现场动平衡的原理及分离解算

现场动平衡的原理及分离解算现场动平衡的原理及分离解算现场动平衡的原理及分离解算现场动平衡的原理及分离解算

有些回转体系统体积巨大，以至于没有合适的动平衡机能支承运行；有些小厂不具备利用动平衡机进行平衡的工作条件；有些回转体的工作环境为高热或高电磁场等，由于热变形或磁滞伸缩变形等，使在动平衡机上已达到的平衡遭到破坏；又由于运输或维修等原因，需要对平衡好的回转体重新进行组装；所有这些情况，都需要进行现场动平衡来解决。现场动平衡可以包括进行单面静平衡以及对柔性回转体的动平衡。
   进行静平衡的方法很简单，首先在回转体附加支承处（*好离校正面距离*短），振动较大的方向（通常为水平方向）上，安置传感器，并接通一个测振仪，启动回转体至工作转速下记录振动响应的大小，高读数为X，对应着被测的不平衡量U，并存在关系式 U=kx，对于刚性回转体而言，在固定的转速下，不论是硬支承还是软支承，k一定是个常数，所以也一定存在矢量关系式U=kx。为求出矢量x的角度（或相位）可采用转们两次法进行测量计算。即在回转体半径为R(mm)任意位置上，安置一块校验质量M(g)，然后启动回转体至相同的转速下，记录此时的振动响应，高读数为x1,显然，x1为原不平衡量U及校验不平衡量U1=MR共同作用产生的，即kx1=U+Ut.将校验质量M(g)转位180o，重新安置后再次启动回转体至相同转速下，记录此时的振动响应，高读数为X2，应有kx2=U-Ut，因而利用图解的方法，很容易求解矢量方程。

   对于需要进行双面平衡的回转体，应使用能测量相位的现场动平衡测试仪器，因而需要在回转体上设置其准信号发生器，常用光电式，也有使用由支承处的振动信号触发的同步闪光灯，由于人眼的视觉暂停现象，会学得观察到的回转体，处于静止状态。需要预先在校正面上设置了0°，90°，180°…等角度标记，便可在同步内光的情况下，便可以观察出设置的0°角度标记与某固定位置（例如水平方向）之间的夹角了。
   有了其准信号，能确定支承处振动响应的复振幅XL及XR，便可按系数影响法计算不平衡量的大少了。进行现场动平衡时，通常并不知道系统的刚度矩阵或质量矩阵，也不容易确定支承的刚度或阴尼特性，以便进一步简化动刚度矩阵，这时可通过实验的方法，求出系统的动柔度矩阵，再通过求逆矩阵，求出刚度矩阵。这个方法称为影响系数法，在柔性回转体多校正面平衡中，也得到广泛应用。

   影响系数法采用复数进行运算比较方便，其系数矩阵元素，也为复数，因而可以考虑阴尼的影响，而不像软支承动平衡机或硬支承动平衡机那样尽量减小支承的阴尼，并在分离解处时，将其略去不计。影响系数矩阵元素为数值，测试时，均应在固定转速下进行，转速变了，影响系数矩阵值也就变了。