動(dòng)不平衡的種類
轉(zhuǎn)子不平衡按發(fā)生過程,可分為初始不平衡、漸發(fā)性不平衡和突發(fā)性不平衡。 轉(zhuǎn)子的初始不平衡:初始不平衡是指平衡前轉(zhuǎn)子上存在的不平衡量,是由于制造誤差、裝配誤差、材質(zhì)不均勻、裝配件自身不平衡等原因所造成的。設(shè)備初次試運(yùn)行時(shí)振動(dòng)幅值較大,其中裝配誤差一般指的是間隙配合過大。 轉(zhuǎn)子的漸發(fā)性不平衡:轉(zhuǎn)子的漸發(fā)性不平衡是由于介質(zhì)對轉(zhuǎn)子的不均勻性結(jié)垢、腐蝕、沖刷,以及轉(zhuǎn)子的磨損等原因所造成的,其表現(xiàn)為振動(dòng)值隨運(yùn)行時(shí)間的延長而逐步緩慢參差增大。 轉(zhuǎn)子的突發(fā)性不平衡:轉(zhuǎn)子的突發(fā)性不平衡是由于轉(zhuǎn)子上零部件脫落或異物進(jìn)入后卡滯或附著等原因所造成的,其表現(xiàn)為振動(dòng)值突然顯著增大后大致停留在一個(gè)比原振動(dòng)值高的新水平上。
轉(zhuǎn)子不平衡按重心線位置不同,可分為靜不平衡、偶不平衡、動(dòng)不平衡。
轉(zhuǎn)子的靜不平衡:轉(zhuǎn)子的靜不平衡是指轉(zhuǎn)子的質(zhì)量中心線與旋轉(zhuǎn)中心線偏離,且兩線平行的不平衡。 轉(zhuǎn)子的偶不平衡:轉(zhuǎn)子的偶不平衡是指轉(zhuǎn)子兩端不平衡質(zhì)量相位相差180度,且轉(zhuǎn)子的質(zhì)量中心線與旋轉(zhuǎn)中心線相交于重心處的不平衡。 轉(zhuǎn)子的動(dòng)不平衡:轉(zhuǎn)子的動(dòng)不平衡是指轉(zhuǎn)子靜不平衡與偶不平衡隨機(jī)組合,質(zhì)量中心線與旋轉(zhuǎn)中線在空間上沒有交點(diǎn)的不平衡。
實(shí)際轉(zhuǎn)子絕大多數(shù)為,既存在靜不平衡、又存在偶不平衡的動(dòng)不平衡。
動(dòng)不平衡的特征
振動(dòng)頻譜典型特征:不平衡問題通常是較高的轉(zhuǎn)頻振動(dòng)占主導(dǎo),一般其轉(zhuǎn)頻振動(dòng)成分大于或等于其通頻振動(dòng)的80%以上。
不平衡力具有一定的方向性,離心力在徑向基本是均勻的,軸及支承軸承的運(yùn)動(dòng)軌跡近似為一個(gè)圓,然而,由于軸承座的垂直支承剛度大于水平方向,所以正常的軸及支承軸承的運(yùn)動(dòng)軌跡為橢圓,即正常情況下水平方向振動(dòng)要比垂直方向振動(dòng)大1.5到2倍,若超出這個(gè)范圍,可能存在其它問題,特別是可能存在共振問題。
徑向與軸向振動(dòng)比較,當(dāng)是不平衡問題占主導(dǎo)時(shí),徑向振動(dòng)(水平和垂直)要比軸向方向的振動(dòng)大得多(懸臂轉(zhuǎn)子除外)。
懸臂轉(zhuǎn)子不平衡問題的方向性,通常情況下,徑向和軸向振動(dòng)都比較大,它是靜不平衡和力偶不平衡同時(shí)存在,所以通常情況下需要二平面進(jìn)行平衡修正。
有不平衡振動(dòng)問題轉(zhuǎn)子,其振動(dòng)相位是穩(wěn)定和可重復(fù)的。
不平衡問題會(huì)促使共振幅值增大,如果轉(zhuǎn)子的工作轉(zhuǎn)速比較靠近其系統(tǒng)自振頻率處的共振點(diǎn)時(shí),少量的不平衡振動(dòng)會(huì)增大10到50倍。
轉(zhuǎn)子不平衡問題的相位表現(xiàn),在轉(zhuǎn)子輸入、輸出端軸承水平方向測量得到的相位差與在轉(zhuǎn)子輸入、輸出端軸承垂直方向測量得到的相位差基本相等(+/-30°),否則主要問題不是動(dòng)平衡問題。例如,如果在一個(gè)電機(jī)的輸入、輸出端軸承水平方向測量得到的振動(dòng)相位差為30°,而在其輸入、輸出端軸承垂直方向測量得到的振動(dòng)相位差近似為150°,工程師企圖對這個(gè)轉(zhuǎn)子實(shí)施動(dòng)平衡操作,則是在浪費(fèi)時(shí)間。
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