一、概述
隨著現(xiàn)代化工業(yè)的飛速發(fā)展,對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械的性能提出了越來(lái)越高地要求。旋轉(zhuǎn)設(shè)備其質(zhì)量中心由于種種原因與旋轉(zhuǎn)中心不重合時(shí)會(huì)因離心力產(chǎn)生振動(dòng)。該振動(dòng)嚴(yán)重影響了設(shè)備使用精度,縮短支撐軸承的壽命。要消除這種振動(dòng)必須用到動(dòng)平衡技術(shù)。
FRVT-700系列動(dòng)平衡測(cè)量?jī)x瞄準(zhǔn)國(guó)內(nèi)外最高技術(shù),采用大規(guī)模集成電路和單片機(jī)技術(shù)。該儀器具有多功能性,既可作轉(zhuǎn)速表用,又可作振動(dòng)測(cè)試用。既可作時(shí)域分析,又可作頻域分析。特別是具有測(cè)量動(dòng)平衡的一切功能。
該儀器操作簡(jiǎn)單,人機(jī)對(duì)話,菜單提示,測(cè)量數(shù)據(jù)可隨時(shí)鎖定保持。FRVT-700動(dòng)平衡儀結(jié)構(gòu)緊湊重量輕,鍵盤(pán)及顯示屏在面板上,而輸入輸出插口及各種控制開(kāi)關(guān)均置于面板上。FRVT-700700動(dòng)平衡儀可以對(duì)各種旋轉(zhuǎn)機(jī)械進(jìn)行整機(jī)現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡,相當(dāng)于一臺(tái)可移動(dòng)的動(dòng)平衡機(jī)。它設(shè)計(jì)精巧攜帶方便,整個(gè)儀器裝在一只便攜儀器箱內(nèi)。
面板示意圖
二、技術(shù)參數(shù)
1.一般測(cè)量:
轉(zhuǎn)速測(cè)量: 30~30,000 rpm
振動(dòng)測(cè)量: 0.01~5000μm (峰峰值)
0.01~2000mm/s (有效值)
振動(dòng)分析: FFT 頻譜分析
顯示方式: 點(diǎn)陣圖形 64X240點(diǎn)陣圖形液晶漢化菜
鍵 盤(pán): 八鍵
2.動(dòng)平衡測(cè)量:
測(cè)量點(diǎn)數(shù): 單測(cè)點(diǎn)或單面 雙測(cè)點(diǎn)或雙面
振動(dòng)信號(hào)頻帶: 3Hz~1KHz
同頻工作轉(zhuǎn)速: 180~30,000 rpm
同頻振幅量程: 0.01~5000μm (峰峰值)
振動(dòng)烈度量程: 0.01~2000mm/s (有效值)
相位精度: 0-360°±1 °
不平衡量減少率: ≥85%
注:
1) 選用超低頻磁電傳感器或電渦流傳感器測(cè)量振動(dòng)信號(hào)時(shí)可使同頻工作轉(zhuǎn)速降至30轉(zhuǎn)/分。
2) 當(dāng)設(shè)備工作轉(zhuǎn)速大于10000轉(zhuǎn)/分時(shí),請(qǐng)另選購(gòu)激光轉(zhuǎn)速傳感器。
三、動(dòng)平衡測(cè)量中三個(gè)重要要求
3.1、轉(zhuǎn)速傳感器的安裝
3.1.1、霍爾轉(zhuǎn)速傳感器應(yīng)接到儀器面板上的光電輸入插座上(要注意四芯插座插頭上凹凸位置)。使用霍爾傳感器時(shí),應(yīng)先在皮帶輪或轉(zhuǎn)子平面上安放好小磁鋼,作為零相位標(biāo)志。用軟管磁力座將霍爾傳感器固定,并正對(duì)著磁鋼,間隙大約10mm左右。通上電以后,霍爾傳感器上指示燈亮,離開(kāi)時(shí)指示燈滅。在低頻轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)霍爾傳感器指示燈在不停的閃爍,面板上光電指示燈也在不停的閃爍。儀器上應(yīng)有相應(yīng)的穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速顯示。
安放小磁鋼注意事項(xiàng):1.磁鋼有正反二面區(qū)分。有園圈記號(hào)的面朝外,對(duì)著霍爾傳感器,否則會(huì)沒(méi)有輸出。2.為了增加磁鋼吸力,防止轉(zhuǎn)子高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),磁鋼因離心力飛出,請(qǐng)用502膠沿磁鋼四周滴一圈。3.磁鋼最好安放平面上,如果平面上有孔;有槽;有飛沿安放此處更安全可靠。
3.1.2、使用光電轉(zhuǎn)速傳感器時(shí),應(yīng)先在轉(zhuǎn)軸上作好光電標(biāo)志。光電標(biāo)志通常為黑/白標(biāo)記,將軸表面擦干凈后用黑漆或黑色膠布全部涂黑,再用剪刀剪一塊錫紙或不干膠反光紙貼在其上,反光紙的寬度應(yīng)視轉(zhuǎn)軸直徑而定,大直徑轉(zhuǎn)軸標(biāo)志要寬一些。光電標(biāo)志要求黑白分明,邊緣齊整,采用專用反光紙效果更好。
用軟管磁吸座將光電傳感器正對(duì)光電標(biāo)志,間隙5~10mm之間。注意觀察光電傳感器上的桔黃色的發(fā)光管(動(dòng)作指示燈),動(dòng)作指示燈正常接收到反射信號(hào)時(shí)應(yīng)不停的閃爍。調(diào)節(jié)光電傳感器上的靈敏度旋鈕,使動(dòng)作指示燈在不停的閃爍(此時(shí)請(qǐng)注意安全),儀器上才有相應(yīng)穩(wěn)定轉(zhuǎn)速顯示。否則要調(diào)節(jié)一下光電傳感器距離或重作光電標(biāo)志。
3.2、振動(dòng)傳感器的安裝
3.2.1 振動(dòng)傳感器用來(lái)拾取設(shè)備絕對(duì)振動(dòng)信號(hào)。使用時(shí)應(yīng)用磁吸座牢固的吸在待測(cè)量點(diǎn)上,指支撐轉(zhuǎn)子的軸承座上,并且越靠近軸承座越好。該傳感器可以在垂直、水平二用,一般振動(dòng)傳感器都是水平安裝。
3.2.2 磁吸座是由鋁鐵硼高強(qiáng)磁鋼和專門(mén)設(shè)計(jì)磁路構(gòu)成的專用安裝吸盤(pán),頂部M5螺釘剛好可擰入振動(dòng)傳感器下部螺孔中,這種磁吸座可十分方便地將傳感器安裝在鐵磁材料的設(shè)備軸承座上,而對(duì)非鐵磁材料的設(shè)備,用戶需要另打孔、鉆絲進(jìn)行固定,擰入螺釘深度應(yīng)小于5mm。磁吸座吸力很大,極易夾住手指,操作應(yīng)十分注意安全。
3.3、相位角的確定
霍爾傳感器以安放小磁鋼的位置,作為相位角的零度。光電傳感器以白色光電標(biāo)志的位置,作為相位角的零度。都以轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向的逆方向數(shù)相位角。這點(diǎn)千萬(wàn)不能弄錯(cuò),否則動(dòng)平衡計(jì)算結(jié)果越變?cè)讲?/span>。
穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速測(cè)量,穩(wěn)定的振動(dòng)信號(hào)測(cè)量,正確相位角定義,是動(dòng)平衡計(jì)算結(jié)果成敗的關(guān)鍵。
振動(dòng)傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器安裝位置應(yīng)始終保持不變。
四、對(duì)儀器操作中的幾點(diǎn)說(shuō)明
4.1、|保持|鍵在測(cè)量過(guò)程中的功能
在測(cè)量過(guò)程中,被測(cè)參數(shù)可能發(fā)生變化,因而導(dǎo)致顯示屏上的參數(shù)值閃爍不定,為此可按|保持|鍵將某一時(shí)刻的參數(shù)固定顯示,以利觀察或選擇,此時(shí),屏右上角出現(xiàn) ** 標(biāo)志。若再次按|保持|鍵,則 ** 標(biāo)志消失,顯示屏上數(shù)字將繼續(xù)閃動(dòng)。
在動(dòng)平衡測(cè)量中若對(duì)測(cè)得的振動(dòng)量滿意,可按|保持|鍵這時(shí)數(shù)據(jù)保持在顯示屏上,再按|執(zhí)行|鍵則數(shù)據(jù)被計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)起來(lái)并提示您進(jìn)行下一步操作。
4.2速度有效值(RMS)及位移峰-峰值測(cè)量的切換
在測(cè)量狀態(tài)下,按|+|鍵則測(cè)量在速度有效值(mm/s)及位移峰-峰值(um)之間循環(huán)切換,每按一次|+|鍵切換一次。在動(dòng)平衡測(cè)量中,當(dāng)被測(cè)振動(dòng)信號(hào)大時(shí)常用速度有效值,單位是mm/s。振動(dòng)信號(hào)小時(shí)用位移測(cè)量,單位是um,屏上顯示u。
4.3放大倍率選擇
在測(cè)量狀態(tài)下,屏左上角顯示的xN數(shù)值為放大倍率,按▲和▼鍵可重新選擇放大倍率,儀器的放大倍數(shù)共有四檔選擇:x0.1、x1、x10及x100。在位移測(cè)量過(guò)程中,如果顯示屏上出現(xiàn) 999u 的數(shù)字,說(shuō)明數(shù)字溢出,應(yīng)該切換X0.1量程。如果顯示屏上出現(xiàn) 1u 的數(shù)字,說(shuō)明振動(dòng)信號(hào)很小,應(yīng)該切換X10量程。
4.4預(yù)置轉(zhuǎn)速
在動(dòng)平衡測(cè)量中,當(dāng)實(shí)際轉(zhuǎn)速≥預(yù)置轉(zhuǎn)速時(shí)儀器進(jìn)入保持狀態(tài),這相當(dāng)于按了|保持|鍵。本儀器軟件設(shè)計(jì)預(yù)置轉(zhuǎn)速=400000rpm,在大多數(shù)情況都用不到,請(qǐng)按|執(zhí)行|鍵跳過(guò)。
4.5通道切換
在振動(dòng)測(cè)量中,A通道及B通道的切換是通過(guò)►鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)的,在動(dòng)平衡測(cè)量中,單平面測(cè)量被固定在A通道,雙平面測(cè)量的通道切換是自動(dòng)進(jìn)行的。
4.6帶寬選擇
動(dòng)平衡濾波帶寬??梢赃x擇分別為窄帶(0.2Hz)、中等(1Hz)、寬帶(5Hz)。 在動(dòng)平衡測(cè)試一般場(chǎng)合都使用帶寬中等。如果現(xiàn)場(chǎng)干擾大,顯示的振動(dòng)值和相位角變化大,或者雙轉(zhuǎn)子測(cè)量,可以選用帶寬窄帶。在低轉(zhuǎn)速動(dòng)平衡測(cè)試中,為加快顯示測(cè)量值,可選用帶寬寬帶。
五、測(cè)量方法
開(kāi)機(jī),屏幕顯示如圖5-1
圖5-1
按|執(zhí)行|鍵,屏幕進(jìn)入方式選擇菜單,如圖 5-2
圖5-2
5.1、轉(zhuǎn)速測(cè)量
當(dāng)僅進(jìn)行轉(zhuǎn)速測(cè)量時(shí),只需將霍爾傳感器同儀器連接好,同時(shí)在皮帶盤(pán)或轉(zhuǎn)子平面安放好小磁鋼。開(kāi)機(jī)后,在方式選擇菜單(圖5-2)下,選擇<轉(zhuǎn)速測(cè)量>,按|執(zhí)行|鍵,屏幕進(jìn)入轉(zhuǎn)速測(cè)量畫(huà)面(圖5-3)。這時(shí)顯示屏上顯示的就是被測(cè)旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)速,單位為rpm (轉(zhuǎn)/分)。
圖5-3
5.2、振動(dòng)測(cè)量
當(dāng)僅進(jìn)行振動(dòng)強(qiáng)度測(cè)量時(shí),只需將振動(dòng)傳感器連接到儀器面板的振動(dòng)輸入插口上,并將振動(dòng)傳感器固定在被測(cè)點(diǎn)上。在方式選擇菜單(圖5-2)下,將光標(biāo)移到<振動(dòng)測(cè)量>,按動(dòng)|執(zhí)行|鍵,屏幕顯示如圖5-4。
圖5-4
5.3、試重法動(dòng)平衡
在方式選擇菜單下如圖5-2,按▲,▼,◄,►鍵選擇<動(dòng)平衡>,按|執(zhí)行|鍵,屏幕顯示預(yù)置轉(zhuǎn)速畫(huà)面,如圖5-5。
圖5-5
按|執(zhí)行|鍵,屏幕進(jìn)入動(dòng)平衡菜單,如圖5-6。
●“預(yù)置轉(zhuǎn)速”數(shù)值可以自己設(shè)置,缺省設(shè)置為40000(RPM)。當(dāng)實(shí)際轉(zhuǎn)速>預(yù)置轉(zhuǎn)速時(shí)儀器進(jìn)入“保持”狀態(tài),相當(dāng)于按下|保持|鍵,此功能是為某種航空發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)平衡而設(shè)計(jì)的,一般情況下可對(duì)此不做處理,即保持其缺省設(shè)置值,而按執(zhí)行鍵進(jìn)入下一菜單。
圖5-6
●“帶寬”:動(dòng)平衡濾波帶寬。在圖5-6中,將光標(biāo)移動(dòng)到<帶寬>,按|+|鍵,可以選擇帶寬分別為窄帶(0.2Hz)、中等(1Hz)、寬帶(5Hz)。 詳見(jiàn)P3-4.6
5.3.1、單面動(dòng)平衡測(cè)量
當(dāng)轉(zhuǎn)子的長(zhǎng)度小于其轉(zhuǎn)子的直徑時(shí),只做單平面動(dòng)平衡就可以有效果了。
按圖5-7所示的方法連成系統(tǒng)。
圖5-7
將振動(dòng)傳感器水平吸在靠近校正平面的軸承座上,并且振動(dòng)傳感器的連線插入儀器面板上振動(dòng)輸入A口中。將小磁鋼安放在皮帶輪或轉(zhuǎn)子校正平面上(如果磁鋼質(zhì)量可以忽略)?;魻杺鞲衅鲗?duì)準(zhǔn)小磁鋼10mm左右,并且傳感器的連線插入儀器面板上光電輸入插口中。通電后霍爾傳感器上指示燈應(yīng)該亮。
單面動(dòng)平衡測(cè)量的其步驟大致如下:
1.測(cè)量A測(cè)點(diǎn)的初始振動(dòng)(幅值與相角)。
2.在A校正面加試重,測(cè)量A測(cè)點(diǎn)加重后的振動(dòng)(幅值與相角)。
3.儀器自動(dòng)計(jì)算出A校正面上的應(yīng)加配重和位置。
1. 測(cè)量A測(cè)點(diǎn)的初始振動(dòng)量
⑴.開(kāi)機(jī)。
⑵.在圖5-6狀態(tài)下,按|執(zhí)行|鍵,屏幕顯示如圖5-7
圖5-7
⑶.按|執(zhí)行|鍵,屏幕顯示如圖5-8
圖5-8
⑷.按|+1|鍵,屏幕顯示如圖5-9。A面的初始振動(dòng)量。
圖5-9
振動(dòng)信號(hào)大用A=***mm/s單位。振動(dòng)信號(hào)小用A=*** u單位。每按一次|+|鍵切換一次單位。在一般情況下選用A=*** u單位,屏幕顯示如圖5-9狀態(tài)。
觀察屏上顯示轉(zhuǎn)速(rpm)是否是設(shè)備的額定轉(zhuǎn)速。A=***u是同頻振動(dòng)值,主要由設(shè)備動(dòng)不平衡所引起。觀察振動(dòng)幅值(A=***u)與相位(φA=***°)有無(wú)跳動(dòng)現(xiàn)象,允許數(shù)字的個(gè)位跳動(dòng),不允許數(shù)字的十位跳動(dòng)。詳見(jiàn)說(shuō)明。
⑸.當(dāng)圖5-9中的測(cè)量值穩(wěn)定下來(lái)后,按|保持|鍵,屏幕右上角出現(xiàn)“**”,表示數(shù)據(jù)已經(jīng)被儀器自動(dòng)存儲(chǔ)鎖定。按|執(zhí)行|鍵,屏幕顯示如圖5-10。詳見(jiàn)P23-6.7。
圖5-10
⑹關(guān)機(jī)。
⑺.在轉(zhuǎn)子校正面上加試重,所加試重的大小應(yīng)能使轉(zhuǎn)子的振動(dòng)幅值與相位較初始振動(dòng)幅值與相位發(fā)生一定的變化。詳見(jiàn)P23-6.8。試重應(yīng)先稱重。試重所加的位置一般以小磁鋼為零度的位置上。當(dāng)然也可以在平面上任意角度上。
2.測(cè)量A測(cè)點(diǎn)加重后的振動(dòng)
⑴.開(kāi)機(jī)。
⑵.按動(dòng)|執(zhí)行|鍵,屏幕顯示如圖5-11。A面加重后的振動(dòng)。
圖5-11
⑶.當(dāng)圖5-11中的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在與圖5-9相同的轉(zhuǎn)速,且振動(dòng)幅值A(chǔ)及相位φA穩(wěn)定下來(lái)后,按|保持|鍵,屏幕右上角出現(xiàn)“**”,鎖定讀數(shù)。此時(shí)的A、φA值會(huì)明顯不同于圖5-9,發(fā)生明顯的變化。否則說(shuō)明所加試重太小或加試重位置不適合。詳見(jiàn)P23-6.8。
⑷.按|執(zhí)行|鍵,屏幕顯示如圖5-12。
圖5-12
⑸.關(guān)機(jī)。
⑹.在圖5-10中,按動(dòng)▲或▼鍵,可以使光標(biāo)在P值、g、φ值之間切換;按動(dòng)◄或►鍵,可以使光標(biāo)“_”在各位之間切換;按動(dòng)|+|或|-|鍵,可以改變各位的數(shù)值,或?qū)與Kg之間互相切換。
輸入所加試重的大小P及位置φp(試重相對(duì)于磁鋼標(biāo)志逆轉(zhuǎn)速方向所轉(zhuǎn)過(guò)的角度)。
⑺.按|執(zhí)行|鍵,屏幕顯示如圖5-13。
圖5-13
⑻.在圖5-13中,“移試重”或“不移試重”的選擇,應(yīng)根據(jù)具體的動(dòng)平衡工藝而定。對(duì)于試重焊接在轉(zhuǎn)子上的情況,只能選擇“不移試重”;而對(duì)于采用螺釘連接等非永久連接方式固定的試重,則可以選擇“移試重”。 一般情況都選用“移試重”。
3.儀器自動(dòng)計(jì)算出A校正面上的應(yīng)加配重和位置
例如選擇了“移試重”,按|執(zhí)行|鍵,屏幕顯示如圖5-14。
圖5-14
●M: 應(yīng)加在轉(zhuǎn)子上的配重大?。?nbsp;
●φm: 應(yīng)加在轉(zhuǎn)子上的配重的位置(相對(duì)于磁鋼標(biāo)志逆轉(zhuǎn)速方向所轉(zhuǎn)過(guò)的角度)。
●K、φk:影響系數(shù),將在影響系數(shù)法中加以說(shuō)明。
●本儀器只計(jì)算出校正面的輕點(diǎn),既需要配重的大小和位置。如需要減重,請(qǐng)?jiān)诮o出的角度±180°的地方減重。
⑴.根據(jù)屏幕的顯示,在轉(zhuǎn)子上角度φm處增加配重M。配重所加的位置應(yīng)與試重同一半徑上。
⑵.開(kāi)機(jī)。
⑶.選擇“繼續(xù)”,按|執(zhí)行|鍵,則屏幕顯示如圖5-7。
⑷.按|執(zhí)行|鍵,屏幕顯示如圖5-9。當(dāng)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在,A及φA值讀數(shù)穩(wěn)定時(shí),按|保持|鍵鎖定??梢钥吹秸駝?dòng)量A值比加配重前明顯減小了。
⑸.關(guān)機(jī)。
⑹.按|執(zhí)行|鍵,屏幕顯示如圖5-14,但M值(剩余不平衡量)比加配重前明顯減小。 如果對(duì)平衡結(jié)果還不滿意,可以繼續(xù)操作(1)~(6)。
⑦.如果認(rèn)為剩余不平衡量M值已經(jīng)滿足要求,則選擇“返回”,則屏幕回到預(yù)置轉(zhuǎn)速畫(huà)面(圖5-5)。動(dòng)平衡過(guò)程結(jié)束。
5.3.2、雙面動(dòng)平衡測(cè)量
當(dāng)轉(zhuǎn)子的長(zhǎng)度大于其轉(zhuǎn)子的直徑時(shí),雙面動(dòng)平衡才能達(dá)到滿意的效果。
按圖5-15所示的方法連成系統(tǒng)。
將兩個(gè)振動(dòng)傳感器分別水平吸在支撐轉(zhuǎn)子的軸承座上,并且分別連接振動(dòng)傳感器的連線插入儀器面板上振動(dòng)輸入A口,B口中。靠近接入A口插座的振動(dòng)傳感器的校正平面為A面??拷尤隑口插座的振動(dòng)傳感器的校正平面為B面。由于儀器面板上振動(dòng)插入插口A口在左邊,B口在右邊。所以一般認(rèn)為轉(zhuǎn)子校正平面,A校正平面在左邊,B校正平面在右邊。將小磁鋼安放在皮帶輪或轉(zhuǎn)子校正平面上(如果磁鋼質(zhì)量可以忽略)。霍爾傳感器對(duì)準(zhǔn)小磁鋼10mm左右,并且傳感器的連線插入儀器面板上光電輸入插口中。通電后霍爾傳感器上指示燈應(yīng)該亮。
雙面動(dòng)平衡時(shí),需要有兩個(gè)校正平面和兩個(gè)測(cè)試點(diǎn)。在其中一個(gè)校正平面加重時(shí),需同時(shí)對(duì)兩個(gè)測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)進(jìn)行測(cè)量,即要考慮所謂交叉效應(yīng)。
圖5-15
雙面動(dòng)平衡測(cè)量的其步驟大致如下:
1.測(cè)量?jī)蓚€(gè)測(cè)點(diǎn)的初始振動(dòng)(幅值與相角)。
2.A校正面加試重,測(cè)量加重后兩個(gè)測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)(幅值與相角)。
3.B校正面加試重,測(cè)量加重后兩個(gè)測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)(幅值與相角)。
4.儀器自動(dòng)計(jì)算出兩個(gè)校正面上的應(yīng)加配重和位置。
1.測(cè)量?jī)蓚€(gè)測(cè)點(diǎn)的初始振動(dòng)量
⑴.開(kāi)機(jī)。
⑵.在動(dòng)平衡菜單(圖5-6)中,將光標(biāo)移動(dòng)到<單面>,按動(dòng)|+|鍵將其變換成<雙面>,如圖5-16。
圖5-16
⑶.按|執(zhí)行|鍵,屏幕顯示如圖5-17。
圖5-17
⑷.按|執(zhí)行|鍵,屏幕顯示如圖5-18。
圖5-18
⑸.按|+1|鍵,屏幕顯示如圖5-19。A面初始振動(dòng)量。
圖5-19
振動(dòng)信號(hào)大用A=***mm/s單位。振動(dòng)信號(hào)小用A=*** u單位。每按一次|+|鍵切換一次單位。在一般情況下選用A=*** u單位,屏幕顯示如圖5-19狀態(tài)。
觀察屏上顯示轉(zhuǎn)速(rpm)是否是設(shè)備的額定轉(zhuǎn)速。A=***u是同頻振動(dòng)值,主要由設(shè)備動(dòng)不平衡所引起。觀察振動(dòng)幅值(A=***u)與相位(φA=***°)有無(wú)跳動(dòng)現(xiàn)象,允許數(shù)字的個(gè)位跳動(dòng),不允許數(shù)字的十位跳動(dòng)。詳見(jiàn)P23-6.7。
⑹.當(dāng)圖5-19中的A面測(cè)量值穩(wěn)定下來(lái)后,按|保持|鍵,屏幕右上角出現(xiàn)“**”,表示數(shù)據(jù)已經(jīng)被儀器自動(dòng)存儲(chǔ)鎖定。按|執(zhí)行|鍵,屏幕顯示如圖5-20。B面初始振動(dòng)量。
圖5-20
⑺.當(dāng)圖5-20中的B面測(cè)量值穩(wěn)定下來(lái)后,按|保持|鍵,屏幕右上角出現(xiàn)“**”,表示數(shù)據(jù)已經(jīng)被儀器自動(dòng)存儲(chǔ)鎖定。按|執(zhí)行|鍵,屏幕顯示如圖5-21。
圖5-21
⑻.關(guān)機(jī)。
⑼.在轉(zhuǎn)子A校正平面上加試重,所加試重的大小應(yīng)能使轉(zhuǎn)子的振動(dòng)幅值與相位較初始振動(dòng)幅值與相位發(fā)生一定的變化。詳見(jiàn)P23-6.8。試重應(yīng)先稱重。試重所加的位置一般以小磁鋼為水平線,既零度的位置上。當(dāng)然也可以在平面上任意角度上。
2.A校正面加試重,測(cè)量加重后兩個(gè)測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)量
⑴.開(kāi)機(jī)。
⑵.按|執(zhí)行|鍵,屏幕顯示如圖5-22。加重后A面的振動(dòng)。
圖5-22
⑶.當(dāng)圖5-22中的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在與圖5-19相同的轉(zhuǎn)速,且振動(dòng)幅值A(chǔ)及相位φA穩(wěn)定下來(lái)后,按|保持|鍵,屏幕右上角出現(xiàn)“**”,鎖定讀數(shù)。此時(shí)的A、φA值會(huì)明顯不同于圖5-19,發(fā)生一定的變化。否則說(shuō)明所加試重太小或加試重位置不適合。詳見(jiàn)P23-6.8。
⑷.按|執(zhí)行|鍵,屏幕顯示如圖5-23。加重后B面的振動(dòng)。
圖5-23
⑸.當(dāng)圖5-23中的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在與圖5-20相同的轉(zhuǎn)速,且振動(dòng)幅值A(chǔ)及相位φA穩(wěn)定下來(lái)后,按|保持|鍵,屏幕右上角出現(xiàn)“**”,鎖定讀數(shù)。此時(shí)的A、φA值會(huì)明顯不同于圖5-20,發(fā)生一定的變化。否則說(shuō)明所加試重太小或加試重位置不適合。
⑹.按|執(zhí)行|鍵,屏幕顯示如圖5-24。
圖5-24
⑺.關(guān)機(jī)。
⑻.在轉(zhuǎn)子B校正平面上加試重,所加試重的大小應(yīng)能使轉(zhuǎn)子的振動(dòng)幅值與相位較初始振動(dòng)幅值與相位發(fā)生一定的變化。試重應(yīng)先稱重。試重所加的位置一般以小磁鋼為水平線,既零度的位置上。當(dāng)然也可以在平面上任意角度上。
A面試重取下取決于后面選擇的是移試重還是不移試重,一般都選擇移試重則此時(shí)應(yīng)取下A面試重,并將試重加到B校正平面上。
3.B校正面加試重,測(cè)量加重后兩個(gè)測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)量
⑴.開(kāi)機(jī)。
⑵.按|執(zhí)行|鍵,屏幕顯示如圖5-25。加重后A面的振動(dòng)。
圖5-25
⑶.當(dāng)圖5-25中的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在與圖5-19相同的轉(zhuǎn)速,且振動(dòng)幅值A(chǔ)及相位φA穩(wěn)定下來(lái)后,按|保持|鍵,屏幕右上角出現(xiàn)“**”,鎖定讀數(shù)。此時(shí)的A、φA值會(huì)明顯不同于圖5-19,發(fā)生一定的變化。否則說(shuō)明所加試重太小或加試重位置不適合。
⑷.按|執(zhí)行|鍵,屏幕顯示如圖5-26。加重后B面的振動(dòng)
圖5-26
⑸.當(dāng)圖5-26中的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在與圖5-20相同的轉(zhuǎn)速,且振動(dòng)幅值A(chǔ)及相位φA穩(wěn)定下來(lái)后,按|保持|鍵,屏幕右上角出現(xiàn)“**”,鎖定讀數(shù)。此時(shí)的A、φA值會(huì)明顯不同于圖5-20,發(fā)生一定的變化。否則說(shuō)明所加試重太小或加試重位置不適合。
⑹.按|執(zhí)行|鍵,屏幕顯示如圖5-27。
圖5-27
⑺.關(guān)機(jī)。
⑻.B面試重是否取下取決于后面選擇的是移試重還是不移試重,一般都選擇移試重,則此時(shí)應(yīng)取下B面試重。
⑼.在圖5-10中,按動(dòng)▲或▼鍵,可以使光標(biāo)在P值、g、φ值之間切換;按動(dòng)◄或►鍵,可以使光標(biāo)“_”在各位之間切換;按動(dòng)|+|或|-|鍵,可以改變各位的數(shù)值,或?qū)與Kg之間互相切換。
輸入所加試重的大小P1及位置φp,P2及位置φp(φp是相對(duì)于磁鋼標(biāo)志逆轉(zhuǎn)速方向所轉(zhuǎn)過(guò)的角度)。按|執(zhí)行|鍵,屏幕顯示如圖5-13。
⑽.按|執(zhí)行|鍵,屏幕顯示如圖5-28。
圖5-28
⑾.在圖5-13中,“移試重”或“不移試重”的選擇,應(yīng)根據(jù)具體的動(dòng)平衡工藝而定。對(duì)于試重焊接在轉(zhuǎn)子上的情況,只能選擇“不移試重”;而對(duì)于采用螺釘連接等非永久連接方式固定的試重,則可以選擇“移試重”。 一般情況都選用“移試重”。
4.儀器自動(dòng)計(jì)算出兩個(gè)校正面上的應(yīng)加配重和位置
例如選擇了“移試重”,按|執(zhí)行|鍵,屏幕顯示如圖5-29。
圖5-29
⑴.在A校正平面上與試重的同一半徑上,相對(duì)于磁鋼標(biāo)置逆轉(zhuǎn)速方向φm1角度上加配重M1;在B校正平面上與試重的同一半徑上,相對(duì)于磁鋼標(biāo)置逆轉(zhuǎn)速方向φm2角度上加配重M2。
本儀器只計(jì)算出校正面的輕點(diǎn),既需要配重的大小和位置。如需要減重,請(qǐng)?jiān)诮o出的角度±180°的地方減重。
K、φk:影響系數(shù),將在影響系數(shù)法中加以說(shuō)明。
⑵.在圖5-29中,選擇<繼續(xù)>,按|執(zhí)行|鍵,屏幕顯示如圖5-17
⑶.按|執(zhí)行|鍵,屏幕顯示如圖5-19。當(dāng)轉(zhuǎn)速值穩(wěn)定在動(dòng)平衡轉(zhuǎn)速,振動(dòng)值A(chǔ)、角度值φA讀數(shù)穩(wěn)定時(shí),按|保持|鍵鎖定讀數(shù),屏幕右上角顯示“**”。此時(shí)可以看到A面振動(dòng)值已經(jīng)明顯變小。
⑷.按|執(zhí)行|鍵,屏幕顯示如圖5-20,當(dāng)轉(zhuǎn)速值穩(wěn)定在動(dòng)平衡轉(zhuǎn)速,振動(dòng)值A(chǔ)、角度值φA讀數(shù)穩(wěn)定時(shí),按|保持|鍵鎖定讀數(shù),屏幕右上角顯示“**”。此時(shí)可以看到B面振動(dòng)值已經(jīng)明顯變小。
⑸.按|執(zhí)行|鍵,屏幕顯示如圖5-29,只是剩余不平衡重量M1、M2的值已經(jīng)明顯減小。
⑹.如果對(duì)平衡結(jié)果還不滿意,可以選擇<繼續(xù)>,重復(fù)⑴~⑹過(guò)程,直到達(dá)到滿意的平衡效果為止;如果認(rèn)為平衡結(jié)果已經(jīng)可以接受,則選擇<返回>,按|執(zhí)行|鍵,屏幕返回預(yù)置轉(zhuǎn)速畫(huà)面(圖5-5)。動(dòng)平衡過(guò)程結(jié)束。
5.4.影響系數(shù)法動(dòng)平衡
從4.3.2可以看到,在試重法的平衡過(guò)程中可以得到兩組參數(shù)K、φk(單平面)及四組K(i,j)、φk(i,j)(雙平面),這些參數(shù)分別稱之為轉(zhuǎn)子單平面動(dòng)平衡及雙平面動(dòng)平衡的影響系數(shù)。對(duì)同一轉(zhuǎn)子或同一外形尺寸、材料及結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子,可以認(rèn)為其影響系數(shù)是不變的。因此,為提高生產(chǎn)效率,對(duì)同一轉(zhuǎn)子或同一外形尺寸、材料及結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子,在使用試重法求得了其影響系數(shù)后,就可以使用影響系數(shù)法對(duì)這些轉(zhuǎn)子進(jìn)行平衡。使用影響系數(shù)法進(jìn)行平衡省去了加試重的步驟。
5.4.1 單面動(dòng)平衡測(cè)量
⑴.在動(dòng)平衡菜單(圖5-6)下,將光標(biāo)移動(dòng)到<試重法>選項(xiàng),按|+|鍵,使之變?yōu)?lt;系數(shù)法>,如圖(4-27)。
圖5-30
⑵.按|執(zhí)行|鍵,屏幕顯示如圖5-31。
圖5-31
K、φk:影響系數(shù),是通過(guò)單平面試重法后屏幕顯示,用手工記錄下來(lái)的數(shù)據(jù)。
⑶.在圖5-31中輸入K及φk值,輸入方法與圖5-12相同。 按|執(zhí)行|鍵,屏幕顯示如圖5-32。
圖5-32
⑷.按|執(zhí)行|鍵,屏幕顯示如圖5-33。
圖5-33
⑸.開(kāi)機(jī)。
⑹.在圖5-33中,當(dāng)轉(zhuǎn)速值穩(wěn)定在動(dòng)平衡轉(zhuǎn)速,振動(dòng)值A(chǔ)、角度值φA讀數(shù)穩(wěn)定時(shí),按|保持|鍵鎖定讀數(shù),屏幕的右上角顯示“**”。 按|執(zhí)行|鍵,屏幕顯示如圖5-34。
圖5-34
⑺.關(guān)機(jī)。
⑻.在轉(zhuǎn)子上以磁鋼標(biāo)志為起點(diǎn)逆轉(zhuǎn)速方向轉(zhuǎn)過(guò)φm角度的位置上,加質(zhì)量為M的配重。
⑼.在圖5-34中選擇<繼續(xù)>,按|執(zhí)行|鍵,屏幕顯示如圖5-28。保持其中的影響系數(shù)值不便,按|執(zhí)行|鍵。以下重復(fù)過(guò)程⑷、⑹,可以看到振動(dòng)量A值和剩余不平衡量M值都已經(jīng)大大減小。 如果振動(dòng)量A值或剩余不平衡量M值還沒(méi)有達(dá)到要求,則重復(fù)⑶~⑹過(guò)程,直至達(dá)到要求為止。
如果振動(dòng)量A值和剩余不平衡量M值都已經(jīng)達(dá)到要求,則在圖5-34中選擇<返回>,按|執(zhí)行|鍵,屏幕返回預(yù)置轉(zhuǎn)速畫(huà)面(圖5-5)。動(dòng)平衡過(guò)程結(jié)束。
5.4.2 雙面動(dòng)平衡測(cè)量
⑴.進(jìn)入動(dòng)平衡菜單(圖5-6),將<單面>切換成<雙面>、<試重法>切換成<系數(shù)法>,如圖5-35。
圖5-35
⑵.按|執(zhí)行|鍵,屏幕顯示如圖5-36。
圖5-36
⑶.K、φk:影響系數(shù),是通過(guò)雙平面試重法后屏幕顯示,用手工記錄下來(lái)的數(shù)據(jù)。在圖5-36中輸入K及φk值,輸入方法與圖5-12相同。 按|執(zhí)行|鍵,屏幕顯示如圖5-37。
圖5-37
⑷.開(kāi)機(jī)。
⑸.按|執(zhí)行|鍵,屏幕顯示如圖5-38。
圖5-38
⑹.在圖5-38中,當(dāng)轉(zhuǎn)速值穩(wěn)定在動(dòng)平衡轉(zhuǎn)速,振動(dòng)值A(chǔ)、角度值φA讀數(shù)穩(wěn)定時(shí),按|保持|鍵鎖定讀數(shù),屏幕的右上角顯示“**”。
按|執(zhí)行|鍵,屏幕顯示如圖5-39。
圖5-39
⑺.在圖5-39中,當(dāng)振動(dòng)值A(chǔ)、角度值φA讀數(shù)穩(wěn)定時(shí),按|保持|鍵鎖定讀數(shù),屏幕的右上角顯示“**”。
按|執(zhí)行|鍵,屏幕顯示如圖5-40。
圖5-40
⑻.關(guān)機(jī)。
⑼.在A加重平面上試重的同一半徑上,相對(duì)于磁鋼標(biāo)志逆轉(zhuǎn)速方向φm1角度上加配重M1;在B加重平面上試重的同一半徑上,相對(duì)于磁鋼標(biāo)志逆轉(zhuǎn)速方向φm2角度上加配重M2。
在圖5-40中,選擇<繼續(xù)>,按|執(zhí)行|鍵,屏幕返回輸入?yún)?shù)畫(huà)面(圖5-36)。 保持其中的影響系數(shù)值不便,按|執(zhí)行|鍵。
⑽.以下過(guò)程重復(fù)⑶~⑺。在此過(guò)程中,可以看到不平衡振動(dòng)量A(1,0)、B(2,0)和剩余不平衡重量M1、M2都大大減小了。 過(guò)程⑷~⑼可以重復(fù)進(jìn)行,直到A(1,0)、B(2,0)、M1、M2都達(dá)到要求為止。
(7)如果A(1,0)、B(2,0)、M1、M2都已經(jīng)滿足要求,則在圖5-40中選擇<返回>,屏幕返回屏幕返回預(yù)置轉(zhuǎn)速畫(huà)面(圖5-5)。動(dòng)平衡過(guò)程結(jié)束。
5.5、動(dòng)平衡計(jì)算
在對(duì)大型轉(zhuǎn)子或復(fù)雜結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子平衡時(shí),所需的時(shí)間長(zhǎng),平衡過(guò)程中需要停機(jī)休息。即使是平衡小型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)子時(shí)也會(huì)出現(xiàn)掉電、停電的情況。但是,無(wú)論那種情況,儀器一旦被關(guān)機(jī)則所有測(cè)量到的數(shù)據(jù)將全部丟失。為解決這一問(wèn)題,儀器除設(shè)計(jì)有自動(dòng)動(dòng)平衡計(jì)算功能外,還設(shè)計(jì)有人工計(jì)算功能,既當(dāng)全部的測(cè)量數(shù)據(jù)被人工記錄下來(lái)之后,將這些數(shù)據(jù)輸入給儀器,亦能得到正確的結(jié)果。
5.5.1、單平面動(dòng)平衡計(jì)算
⑴.進(jìn)入動(dòng)平衡菜單(圖5-6),將<測(cè)量>切換成<計(jì)算>,如圖5-41所示。
圖5-41
⑵.按|執(zhí)行|鍵,屏幕進(jìn)入輸入?yún)?shù)菜單,如圖5-42。
圖5-42
A0、φA: 加試重前測(cè)得的初始振動(dòng)幅值及角度; A01、φA:加試重后測(cè)得的振動(dòng)幅值及角度; P、φp: 所加試重的大小及位置(相對(duì)于小磁鋼標(biāo)志逆轉(zhuǎn)速方向所轉(zhuǎn)過(guò)的角度)。
⑶.輸入以上參數(shù),按|執(zhí)行|鍵,屏幕顯示如圖5-43。
圖5-43
⑷.根據(jù)平衡工藝選擇“移試重”或“不移試重”,按|執(zhí)行|鍵,屏幕顯示如圖5-44。
圖5-44
⑸.如果對(duì)圖4-41中的M及φm值有疑義,可以選擇<繼續(xù)>,按|回車|鍵,則屏幕返回輸入?yún)?shù)畫(huà)面(圖5-42)以便輸入?yún)?shù)重新計(jì)算。
如果確認(rèn)圖5-45中的計(jì)算結(jié)果正確,則可以按此結(jié)果加配重。并選擇<返回>,按|執(zhí)行|鍵,屏幕返回預(yù)置轉(zhuǎn)速畫(huà)面。動(dòng)平衡過(guò)程結(jié)束。
5.5.2、雙平面動(dòng)平衡計(jì)算
⑴.進(jìn)入動(dòng)平衡菜單(圖5-6),將<單面>切換成<雙面>、<測(cè)量>切換成<計(jì)算>。按|執(zhí)行|鍵,屏幕顯示如圖5-45。
圖5-45
⑵.在圖5-46中輸入相應(yīng)參數(shù):
A(1,0)、φA:B(2,0)、φA:A面和B面加試重前測(cè)得的初始振動(dòng)量及角度。 A(1,1)、φA:B(2,1)、φA:A面加試重后在A面和B面測(cè)得的振動(dòng)量及角度。A(1,2)、φA:B(2,2)、φA:B面加試重后在A面和B面測(cè)得的振動(dòng)量及角度。P、φp:所加試重的大小及位置(相對(duì)于小磁鋼標(biāo)志逆轉(zhuǎn)速方向所轉(zhuǎn)過(guò)的角度)。
⑶.輸入以上參數(shù),按|執(zhí)行|鍵,屏幕顯示如圖5-46。
圖5-46
根據(jù)平衡工藝選擇<移試重><不移試重>,按|執(zhí)行|鍵,屏幕顯示如圖4-43
⑷.按|執(zhí)行|鍵,屏幕顯示試重方式菜單(圖5-47)。
圖5-47
⑸.如果對(duì)圖5-48中的M及φm值有疑義,可以選擇<繼續(xù)>,按|回車|鍵,則屏幕返回輸入?yún)?shù)畫(huà)面(圖5-45)以便輸入?yún)?shù)重新計(jì)算。
如果確認(rèn)圖5-47中的計(jì)算結(jié)果正確,則可以按此結(jié)果加配重。并選擇<返回>,按|執(zhí)行|鍵,屏幕返回預(yù)置轉(zhuǎn)速畫(huà)面。動(dòng)平衡過(guò)程結(jié)束。
5.6、信號(hào)分析
信號(hào)分析可以顯示振動(dòng)信號(hào)的時(shí)域波形和頻譜圖形,根據(jù)圖形上的刻度可以讀出在不同時(shí)刻的振動(dòng)量和不同頻率下的振動(dòng)量。據(jù)此可以判斷振動(dòng)的發(fā)展過(guò)程和振動(dòng)的產(chǎn)生原因。動(dòng)平衡信號(hào)在時(shí)域圖上是正弦波,在頻域圖一條基波信號(hào)。
只要在A口接入一路振動(dòng)信號(hào),不要光電信號(hào),就可以做信號(hào)分析。
1、時(shí)域分析
⑴.在方式選擇菜單圖5-2,按◄或►鍵,移動(dòng)光標(biāo)至<信號(hào)分析>,按|執(zhí)行|鍵,屏幕顯示采樣頻率菜單圖5-48。
圖5-48
⑵.在采樣頻率菜單下,按◄或►鍵,將光標(biāo)移動(dòng)到所要選擇的頻率值,一般選用500或1K。采樣頻率大于實(shí)際振動(dòng)頻率中最高頻率2倍以上。按|執(zhí)行|鍵,屏幕進(jìn)入信號(hào)分析畫(huà)面。圖 5-49。
圖 5-49
⑶.按執(zhí)行鍵,等待一會(huì)兒。屏幕顯示本次采樣的時(shí)域波形。圖 5-50。
圖 5-50
其中,X:游標(biāo)處的橫坐標(biāo)值,表示采樣點(diǎn)的時(shí)間先后次序。選擇適當(dāng)?shù)?nbsp;Arr值,按動(dòng)◄或►鍵,就可以改變游標(biāo)位置;
Y:表示橫坐標(biāo)為 X時(shí)的振動(dòng)量,移動(dòng)游標(biāo)可讀出各點(diǎn)振動(dòng)量。
Arr:游標(biāo)移動(dòng)步距。即每次按動(dòng)◄或►鍵時(shí)橫坐標(biāo)變化的點(diǎn)數(shù)。按動(dòng)|+|鍵可以選擇 Arr值為 1、10、100、1000。
⑷.如果要詳細(xì)觀察某段波形,可以如下操作:
A:將游標(biāo)移動(dòng)到所要觀察波形段的起點(diǎn),按|保持|鍵;
B:再將游標(biāo)移動(dòng)到所要觀察波形段的終點(diǎn),按|保持|鍵,則起點(diǎn)與終點(diǎn)之間的波形即被展寬。
⑸.按動(dòng)|執(zhí)行|鍵,屏幕顯示信號(hào)分析菜單圖 5-51
。
圖 5-51
2、波形顯示
在信號(hào)分析菜單下,移動(dòng)光標(biāo)至<顯示波形>,按|執(zhí)行|鍵,屏幕顯示已采樣的波形。見(jiàn)圖 5-50。如果要觀察新波形,則應(yīng)選擇“采樣”。 按|執(zhí)行|鍵,屏幕返回信號(hào)分析菜單。
3、采樣
在信號(hào)分析菜單下選擇<采樣>,按|執(zhí)行|鍵,進(jìn)入采樣頻率菜單;
4、FFT 分析(頻譜分析)
FFT 分析可以定性分析振動(dòng)的頻譜構(gòu)成,進(jìn)而確定振動(dòng)的產(chǎn)生原因。FFT是針對(duì)最近一次采樣進(jìn)行的。
⑴.在信號(hào)分析菜單圖 5-51下,按◄或►鍵將光標(biāo)移動(dòng)到<FFT 分析>,按|執(zhí)行|鍵,屏幕顯示如圖 5-52。
其中,畫(huà)面的左面是所要進(jìn)行“FFT分析”的時(shí)域波形。
其中,X:游標(biāo)處的橫坐標(biāo)值,表示采樣點(diǎn)的時(shí)間先后次序。選擇適當(dāng)?shù)?nbsp;Arr值,按動(dòng)◄或►鍵,就可以改變游標(biāo)位置;
Y:表示橫坐標(biāo)為 X時(shí)的振動(dòng)量,移動(dòng)游標(biāo)可讀出各點(diǎn)振動(dòng)量。
Arr:游標(biāo)移動(dòng)步距。即每次按動(dòng)◄或►鍵時(shí)橫坐標(biāo)變化的點(diǎn)數(shù)。按動(dòng)|+|鍵可以選擇 Arr值為 1、10、100、1000。選Arr值為10。
str: 將要進(jìn)行“FFT分析”的時(shí)域波形的起點(diǎn);
end:將要進(jìn)行“FFT分析”的時(shí)域波形的終點(diǎn)。
⑵.移動(dòng)游標(biāo)到將要進(jìn)行“FFT 分析”的時(shí)域波形段的起點(diǎn),按▲鍵選定 str
⑶.移動(dòng)游標(biāo)到將要進(jìn)行“FFT 分析”的時(shí)域波形段的終點(diǎn),按▼鍵選定end。。
圖 5-52
屏幕顯示如圖 5-53;
圖 5-53
其中, F:游標(biāo)所在處的頻率值;
Y:游標(biāo)所在頻率處的振動(dòng)量。
⑷.移動(dòng)游標(biāo),就可以讀出各種不同頻率下的振動(dòng)量。如要詳細(xì)觀察某段波形,可以如下操作:
A:將游標(biāo)移動(dòng)到所要觀察波形段的起點(diǎn),按|保持|鍵;
B:再將游標(biāo)移動(dòng)到所要觀察波形段的終點(diǎn),按|保持|鍵,則起點(diǎn)與終點(diǎn)之間的波形即被展寬。
六、動(dòng)平衡測(cè)量中的若干問(wèn)題
6.1、確認(rèn)轉(zhuǎn)子設(shè)備是否有不平衡引起振動(dòng)
首先要確認(rèn)轉(zhuǎn)子設(shè)備是否存在不平衡引起振動(dòng)。現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的振動(dòng)是復(fù)雜的,一般混頻振動(dòng)。只有在不平衡振動(dòng)分量占混頻總振動(dòng)量的80%以上,使用本儀器才能看到效果。具體說(shuō)運(yùn)用本儀器的“信號(hào)分析”里“FFT分析”功能,對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行頻譜分析。通過(guò)頻譜分析,如果基頻的振動(dòng)量很大,其他倍頻振動(dòng)量都很小,甚至沒(méi)有。運(yùn)用本儀器的操作就能達(dá)到令人滿意的效果。
6.2、動(dòng)平衡儀對(duì)設(shè)備的基本要求
動(dòng)平衡儀對(duì)機(jī)器設(shè)備的基本要求:①在工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi),能夠進(jìn)行多次啟停機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。具體說(shuō)用試重法,對(duì)單面平衡至少需要開(kāi)3次機(jī),對(duì)雙面平衡至少需要開(kāi)4次機(jī),才能看到動(dòng)平衡的效果。②能夠便利在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行加重或去重工作。一切密封的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子或軸系或不允許在轉(zhuǎn)子校正平面上加重或去重,是無(wú)法進(jìn)行動(dòng)平衡操作。③現(xiàn)場(chǎng)能方便安裝傳感器,單面平衡需求一個(gè)轉(zhuǎn)速傳感器和一個(gè)振動(dòng)傳感器,雙面平衡需求一個(gè)轉(zhuǎn)速傳感器和二個(gè)振動(dòng)傳感器。這些是動(dòng)平衡儀測(cè)量的先決條件。
6.3、如何提高動(dòng)平衡儀測(cè)量精度
動(dòng)平衡儀不同于動(dòng)平衡機(jī)。動(dòng)平衡機(jī)既有電控部分,又有支撐轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械部分。動(dòng)平衡儀只有電控部分,其支撐轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械部分是由各家用戶提供的;現(xiàn)場(chǎng)有進(jìn)口設(shè)備;有國(guó)產(chǎn)設(shè)備;有各廠自己生產(chǎn)的設(shè)備;有臨時(shí)焊接的設(shè)備,各種設(shè)備機(jī)械加工的精度各不相同,差別很大。另外現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試環(huán)境也是不同的有的干擾大,有的干擾小。這就造成平衡儀到各廠家測(cè)量精度的不同,無(wú)法給出一個(gè)統(tǒng)一的測(cè)量精度標(biāo)準(zhǔn)。在本儀器中只有一個(gè)技術(shù)指標(biāo),不平衡量減少率≥85%,這個(gè)指標(biāo)也是比較籠統(tǒng)的。在進(jìn)口設(shè)備;國(guó)產(chǎn)設(shè)備中能夠達(dá)到這個(gè)指標(biāo),對(duì)各廠自己生產(chǎn)的設(shè)備只能接近這個(gè)指標(biāo),對(duì)現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)焊接的設(shè)備則是很難達(dá)這個(gè)指標(biāo)。總之動(dòng)平衡儀測(cè)量精度取決于支撐轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備的精度等級(jí),設(shè)備的精度等級(jí)越高,動(dòng)平衡儀測(cè)量精度也越高。用我單位動(dòng)平衡儀,用動(dòng)平衡機(jī)的機(jī)械部分,同樣可以達(dá)到動(dòng)平衡機(jī)的技術(shù)指示,這毫無(wú)疑義的。
6.4、動(dòng)平衡儀與動(dòng)平衡機(jī)的區(qū)別
現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡儀的優(yōu)點(diǎn):①現(xiàn)場(chǎng)平衡是在完全裝配好的機(jī)器上進(jìn)行的,可以補(bǔ)償裝配上的誤差。②不必拆卸機(jī)器和運(yùn)輸轉(zhuǎn)子到動(dòng)平衡機(jī)。節(jié)省時(shí)間;降低費(fèi)用;減少停機(jī)損失。③現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)平衡儀可以平衡任何重量和體積大小轉(zhuǎn)子。動(dòng)平衡機(jī)則對(duì)轉(zhuǎn)子重量和尺寸是有一定規(guī)定要求的。④較低的投資成本,動(dòng)平衡機(jī)少則幾萬(wàn)多則十幾萬(wàn)元,一臺(tái)便攜式動(dòng)平衡儀一般都在1萬(wàn)元以下。
6.5、三種轉(zhuǎn)速傳感器的比較
轉(zhuǎn)速傳感器有霍爾轉(zhuǎn)速傳感器,光電轉(zhuǎn)速傳感器以及激光轉(zhuǎn)速傳感器(選配件)。
本儀器配套發(fā)貨是霍爾傳感器?;魻杺鞲衅鞯膬?yōu)點(diǎn)是;輸出脈沖好,測(cè)量精度高,抗干擾能力強(qiáng),現(xiàn)場(chǎng)安裝簡(jiǎn)單。對(duì)準(zhǔn)配套小磁鋼后,測(cè)量過(guò)程中不要做任何調(diào)整,方便可靠。缺點(diǎn)是:小磁鋼在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)飛出來(lái)。如果平面上有孔;有槽;有飛沿,用502膠水貼牢,最高轉(zhuǎn)速大約4000∽5000轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)速在3000轉(zhuǎn)以下用502膠水筒單處理一下就可以用。
光電轉(zhuǎn)速傳感器的優(yōu)點(diǎn)是;測(cè)量轉(zhuǎn)速時(shí)只貼一張反光紙,沒(méi)有任何附加質(zhì)量。缺點(diǎn)是:易受光線的干擾。要求在轉(zhuǎn)軸上貼的反光紙,并且黑白分明,邊緣齊整,用專用反光紙效果最好。光電傳感器對(duì)準(zhǔn)反光紙后,真正運(yùn)轉(zhuǎn)測(cè)試中還要調(diào)節(jié)傳感器的距離和靈敏度,不夠安全。高速時(shí)讀數(shù)易跳動(dòng),最多可以測(cè)到10000轉(zhuǎn)。
相比光電傳感器,霍爾傳感器測(cè)量轉(zhuǎn)速的范圍很廣,抗外部環(huán)境干擾能力強(qiáng),現(xiàn)場(chǎng)安裝簡(jiǎn)單。我們推薦:在能夠用霍爾傳感器場(chǎng)合盡量用它。
用戶根據(jù)機(jī)器設(shè)備的實(shí)際轉(zhuǎn)速,任選一種。
激光轉(zhuǎn)速傳感器近新發(fā)展起來(lái)一種轉(zhuǎn)速傳感器,最高轉(zhuǎn)速可以測(cè)到60000轉(zhuǎn),適用于高速測(cè)量。其測(cè)試方法與光電轉(zhuǎn)速傳感器一樣。比光電轉(zhuǎn)速傳感器抗干擾能力強(qiáng),測(cè)量距離遠(yuǎn),讀數(shù)穩(wěn)定可靠。只是價(jià)格比較貴,需要單獨(dú)購(gòu)買。
6.6、如何克服小磁鋼附加質(zhì)量的影響
使用霍爾轉(zhuǎn)速傳感器,需要配套小磁鋼作為標(biāo)志。小磁鋼本身是一個(gè)質(zhì)量塊,有一定附加質(zhì)量,對(duì)平衡精度要求高的用戶是不容許的。解決的方法是在同半徑對(duì)面的位置(相差180°位置),反貼一個(gè)同樣的小磁鋼。正貼小磁鋼測(cè)轉(zhuǎn)速,反貼小磁鋼抵消附加質(zhì)量。另外安放小磁鋼半徑盡量小一點(diǎn)也可以減少小磁鋼附加質(zhì)量的影響。
6.7、傳感器數(shù)值穩(wěn)定是動(dòng)平衡測(cè)量的關(guān)鍵
傳感器數(shù)值穩(wěn)定,包括轉(zhuǎn)速數(shù)值穩(wěn)定和振動(dòng)數(shù)值穩(wěn)定。使用霍爾轉(zhuǎn)速傳感器或激光轉(zhuǎn)速傳感器數(shù)值的穩(wěn)定是很容易。使用光電轉(zhuǎn)速傳感器數(shù)值不穩(wěn)定,需要重新做光電標(biāo)志,調(diào)節(jié)光電傳感器與光標(biāo)紙的距離以及傳感器上靈敏度旋鈕。另外還要注意每次設(shè)備開(kāi)機(jī),轉(zhuǎn)速測(cè)量值要基本一致,變化值在10轉(zhuǎn)以內(nèi)。振動(dòng)傳感器測(cè)量數(shù)值不穩(wěn)定。解決的方法是:①振動(dòng)傳感器要求安裝在軸承座平面上,并且越靠近軸承座越好。②在動(dòng)平衡萊單圖5-6帶寬選擇中選用窄帶濾波,增加抗干擾能力。③對(duì)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的機(jī)器設(shè)備,增加其剛性支撐,加強(qiáng)設(shè)備底腳安裝固定。在設(shè)備的底部采取減振措施。保證振動(dòng)的幅值與相角讀數(shù)只在個(gè)位上數(shù)變化,十位上數(shù)基本不變化。傳感器數(shù)值穩(wěn)定是動(dòng)平衡結(jié)果重復(fù)性好,誤差小的關(guān)鍵。
6.8、試重法中試重的重量和角度的確定
試重法動(dòng)平衡工作需要試加重,根據(jù)加重前后的振動(dòng)變化計(jì)算出應(yīng)加重量與相角。試重塊重量大小的選擇很重要。試重塊重量重了,有可能導(dǎo)致機(jī)器振動(dòng)過(guò)大,損壞設(shè)備。試重塊重量輕了,加重前后的振動(dòng)變化不大,計(jì)算出誤差較大。試加重大小可以按加重產(chǎn)生的離心力近似等于1%轉(zhuǎn)子重量的原則來(lái)確定。推薦方法是:在上述原則中,取試加重重量可以偏輕一些。無(wú)論單面或雙面平衡,首先記錄初始振動(dòng)的幅值和相角,然后記錄加重后振動(dòng)的幅值和相角。比較前后二次振動(dòng)的幅值和相角的變化,當(dāng)幅值大于±20%變化,相角大于±20°變化,就認(rèn)為試重塊重量是合適。如果振幅變化不明顯,就應(yīng)加大試重的重量。如果相位變化不明顯,就應(yīng)重新移動(dòng)試重的位置。上述所說(shuō)是針對(duì)著第一個(gè)轉(zhuǎn)子選取試重重量方法,對(duì)于同樣尺寸;同樣大小第二個(gè)轉(zhuǎn)子只要取第一個(gè)轉(zhuǎn)子巳經(jīng)計(jì)算出來(lái)轉(zhuǎn)子上存在的不平衡量作為試重塊大小就可以。
6.9、試重法和影響系數(shù)法的運(yùn)用
對(duì)同一轉(zhuǎn)子或同一外形尺寸、材料及結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子,可以認(rèn)為其影響系數(shù)是不變的。因此,為提高生產(chǎn)效率,對(duì)同一轉(zhuǎn)子或同一外形尺寸、材料及結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子,在使用試重法求得了其影響系數(shù)后,就可以使用影響系數(shù)法對(duì)這些轉(zhuǎn)子進(jìn)行平衡。使用影響系數(shù)法進(jìn)行平衡省去了加試重的步驟。對(duì)第一個(gè)轉(zhuǎn)子(新轉(zhuǎn)子)必須用試重法做動(dòng)平衡,對(duì)于同樣尺寸;同樣大小第二個(gè)轉(zhuǎn)子(老轉(zhuǎn)子)可以用影響系數(shù)法做動(dòng)平衡,前提是手邊有通過(guò)使用試重法求得了其轉(zhuǎn)子影響系數(shù)記錄。試重法適用于大型的單件的轉(zhuǎn)子做動(dòng)平衡。影響系數(shù)法適用于小型的多批量的轉(zhuǎn)子做動(dòng)平衡。
6.10、動(dòng)平衡測(cè)試過(guò)程的安全要求
在動(dòng)平衡測(cè)試過(guò)程,要時(shí)刻注意安全。①振動(dòng)傳感器下面磁吸座,轉(zhuǎn)速傳感器軟管磁力座,吸力很大,極易夾住手指,操作應(yīng)十分注意安全。②使用霍爾傳感器配套小磁鋼一定要用502膠水將其粘牢。③使用光電傳感器在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中調(diào)節(jié)傳感器的距離和靈敏度時(shí),一定注意安全。④試重最好采用螺釘連接到轉(zhuǎn)子,對(duì)于將試重焊接在轉(zhuǎn)子上,一定要焊好運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不能掉下來(lái)。
6.11、剩余不平衡量的選擇標(biāo)準(zhǔn)
剩余不平衡量的標(biāo)準(zhǔn):
①對(duì)儀器而言,當(dāng)屏幕上顯示振動(dòng)信號(hào)的上下跳動(dòng)幅值超過(guò)±30%,上下跳動(dòng)相角超過(guò)±30°。動(dòng)平衡測(cè)量就不能進(jìn)行。此時(shí)屏幕顯示的配重M就是轉(zhuǎn)子的剩余不平衡量。
②如果振動(dòng)信號(hào)選用的是振動(dòng)烈度mm/s單位,請(qǐng)參照評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
ISO2372評(píng)價(jià)機(jī)器機(jī)械振動(dòng)的評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
振動(dòng)速度均方根值mm/s | I類 | II類 | III類 | IV類 |
0.28 | A | A | A | A |
0.45 |
0.71 |
1.12 | B |
1.8 | B |
2.8 | C | B |
4.5 | C | B |
7.1 | D | C |
11.2 | D | C |
18 | D |
28 | D |
45 |
機(jī)器分類如下:
I類: | 發(fā)動(dòng)機(jī)和機(jī)器的單獨(dú)部件。它們完整地聯(lián)接到正常運(yùn)行狀況的整機(jī)上(15KW以下的電機(jī)是這一類機(jī)器的典型例子)。 |
II類: | 無(wú)專門(mén)基礎(chǔ)的中型機(jī)器(具有15~75KW輸出功率的電機(jī)),在專門(mén)基礎(chǔ)上剛性安裝的發(fā)動(dòng)機(jī)或機(jī)器(300KW以下)。 |
III類: | 具有旋轉(zhuǎn)質(zhì)量安裝在剛性的重型基礎(chǔ)上的大型原動(dòng)機(jī)和其它大型機(jī)器,基礎(chǔ)在振動(dòng)測(cè)量方向上相對(duì)是剛性的。 |
IV類: | 具有旋轉(zhuǎn)質(zhì)量安裝在基礎(chǔ)上的大型原動(dòng)機(jī)和其它大型機(jī)器,其基礎(chǔ)在振動(dòng)測(cè)量方向上相對(duì)是柔性的(例如輸出功率大于10MW的汽輪發(fā)電機(jī)組和燃?xì)廨啓C(jī))。 |
評(píng)價(jià)區(qū)域:區(qū)域A:優(yōu),新交付使用的機(jī)器的振動(dòng)通常屬于該區(qū)域。區(qū)域B:良,通常認(rèn)為振動(dòng)值在該區(qū)域的機(jī)器可不受限制地長(zhǎng)期運(yùn)行。區(qū)域C:較差,通常認(rèn)為振動(dòng)值在該區(qū)域的機(jī)器不適宜于長(zhǎng)期持續(xù)運(yùn)行。一般來(lái)說(shuō),該機(jī)器可在這種狀態(tài)下運(yùn)行有限時(shí)間,直到有采取補(bǔ)救措施的合適時(shí)機(jī)為止。區(qū)域D:差,振動(dòng)值在這一區(qū)域中通常被認(rèn)為振動(dòng)劇烈,足以引起機(jī)器損壞。
③如果用戶知道機(jī)器設(shè)備的精度等級(jí),就可以通過(guò)以下公式計(jì)算出轉(zhuǎn)子的剩余不平衡量
精度等級(jí)G | 轉(zhuǎn)子類型舉例 |
G630 | 剛性安裝的船用柴油機(jī)的曲軸驅(qū)動(dòng)件;剛性安裝的大型四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸驅(qū)動(dòng)件 |
G250 | 剛性安裝的高速四缸柴油機(jī)的曲軸驅(qū)動(dòng)件 |
G100 | 六缸和多缸柴油機(jī)的曲軸驅(qū)動(dòng)件。汽車、貨車和機(jī)車用的(汽油、柴油)發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)。 |
G40 | 汽車車輪、箍輪、車輪整體;汽車、貨車和機(jī)車用的發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)件。 |
G16 | 粉碎機(jī)、農(nóng)業(yè)機(jī)械的零件;汽車、貨車和機(jī)車用的(汽油、柴油)發(fā)動(dòng)機(jī)個(gè)別零件。 |
G6.3 | 燃?xì)夂驼魵鉁u輪、包括海輪(商船)主渦輪剛性渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子;透平增壓器;機(jī)床驅(qū)動(dòng)件;特殊要求的中型和大型電機(jī)轉(zhuǎn)子;小電機(jī)轉(zhuǎn)子;渦輪泵。 |
G2.5 | 海輪(商船)主渦輪機(jī)的齒輪;離心分離機(jī)、泵的葉輪;風(fēng)扇;航空燃?xì)鉁u輪機(jī)的轉(zhuǎn)子部件;飛輪;機(jī)床的一般零件;普通電機(jī)轉(zhuǎn)子;特殊要求的發(fā)動(dòng)機(jī)的個(gè)別零件。 |
G1 | 磁帶錄音機(jī)及電唱機(jī)驅(qū)動(dòng)件;磨床驅(qū)動(dòng)件;特殊要求的小型電樞。 |
G0.4 | 精密磨床的主軸、磨輪及電樞、回轉(zhuǎn)儀。 |
平衡精度等級(jí)的合理選與不平衡量的筒化計(jì)算公式
不平衡量的簡(jiǎn)化計(jì)算公式:
M ----- 轉(zhuǎn)子質(zhì)量 單位kg
G ------精度等級(jí)選用 單位 g.mm/kg
r ------校正半徑 單位mm
n -----工件的工作轉(zhuǎn)速 單位 rpm
m------不平衡合格量 單位g
m=9549.M.G/r.n
七、儀器基本配置
1、FRVT-700主機(jī) 一臺(tái)
2、霍爾傳速傳感器 一只
3、振動(dòng)速度傳感器 二只
4、霍爾傳感器電纜(3米) 一根
5、振動(dòng)傳感器電纜(4米) 二根
6、φ10磁鋼 五只
7、電源線(3米) 一根
8、蛇型軟管磁力座 一只
9、磁吸座 二只
10、使用說(shuō)明書(shū) 一份