海诺专用动平衡机机械系统设计与实现

二、力学原理
 

1、转子两面平衡原理:

2、硬支承平衡机机械特性和校正平面解算:

硬支承平衡机是3% 年***展起来的新品种， 其支承刚度大，故转子支承系统的固有频率很高，且远远高于平衡转速， 因此转子支承振幅很小， 转子惯性力可忽略不计。由于转子不平衡量是以力形式作用在支承上， 所以，只要测出支承所受力，就能得到不平衡量，然后通过标准转子加试运转进行调整，再根据转子的几何尺寸，则无需启动机器就能调整好系统。

《1》运动方程：
本文以三自由度的机械振动系统为例，其转子及支承力学模型如图3所示：转子运动以系统质点O方向平动，绕质点O在YZ平面内旋转和Z轴旋转。 转子以角速度ω进行平衡，由于转子不平衡引起弹性系统一起振动，振动系统随质心沿Y方向的平动为 ，绕质心YZ平动时的转动θ。假定转子质量M，摆架轴系附件质量 ,簧板刚度K，校正平面的径向惯性力mrω2转子在YOZ平面运动时振动固有频率。

①簧板刚度：
取值范围:硬支承平衡机转子振动频率远远小于其固有频率，质心的位移和转角又很小，质量为M的转子系统在运动中的惯性力可以略去不计，支承上测得的弹性力近似于m不平衡量引起径向力，有一定误差。为了使误差限制在一定范围内，设计硬支承平衡机时，应使质量M的惯性力和不平衡量m引起径向力之比不大于误差率σ。

②.簧板厚度：
左右弹性支承采用两片等厚度的矩形簧板支承，簧板两端用螺钉分别固连于底板及摆架上
 

《2》数据分析：

由于篇幅有限制，本文以风机专用为例，给出有些相关数据：

工件（风轮）质量：M=50Kg

摆架轴系附件质量：M’ =35Kg

弹性系统总刚度:2K=119.5Mpa

当平衡转速n =1200r/min时，转动频率：ω=(2πn)/60=125.6 rad/s

误差率≈0.01(当=0.01时) 

《3》 结 论：
①按照本文提供相关数据设计制造的专用动平衡机，测量线性好，比一般平衡机工作效率更高，操作更方便、精度更高。

②经实践证明：专用机械系统配CSH平衡测量仪，一次不平衡量减少率URR ≥95%，***小可达剩余不平衡量emar≤0.3g.mm/kg。

③本系统设计对提高旋转机械性能和使用寿命有很大参考价值，同时也对开发全自动平衡机有一定借鉴作用 。