动平衡培训材料.ppt

第一讲 为什么要做平衡 何为平衡课程 你为什么要在这学习 我们要为这个课程做什么对你是有益和实用的 我们将学会什么 这儿有70个独立的章节 分四组 这些结构将逐步带领我们走进不平衡测试 修正 公差设定 程序 设备选定 夹具和平衡设计的世界 转子平衡的理论 技术和工艺 为什么要平衡转子 怎样平衡转子 什么是公差 不平衡的后果是什么 准备 开始 不平衡会导致 产生振动 产生振动 产生振动 减少轴承寿命 影响操作效果 表面磨损严重 影响质量 操作者疲劳 无用功增大 产生噪音 产生噪音 产生噪音 较高的维护费用 不平衡的根源是什么 振动或噪音来自哪里 不平衡 艾萨克先生 和他的三大运动定律 牛顿宇宙的三大定律 第一定律一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态 直到有外力迫使它改变这种状态为止 如果物体改变它的速度或方向 一定有外力作用它上面 如果有振动 是因为有外力改了其运动方向 第二定律 力和运动的关系 F M aForce massxacceleration力 质量x加速度 第三定律 任何物体的作用力与反作用力大小相等 方向相反 如果你推某物或某人时 你将会受到一个反作用力 当你射击时一个小的弹头被加速到高速 因为枪的后座质量很大它的加速度较低但是总的能量反作用给你是一样的 线性或旋转运动 直线运动是容易理解的 用棒击球时 你听到啪的一声球飞出球场 或者飞进等待的手套 旋转运动不是那样明显 让我们看一两个例子 旋转运动 有种很好玩的空中骑士 我们都有玩过利用向心力的开心经历 我们感觉的是离心力 你能控制重力负荷吗 蓝色的圆圈是座位的运动轨迹 绿线是链接座椅到支竿的线 紫色点相当于座椅和骑手 黑线相当于向心力 如果线断了 天啊 骑士和座椅将会以粉红色箭头飞出而不是红色方向 谁知道这个游戏的设计者是怎么计算离心力的呢 很简单 让我们立刻做 艾萨克先生给了我们这个基本等式 F M a我们知道质量 在地球上质量近似于重量 什么是加速度 它和速度的平方和半径有关Fc M V2 r 这是个有关平衡的例子当我们加速时会产生什么样的效果呢 不平衡看来变得更糟 平衡公差随速度改变而变化 不平衡和速度关系对照表 质量等级G6 3 刚性转子 刚性轴承里的转子旋转轴受到的离心力等于不平衡量X速度平度 数学表达式Fc M e 2PIn 60 2注 不平衡量不随速度的改变而改变 不平衡量 振动与速度成正比 离心力与速度的平方成正比 一个转子的质量轴和几何轴 旋转轴 不一致就会存在不平衡 U mxr Mxe M 转子质量 m 不平衡块 C 质量中心 e 几何中心与质量中心间的距离 r 不平衡块到几何中心的距离 F 不平衡块产生的力 U 转子不平衡量 N 转子速度 不平衡定义 U mxr MxeF U N2 什么是平衡 修正不平衡的方法 增加 减少 移除 移动材料 再分配 直到振动或轴承压力在安全范围内 平衡是调节转子质量分配使质量轴和几何轴一致的过程 我们容许的公差范围是 0 0004 to0 00001 400to10微英寸0 01mmto0 00025mm10to0 25微米 R 重力中心 不平衡块 m U mxR 转子质量 M 重力中心 U Mxe e 这是平衡的入门介绍记住平衡不只是FUN 它是 F UN2 F UN2 F UN2 F UN2 F UN2 F UN2 F UN2 第二讲 什么是平衡 校正转子质量中心线 和轴承中心线一致 1 什么是转子平衡 让我们先确定一些定义 转子 一般指任何部分或按定义轴旋转的合心体 也就是转动体 轴 转子旋转的中心线 或将要旋转的线 质量轴 对称分配转子质量的中心线 轴承的轴 设计的转动轴 连接轴承中心的线 继续定义 轴 转子旋转的中心线 或将要旋转的线 质量轴 对称分配转子质量的中心线 轴承的轴 设计的转动轴 连接轴承中心的线 继续定义 M 转子质量 m 不平衡块 C 质量中心 e 质量中心与几何中心的距离 r 不平衡块 m 到几何中心的距离 F 不平衡块产生的力 U 转子的不平衡量 N 转子速度 不平衡的定义 U mxr MxeF U N2 轴 转子旋转的中心线 或将要旋转的线 质量轴 对称分配转子质量的中心线 轴承的轴 设计的转动轴 连接轴承中心的线 继续定义 离心率 质量中心与轴中心的偏移量 微英寸或微米 不平衡量 转子质量与偏心率的乘积 继续定义 质量中心 轴中心 e 1微米 40微英寸 0 001 0 0001 人的头发0 0035 什么是微米 1微英寸 不平衡是当振动的力或运动作用在轴承受到离心力的结果 平衡是测试不平衡量和修正使轴承离心力或振动在定义公差范围的过程 如果转子有不平衡量它就会产生振动 振动的大小不仅取决于不平衡量而且和轴承的硬度有关 如果轴承足够硬将不会有太多的振动除非轴承过载 我们不得不平衡许多不同类型和形状的转子 为了简便 我们依照转子的形状和特征把转子分四种 从4种开始 柔性转子 不需要平衡 我们仅仅去考虑刚性转子 静不平衡 质量中心偏移 偶不平衡 质量轴歪斜 动不平衡 质量轴歪斜 质量中心偏移 不平衡的测量和修正 单面不平衡 A 10个单位在 0 度上 2 8 8 2 单面不平衡 A 6个单位在 90 度上 5 5 3 3 单面不平衡 A 10单位在 0 度上 2 8 8 2 单面不平衡 A 6个单位在 90 度上 5 5 3 3 双面不平衡 A 10个单位在 0 度上B 6个单位在 90 度上 38 32 8 3 3 2 3 6 8 5 20 56 转子的端视图和在轴承上的不平衡影响 Result 8 5units 20 Result 3 6units 56 双面不平衡 A 10个单位在 0 度上B 6个单位在 90 度上 38 32 转子与滑轮装置 10units 1 10 11 1 这变的太难理解了 我需要一种简单的方法测量不平衡量并知道怎么修正 有两个关键点 面分离 校准 面分离 我们做这个操作 从被测试修正的区域调出不平衡量的数据 30 80 100 平衡步骤1 测量步骤2 修正 有三种方法平衡转子 增加质量移除质量从新分配质量 安全有效的规定是什么 参考标准 国际标准 ISO1940 ANSIS2 19 API610 基于应用和操作速度在制造成本和平衡公差之间有个权衡 最适宜的平衡度不是提高性能 所有机器都有一个来自轴承 电驱动 传送带和滑轮等的基本噪音标准 在一定标准下的平衡不是改进性能 你不可能平衡到 0 振动信号不平衡的转子 振动信号平衡的转子 平衡公差和成本花费密切相关 好的平衡精度需要很大的花费 好的平衡精度可以提高性能 最适宜的平衡公差是什么 平衡标准 ISO1940ANSI2 19API610 ISO1940最好知道 什么是G 用ISO1940平衡公差 gm mm 9 54xGnumberxMass grams RPM 美国石油协会API610平衡公差 4W n 摘要 有三种不平衡类型 单面不平衡 偶不平衡 双面不平衡直径和转子的长度比是选择测量类型的主要依据 修正面距离与轴承间距离比是另一个主要主要依据转子形状 轴承间 悬挂等 是第三个依据所有的目的是限制轴承的负载和 或振动 平衡公差应该以被执行的过程为基础 不应该只盲从G2 5规则不顾实际应用 第三讲 角度的重要性 0 90 180 270 a R1 q1 R2 q2 a 平衡修正的相位误差 1 2 从1到2的修正相位误差 a 角度改变量大于角度误差 a R1 q1 R2 q2 a 平衡修正的相位误差 1 2 a 实际修正有小的角度误差和小值误差 结果约90 的相位偏移 修正率 U 正常修正 带角度误差的修正 数量 10 ofU 20 误差结果 不平衡的向量 不平衡 超重 修正 去重 残余不平衡量 如果修正的数量是正确的而仅仅是角度误差 残余量等于Usina a 我们怎样识别角度误差 3种方法I 通过加减重直到原始角度被显示II 平衡到零并加上标准质量块III 电子归零后再加上标准质量块 修正率 一次测量修正周期中不平衡量的减少量如果在修正后10 的原始不平衡残余量 那么修正率为10 1 为什么不能平衡到零 测量误差 修正误差 面分离误差 为什么不能平衡到零 测量误差 测量的局限性测量时间短平衡速度不够高精度的公差轴承缺陷带驱动和终端驱动 机器误差标准值误差校准角度误差参考标记的质量块误差 为什么不能平衡到零 修正设备的设计误差角度或半径误差钻孔深度误差 工件或夹具不够干净不精确的夹具 重复性不好 切削刀具钝 额外的压力 或不能到达定义的深度 修正误差 为什么不能平衡到零 面分离误差 参数设置误差 加工误差 为什么不能平衡到零 面分离误差 修正量的变化 在测试或修正时转子的轴被移动 可控制吗 测量的可重复性 公差的百分比不平衡量的百分比角度的忽略 同样的数据点在不同的半径上 GageR R Cpk计量器R R Cpk GageR R 计量器R R 测试的可重复性 再现性这适用于测量装置 Cpk 是一个处理容量的参数这适用于测量 修正和审计包装体 平衡是制造局限性的测量和修正那些影响到定义范围内 任何加工都有能力的局限性任何尺度都有局恨性和公差度制造业潜心于材料物体的实际结合和公差从而有效地生产一个适当的技能装置 平衡的功效取决于上级制造业的工艺情况 平衡机的测试 测试平衡机需要有测试转子和标定质量块 这是校验机器性能的国际标准 用产品零件测试机器是需要的 但应该补充的是 这不能替代机器测试和用测试转子校准 平衡机的规格 两种检测法1 机器性能2 用工件执行性能 机器性能依据已定的标准测量 不平衡公差ISO1940 质量等级API6104W n其它标准合理吗 平衡机 卧式或立式 软性或钢性轴承 标准或带修正设备 使用CRT或LCD 模拟或微处理器 不平衡修正 需要考虑的事项 去重或加重削弱转子电子设备空气噪音平衡重量的可持性 如果转子不能带进场区或不能拆除 需要平衡的范围 需要获得相位参考书和使用仪器的知识 平衡的领域 便携平衡 MI2000picture 需要平衡的范围总的振动不一定是不平衡同步振动和不平衡有关系其他的频率 松动 轴承 未对准 带张力 带损坏或驱动杆 滑动块滑出不平衡测量 校准次序修正 增加 移除块 也能很好地调整设备的校准总比使用平衡机难点 问题和回答 1 我们为什么不在工件工作的rpm测量不平衡量 答 不平衡量和rpm的大小无关 是客观存在的 更高的速