选粉机转子的振动与振动分析

选粉机转子的振动与振动分析

0动平衡试验研究和试验设备的残余值对比使用过程中，选择粉末机经常摇晃，这会导致小的停滞，大的损坏和损坏。那么选粉机是如何产生振动的呢？选粉机转子的不平衡是选粉机振动的根源。转子的振动是由于材料组织不均匀、外形误差、装配误差以及结构形状局部不对称等原因，使转子质心的主惯性轴与旋转轴线不相重合，从而成为引起强迫振动和周期性干扰力。因此在选粉机制作完成后，每件选粉机转子均需进行动平衡试验，但是动平衡试验机在预先设定好的转子半径等信息后，面板上显示的只有相位和偏差质量，在偏差质量残余值方面目前存在不同的认识，本人认为实际上每个规格的设备的残余值应该是不同的。本文就选粉机转子的不平衡量残余值的计算作简要介绍，希望能给读者带来启示。1不平衡破坏转子不平衡可以分为三种类型：静不平衡、动不平衡、混合不平衡（见图1）。1.1旋转轴线不平衡如果在同一个转子上，不平衡的质量能综合成为一个力，那么转子在旋转时，只产生一个离心力。这个不平衡离心力可以在静态下决定它的大小和方向，故称为静不平衡状态。静不平衡主要是由于主惯性轴与旋转轴线不相重合，但相互平行，即转子的质心不在旋转轴线上，如图1(a）所示。当转子旋转时，将产生不平衡的离心力。静不平衡状态一般出现在长度与直径之比较小的转子上，通常L/D<1/5。1.2转子不平衡的力偶如果在一个转子上能综合出两个大小相等而方向相反且不在同一回转面上的不平衡力，则转子在静止时，虽然能获得平衡，但在旋转时就会出现一对不平衡的力偶。这个力偶不能在静止状态下决定它的大小和方向，而只能在动力状态下决定，故成为动不平衡状态。动不平衡主要是由于转子的主惯性轴与旋转轴线交错，且相交于转子的质心上，即转子的质心在旋转轴线上，如图1(b）所示。这时转子随时处于静平衡状态，但转子旋转时，将产生不平衡力矩，又称偶不平衡。动不平衡状态一般出现在长度与直径之比较大的转子上，通常L/D<1/5。1.3静平衡和抗平衡在大多数情况下，转子既存在静不平衡，又存在动不平衡，这种情况称为混合不平衡，又称动静不平衡，它易出现在长度和直径之比较大的转子上。此时，转子的主惯性轴与旋转轴线既不重合又不平行，而相交于转子旋转轴线中非质心的任何一点，如图1(c）所示。当转子旋转时，产生不平衡的离心力和力矩。转子静不平衡只须在一个平面上（即校正平面）安放一个平衡质量，就可以使转子达到平衡要求，故又称单面平衡。平衡质量的数值和位置，在转子静力状态下确定，即将转子的轴颈搁置在水平刀刃支承上加以观察，就可以看出其不平衡状态，较重部分会向下转动，这种方法叫做静平衡。静平衡主要应用于转子端面之间的距离比轴承之间的距离小许多的盘形转子，如齿轮、飞轮、带轮等。转子动不平衡及静动不平衡必须在垂直于旋转轴的两个平面（即校正平面）内各加一个平衡质量，使转子达到平衡。平衡质量的数值和位置，必须使转子在动力状态下，即转子在旋转的情况下确定，这种方法称为动平衡。因需在两个平面做平衡校正，故又称双面平衡。动平衡主要应用于长度较长的转子。校正平面应选择在间距尽可能最大的两个平面，为此，校正平面往往选择在转子的两个端面上。2转子平衡方式厚度与直径之比小于0.2的盘状转子，一般只需要进行静平衡。圆柱形转子或厚度与直径之比大于0.2的盘状转子应根据转子的工作转速来决定平衡方式。图2表示平衡的应用范围，用转子尺寸比b/D(b为转子厚度，D为转子直径）和每分钟转速n的关系表达。下斜线以下的转子只需要进行静平衡，上斜线以上的转子必须进行动平衡，两斜线间的转子需根据转子的质量、制造工艺、加工情况（部分加工还是全加工）及轴承的距离等因素，来确定是否需要进行动平衡。3平衡品质等级转子所需平衡品质常用经验法确定。经验法是根据所制定的平衡等级来确定平衡品质的。常用各种刚性转子的平衡品质等级见表1，表中每一个平衡品质等级包含从上限到零的许用不平衡范围，平衡品质等级的上限由乘积e式中：eω———转子最高工作角速度，r那么，对应于最高工作转速的e式中：m———转子质量，kg;eU上式说明转子质量越大，许用不平衡量也越大。4平衡分配的质量及残余值由于各类转子质量、转速、回转半径的不同，且最后的不平衡量不可能也不必要为零，故而就允许有一定的残余量存在，只要不超过平衡配重的最大质量，转子就是合格的。平衡配重的最大质量可由下式计算出：式中：m———平衡配重的最大质量，g;e———转子许用不平衡度（偏心距），μm;W———转子的质量，kg;r———转子的回转半径或配重半径，mm。通用方法计算实例：平衡等级：G6.3；转子质量：5896kg；工作转速：n=171r/min；配重块放置半径：1500mm。也就是说，转子总的不平衡残