一、专用动平衡机机械结构设计原理
1、驱动系统:
2、摆架系统:
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:
何尺寸,则无需启动机器就能调整好系统。三、自由度不平衡转子振动系统计算
1、在激振力可能达到的范围内,激振力与位移的关系是线性的。
2、振动系统固有频率 与平衡转速对应的转动频率ω必须符合规定:ω<0.3 。
《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 。
【结语】
平衡机在国外应用已相当普及,专用平衡机的种类很多。我国由于平衡机起步晚,60年***始研究开发,技术上不但落后于******,而且某些专用平衡机几乎是空白,如风机、电机、木工机械、空调机等专用设备平衡机。对平衡机而言,机械系统是平衡机中***关键的部分,它性能好坏直接关系到转子(工件)平衡精度及工作效率。只有针对不同工件设计专用机械系统,才能把转子振动减少到***低限度。所以本文提出专用动平衡机机械系统的设计,对提高旋转机械的性能和使用寿命具有重要意义。
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