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平衡机的主要性能用小可达剩余不平衡量,和不平衡量减少率两项综合指标表示。前者是平衡机能使转子达到的剩余不平衡量的小值,它是衡量平衡机平衡能力的指标;后者是经过一次校正后所减少的不平衡量与初始不平衡量之比,它是衡量平衡效率的指标,一般用百分数表示。
在现代机械中,由于挠性转子的广泛应用,人们研制出了挠性转子平衡机。这类平衡机必须在转子工作转速范围内进行无级调速;除能测量支承的振动或振动力外,还能测量转子的挠曲变形。挠性转子平衡机有时安装在真空防护室内,以适合汽轮机之类转子的平衡,它配备有抽真空系统、润滑系统、润滑油除气系统和数据处理用计算机系统等庞大的辅助设备。
根据大批量生产的需要,对特定的转子能自动完成平衡测量和平衡校正的自动平衡机,以及平衡自动线,现代已大量的装备在汽车制造、电机制造等工业部门。
平衡机发展迄今已经有一百多年的历史。1866年,德国西门子公司发明了发电机。4年后,加拿大人Henry Martinson申请了平衡技术的专,拉开了平衡校正产业的序幕。1907年,Franz Lawaczek博士把改良的平衡技术提供给了Carl Schenck先生,后者在1915年制作了*台双面平衡机。直到上世纪末40年代,所有的平衡工序都是在采用纯机械的平衡设备上进行的。转子的平衡转速通常取振动系统的共振转速,以使振幅大。在这种方式下测量转子平衡,测量误差较大,也不安全。
随着电子技术的发展和刚性转子平衡理论的普及,五十年代后大部分平衡设备都采用了电子测量技术。平面分离电路技术的平衡机有效的消除了平衡工件左右面的相互影响。电测系统从无到有经历了闪光式,瓦特计式,数字式,微机式等阶段,后出现了自动平衡机
随着生产的不断发展,需要进行平衡的零件越来越多,批量亦越大。为了提高劳动生产率,改善劳动条件,各工业国家早在二十世纪五十年代就对平衡自动化技术进行了研究,并相继制造出了半自动平衡机和动平衡自动线。我国在五十年代末期由于生产发展的需要,也开始对此逐步加以研究。进行了曲轴全自动平衡机的研制,并做出了试验样机,迈出了我国动平衡自动化技术研究的*步。六十年代后期,又开始研制我国*条数控六缸曲轴动平衡自动线,并于一九七零年试制成功。平衡试验机的微处理机控制技术是目前世界动平衡技术发展的方向之一。
静平衡机和动平衡机
重力式平衡机和离心力式平衡机是两类典型的平衡机。重力式平衡机一般称为静平衡机。它是依赖转子自身的重力作用来测量静不平衡的。
重力式平衡机仅适用于某些平衡要求不高的盘状零件。对于平衡要求高的转子,一般采用离心式单面或双面平衡机。
离心式平衡机是在转子旋转的状态下,根据转子不平衡引起的支承振动,或作用于支承的振动力来测量不平衡。其按校正平面数量的不同,可分为单面平衡机和双面平衡机。单面平衡机只能测量一个平面上的不平衡(静不平衡),它虽然是在转子旋转时进行测量,但仍属于静平衡机。双面平衡机能测量动不平衡,也能分别测量静不平衡和偶不平衡,一般称为动平衡机。
软支承动平衡机和硬支承动平衡机
离心力式平衡机按支承特性不同,又可分为软支承动平衡机和硬支承动平衡机。
平衡转速高于转子一支承系统固有频率的称为软支承动平衡机。这种平衡机的支承刚度小,传感器检测出的信号与支承的振动位移成正比。具有受外界振动信号影响小、测量精度高、适用于大批量生产的特点。
平衡转速低於转子一支承系统固有频率的称为硬支承动平衡机,这种平衡机的支承刚度大,传感器检测出的信号与支承的振动力成正比。具有可在低转速下平衡,操作简单方便、安全性能好的特点。
20世纪70年代以前的动平衡机都是软支承,70年代出现的硬支承动平衡机可以说是动平衡机发展*的一次飞跃,它使传统的软支承动平衡机的动态调整代之以静态下的尺寸设定,从而形成永标定的动平衡机。所谓永标定,就是新机器校正一次后,不惯换什么尺寸大小的转子,都不需要再校正了。软支承则换一种型号就要重新校正。
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