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動平衡(兩平面平衡)解析

便攜式平衡機 & 振動分析儀 Balanset-1A

振動感測器

光學感測器(雷射轉速計)

Balanset-4

磁吸支架 Insize-60-kgf

反光膠帶

動平衡機「Balanset-1A」OEM

1. 定義:什麼是動平衡?

動平衡校正 是一種校正 不平衡 轉子中 兩個獨立的平面 沿其長度分佈。當單一平面校正不足時使用,因為轉子可能結合 靜態(力)不平衡力偶不平衡.

2. 靜態與動態不平衡:關鍵差異

要理解動平衡,區分兩種主要的不平衡形式至關重要。

  • 靜態不平衡: 轉子的質量中心偏離其旋轉軸。其行為類似單一「重點」,可透過在單一平面(靜態動平衡校正的程序,透過在最少 單面動平衡).
  • 動態不平衡: 不平衡沿轉子分佈,使得單一平面的校正不足。此狀態在旋轉時被偵測到,且需要在兩個不同平面進行校正。當轉子兩端各有一個等量重點且相隔 180° 時,即會發生此情況。此狀態在靜態下是平衡的(靜止時不會滾向重點),但旋轉時,這兩個重點會產生轉動力或「力偶」,導致轉子產生端對端的晃動。力偶不平衡*僅*能在轉子旋轉時被偵測到,且*僅*能透過在兩個不同平面放置配重以產生反向力偶來校正。
Rotor model: static unbalance
轉子模型:靜態不平衡(通常單一平面校正即足夠)。
Rotor model: dynamic unbalance
轉子模型:動態不平衡(需要雙平面校正)。

3. 校正平面與感測器佈置

雙平面動平衡校正 基於以下三個要素:

  • 校正平面 (平面 1 與平面 2)將安裝校正配重的位置。
  • 兩個振動測點 (通常位於軸承座附近)連接至兩個通道。
  • A 相位 相位參考 (轉速計 + 反光標記)用於測量轉速與相位。

以下是常見轉子配置的校正平面與感測器佈置典型範例。

Typical rotor: correction planes and sensor placement
典型轉子:校正平面與感測器佈置。
Typical rotor: correction planes and sensor placement (example)
典型轉子:校正平面與感測器佈置(範例)。
Rotor example: correction planes and sensor placement (photo)
轉子範例:校正平面與感測器佈置(照片)。
Cantilever rotor: correction planes and sensor placement
懸臂轉子:校正平面與感測器佈置。

4. 雙平面動平衡程序

在現場,雙平面動平衡通常採用 影響係數法。典型步驟如下:

  1. Run #0: 在未加試重的情况下測量基準振動(振幅與相位)。
  2. Run #1: 安裝 試重 於平面 1,再次測量振動。
  3. Run #2: 將試重移至平面 2,再次測量振動。
  4. 計算: 軟體計算平面 1 與平面 2 的校正配重。
  5. 校正與驗證: 移除試重,安裝校正配重,並執行驗證運轉(修補運轉)以確認結果。

當計算出的校正角度落在兩個可及的固定點之間時,所需的質量可透過 雙平面校正質量分解計算機分解至可用的位置,且底層的單平面靈敏度可透過 影響係數計算器.

5. 使用 Balanset-1A 進行雙平面動平衡

Balanset-1A 是一款雙通道、基於 PC 的動平衡系統,專為現場條件與生產環境中的單平面與雙平面轉子動平衡設計。在雙平面模式下,Balanset-1A 測量轉子轉速與 1x 振動 (RMS 與相位)在兩個通道上的向量,並計算兩個平面的校正配重參數。

由於 Balanset-1A 直接用於已安裝的機組,因此在真實運轉條件下進行平衡——包含對中、軸承預壓與基礎效應——並報告達成的 剩餘不平衡 與選定的容許值進行比對,該容許值可透過 殘餘不平衡計算機 (ISO 21940-11).

5.1 軟體:動平衡設定與結果檢視

Balanset-1A software: setting up dynamic balancing
Balanset-1A 便攜式動平衡儀與振動分析儀軟體。設定動平衡。
Balanset-1A software: dual plane balancing polar chart
Balanset-1A 便攜式動平衡儀與振動分析儀軟體。雙平面動平衡。極座標圖。

5.2 振動計模式(動平衡前快速檢查)

在動平衡前與動平衡期間, 振動計 模式可用於監控振動並確認測量時的穩定運轉條件。

Balanset-1A software: Vibrometer mode
Balanset-1A 便攜式動平衡機與振動分析儀軟體。振動計模式。

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