了解刚性转子

1. 定义：什么是刚性转子？

A 刚性转子 是一种不会因自身影响而明显弯曲、变形或改变形状的转子 不平衡 在其服务运行速度下产生的力。出于平衡目的，如果转子的运行速度低于其初始速度的70-75%，则认为转子是刚性的 临界速度.

刚性转子平衡的关键原理是，转子长度方向上的不平衡分布不会随着转子转速的变化而变化。这意味着，在平衡机上低速实现的平衡状态，在转子以更高的运行转速运行时，仍然有效。

绝大多数常见的工业转子，例如电动机电枢、风扇、泵和滑轮，都被视为刚性转子。

2. 刚性与…… 柔性转子

刚性转子和柔性转子之间的区别是转子平衡中最重要的概念之一：

刚性转子

• 运行速度： 远低于其第一临界速度（通常 < 75%).
• 行为： 不会因离心力而弯曲或挠曲。其不平衡特性与速度无关。
• 平衡程序： 只需一个便捷的低速即可进行平衡。标准的双平面平衡足以校正任何 动态不平衡. 刚性转子平衡的国际标准是 ISO 21940-11.

柔性转子

• 运行速度： 接近、通过或以远高于其一个或多个临界速度的速度运行。
• 行为： 在达到临界转速时会发生弯曲和挠曲。不平衡力会导致转子变形（偏转），并且“重点”的位置可能会发生偏移。
• 平衡程序： 复杂得多。需要多平面平衡（通常超过两个平面），并且必须在工作转速或接近工作转速时进行，以解决转子弯曲问题。这需要专门的技术。

3.“刚性”假设的重要性

假设转子具有刚性行为，才能在工业平衡机上实现实用、经济且安全的平衡。为了确保安全性和机械简单性，这些机器通常以相对较低的速度（几百转/分）旋转转子。

如果转子确实是刚性的， 不平衡 在平衡机上以 400 RPM 测量的不平衡量与现场 3600 RPM 时引起振动的不平衡量相同。通过在低速下进行校正，可以解决高速下的问题。如果转子实际上是柔性的，那么低速平衡将无效，因为转子会在更高的工作转速下弯曲并表现出完全不同的不平衡状态。

4. 什么情况下转子被认为是刚性的？

将转子视为刚性转子的决定取决于其几何形状和运行速度：

• 短而粗的转子： 直径相对于长度较大的转子（如砂轮或盘式制动器）几乎总是刚性的。
• 细长的转子： 细长的转子（如驱动轴或多级压缩机转子）更容易弯曲，尤其是在高速运转时。

最终，最终测试的是运行转速与一阶临界转速的比值。如果该比值较低，则刚性转子平衡方法适用且能够成功。

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