了解转子平衡中的分段校正
定义:什么是分裂校正?
分割校正 是一个实用的 平衡 技术中,单个计算 校正重量 被分成两个或多个较小的配重块,放置在转子上不同的角度位置。这些分割配重块的质量和角度是使用以下方法计算的: 向量加法 原则使得它们的综合效果相当于原始的单一校正权重。.
当物理限制无法将校正权重放置在理想的计算位置时,可以使用这种方法,但可以将权重放置在两个或多个可到达的位置,当这些位置以矢量方式组合时,即可产生所需的校正。.
何时使用分段校正?
在几种常见的场平衡情况下,需要进行分场校正:
1. 理想位置的障碍物
计算出的校正角度可能与螺栓孔、键槽、油口、传感器安装点或其他特征重合,在这些特征上增加或减少质量是不可能的或不明智的。.
2. 单个大重量物品存放空间有限
计算出的修正可能需要一个较大的砝码,但由于空间限制,这个砝码在物理上无法放置在指定位置,但可以在相邻的角度放置两个较小的砝码。.
3. 风扇叶片或叶轮的平衡
在风扇、鼓风机或涡轮机等设备上,通常需要将修正配重安装在独立的叶片尖端或叶片凹槽中。分段修正技术可以将所需的修正量分配到位于理想角度两侧的两个或多个叶片上。.
4. 固定角度间隔的孔或安装点
许多转子都预留了安装孔或安装位置,且间隔固定(例如,每隔 15°、30° 或 45°)。如果计算出的校正角度正好位于两个孔之间,则可以通过分段校正将重量分配到两个相邻的可用位置。.
5. 减重(材料去除)
当采用钻孔或研磨的方式进行修正时,由于空间限制或结构问题,可能无法按照精确计算的角度去除材料。分段修正则允许在两个易于操作的位置去除材料。.
分裂校正的数学原理
分割校正基于向量(在本例中为不平衡向量)可以相加并分解为分量的原理。该过程利用向量数学来确保分割后的权重与原始单一权重产生相同的净效果。.
基本原则
如果需要在角度 θ 处施加大小为 W 的修正权重,则可以用分别位于角度 θ₁ 和 θ₂ 处的两个权重 W₁ 和 W₂ 来代替,其中:
- W₁ 和 W₂ 的选择基于几何和实际约束条件。
- W₁ 在 θ₁ 处的向量和与 W₂ 在 θ₂ 处的向量和等于 W 在 θ 处的向量
对称角度的等分
最简单也最常见的情况是将砝码平均分配到围绕所需角度对称分布的两个角度上。例如,如果计算出的修正量为 45° 时 100 克,但砝码只能放置在 30° 和 60° 处:
- 将砝码 W₁ 置于 30° 处
- 将砝码 W₂ 置于 60° 处
- 计算 W₁ 和 W₂,使得它们的矢量和等于 100g,方向为 45°
对于对称分割(相等角度分离),计算很简单,可以用图形或三角函数进行计算。.
不对称分裂
如果可用角度与理想角度不对称,则计算会更加复杂,通常需要平衡仪器的软件使用完整的矢量数学来计算适当的分割重量。.
分割矫正的实用步骤
大多数现代平衡仪器都包含可自动执行分步校正计算的装置:
步骤 1:计算原始修正值
完成常规 影响系数 平衡程序用于确定所需的修正重量和角度。.
步骤二:确定可用地点
确定转子上实际可以放置配重的位置。记录可触及的安装点、螺栓孔或叶片位置的角度。.
步骤 3:输入分割参数
将计算出的校正重量和角度输入到平衡仪的分割校正功能中。然后指定可以放置配重的两个(或多个)可用角度。.
步骤 4:计算分割权重
该仪器计算出在每个指定角度下所需的质量,以产生与原始校正相同的效果。.
步骤 5:安装和验证
将分割配重安装在计算好的位置,并进行验证测试,以确认振动已按预期减少。.
例如:风扇的双向分光
考虑一个12叶风扇的平衡问题:
- 计算修正值: 50克,35°
- 约束: 配重只能安装在叶片尖端,叶片尖端每隔 30° 分布一个(0°、30°、60°、90° 等)。
- 可用刀片: 刀刃角度为 30° 和 60°(跨越 35° 目标)
使用分屏校正:
- 30°C时的重量 = 30克
- 60°时的重量 = 25克
这两个砝码以矢量方式组合,在 35° 时可产生约 50 克的等效校正,即使无法获得精确的理想角度,也能达到所需的平衡效果。.
三路和多路分割
虽然双向分割最为常见,但理论上矫正重量可以分配到三个或更多位置。然而:
- 复杂性增加: 计算变得更加复杂,并且存在多种可能的解决方案。.
- 收益递减: 每增加一个分割点,都会增加复杂性,却没有相应的收益。.
- 误差累积: 更多的安装位置意味着更多的安装错误累积的可能性。.
在实际应用中,三路分流偶尔会用于涡轮叶轮或多叶片风扇等设备,但超过三路分流的情况很少见,通常表明应该考虑采用不同的方法。.
优势与局限性
优势
- 实际灵活性: 即使无法到达理想位置,也能完成平衡。.
- 保持有效性: 如果计算正确,分段校正在数学上等同于单点校正。.
- 场平衡中常见的情况: 基本技术 实地平衡 现实世界中的各种限制很常见。.
限制
- 安装复杂性增加: 需要搬运、测量和安装的重量单位更多,出错的几率也随之增加。.
- 可能出错之处: 计算或安装分体式配重时出错会导致校正不完全,甚至加剧振动。.
- 并非总是可行: 如果可用角度与理想角度相差太远,则分割矫正可能不切实际,需要考虑其他矫正平面。.
- 径向位置灵敏度: 分段校正的前提是配重位于同一半径处。如果可用的安装点位于不同的半径处,则需要进行额外的计算。.
最佳实践
为确保成功纠正分屏错误:
- 使用仪器软件: 务必使用平衡仪器的内置分割校正计算器,而不是尝试手动计算,因为手动计算容易出错。.
- 最小化角度偏差: 选择分裂角时,应尽可能接近理想计算角度。偏差过大需要更大的总质量,并且对误差更加敏感。.
- 验证角度位置: 仔细测量并标记出放置配重块的实际角度。即使是很小的角度误差也会对结果产生显著影响。.
- 保持径向一致性: 如果条件允许,将所有分割配重放置在距离转子中心线相同的径向距离处。.
- 详细记录: 记录所有分割校正计算和安装位置,以便将来参考和故障排除。.
与其他平衡概念的关系
分块校正依赖于平衡工作中常用的矢量数学基本原理。 向量加法, 相关系, 和 极坐标图 对于正确应用分割校正技术而言,这一点至关重要,尤其是在分割校正无法产生预期结果的故障排除情况下。.