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远望
2019-08-31 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《_动平衡配重的三点法公式推导.pdfpdf》,可适用于农林牧渔领域

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年第期(总期)一重技术一九九六年九月动平衡配重的三点法公式推导工艺处工程师经曹计划处工程师工艺处助理工程师程汉明叶汝榕郑丽提要〕:三点动平衡配重计葬法是同小松压力机图纸技术同时引进的一种计葬离合器飞轮动平衡配重的方法。本文从力学角度就其公式和它们之间的联系进行了推导,以利于准确掌握这一方法。在小松式压力机离合器飞轮动平衡配重计算中引进采用的三点动平衡法,是一种通过做图来计算配重物的方向和大小而实现动平衡的方法。它同现有的诸如自动激光动平衡机、带有真空筒的大型高速动平衡机、框架式共振式动平衡机及其它各种专用的动平衡方法相比具有方便、经济的特点。三点动平衡方法主要包括:①、测振,其主要设备为zzFll型变涡流式位移振幅测振仪(下面简称zzFll测振仪)②、绘图,绘制三点振动量的叠加还原图,并判断出所加配重的方向③、计算,通过公式计算出配重量的大小。具体步骤本文不予详述,本文将仅运用力学理论对三点动平衡方法的三个步骤及其内在联系进行合理的解释。三点动平衡法的公式推导振动产生的原因我们知道三点动平衡方法的第一步是三点测振,那么振动是怎样产生的呢为了弄清这个间题,我们介绍两个概念。质心一质心是物体质盘的集聚点,它是物体固有的性质,与物体所在的空何位置无关。中心惯童主轴一当刚体对某轴的离心转动J质量为O时,我们称该轴为物体的惯量主轴。一般来说,垂直于物体对称面的轴就是物体的惯量主轴。中心惯量主轴就是通过质心的惯量主轴。当轴、飞轮等转子通过中心惯量主轴运转时是没有振动产生的。我们设计转子时总是选择转子的几何中心作为运转中心。理论上讲,转子的几何中心与转子本身的中心惯量主轴是重合的。但由于材质的均匀性及机械加工方面等原因,实际的转子其运转中心(几何中心)与中心惯量主轴是不重合的。这样,质心相对于转子在运转时的运转中心便产生了离心惯性力。由于转子是安装在机架上的,因而转子对机架产生周期变化的作用力使机架产生了振动。其力的大小可以表示为(见图):机架F=m图rsin(耐,o)式中,F一离心惯性力m一转子的质量r一质心到运转中心的距离t一转子运转时间。一转子运转的角速度p。一转子在运转时的初相。转子振动t的测l由于转子安装在相应的机架上,所以离心惯性力对机架产生作用并产生变形。根据材料力学有:古==F乏==moZ二sin(。t甲。)k式中,占一变形量k一弹性常数。飞轮变形里的测里通过上面的分析并结合小松式压力机飞轮转子实际情况,我们知道通过飞轮转子的运转不能求出质心的离心惯性力大小,而只能获得该惯性力所引起的框架振动量。也就是说,我们只能从振动量逆推出引起振动的质量大小和方向。因而为了获得振动量,我们将zFFn测振仪放在机架上并运转飞轮(转数相同)。对于每一个不同的离心惯性力在测振仪上都可得到相应的振动值(如图)。增加一个不平稳量、。每运转一次换个方向,共运转三次,。相同。为了方便,我们把重物系在飞轮的螺钉把合孔上,距中心距离R。(i)振动量古ma二受加还原图在坐标纸上以定点O为圆心做等距的同心圆,圆之间距离代表一定单位的振动量。假想飞轮转子的运转中心与O点重合。过O点画出飞轮转子上个螺钉孔的位置线,并注明数字一。确定、、三个方向为。:的配重方向,并将飞轮三次运转中ZzFn振动仪测得的振动量叭~、as~、丙max还原到图上叠加起来。需要说明的是,我们测得的振动量为离心惯性力引起机架振动的最大值,其获得位置应是惯性力方向与ZzFn测头方向平行。至此得到I、、m三点如图。这样占~叠加还原图就完成了。}}}}}}}}}{。动l一飞轮一安装机架一乙F压型变渝流式位移振幅测t仪图三点动平衡法的作用为了获得配重量的大小和方向,我们假想飞轮运转是平稳的而没有振动量,且额外图古~盈加还原图()图解判断配重的方向我们知道,如果飞轮转子质心与飞轮转子运转中心重合,应有占:m。二=占sm。二于占gmaxo而当飞轮转子质心与飞轮转子运转中心不重合时,则:max笋古sma二转占gma`。这时占,am二、色~、丙。二应分别是山:在三次运转时引起机架振动量与质心的离心惯性力引起机架振动量在O工、O且、O扭三个方向上叠加以后的振动量。那么。引起机架的振动量是多大呢我们知道。,引起机架的振动量在O工、O江、兰个方向上应相同。为此我石以工、n、l三点为准做个外接圆,所获圆心为G。通过G做O工、On、的平行线与圆周相交于X、Y、Z三点。也就是说GX、GY、GZ是。,在三次运转中对机架产生的最大振动量,而飞轮转子质心所引起的最大振动量为OG。也正是由于OG才使O工、On、偏离了它的理论振动量GX、GY、GZ。连接OG并分别与圆周交于A、B两点。我们的配重方向应在质心行走方向的反向,因而应在GO线段或其延长线上(见图)。()求解配重贡公式的推导我们知道引起机架最大振动量的力Fm:应为F=moZr幼n(ot甲)的最大值,即:F流二=m。卜而其引起的最大变形为:古~二Fmaxk对于飞轮转子及其安装框架来说,k二一尸乙zJ为了克服飞轮转子质心与飞轮转子运转中心不重合而引起的振动量舀,我们假想在飞轮转子把合螺钉孔处有一重物。引起的机架振动量也为占oG,。:方向在GO上:占沉=Fmax乏=moZ尺乏而我们已知。引起机架的振动量为GA,也就是:k=。:。ZR古以前两式联立可得:aJZ=。一OC占以由图可知,匈G=a一GA==a一(ab)=(a一b)古以=(ab)。==,(a一b)(ab)这样,关子三点动平衡配重公式就推导完成了。()关于A式。:=。(ab)(a一占)在三点法动平衡中有两个公式,第一个我们已经推导完了,下面对。:=。a(十b)(a一b)进行说明。由于Z:Fn测振仪无法反映振动量的正负,因而无法反映出现的另一种情况,即由于离心力引起机架振动量过大而出现的O点在G心圆周之外的现象。这时我们可以采用。:=。(a吞)(a一占)进行配重,方向不变。结语三点动平衡方法方便,经济,不失为一种好的动平衡方法,但由于做图中各种因素的影响往往误差较大。这对精密的动平衡来说是不适合的,也是应注意的。现在该方法已完成了计算机的程序设计,我们希望通过计算机的精确绘图会使该方法越来越精确,从而使该方法在盘类转子中的应用越来越广泛。

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