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1、199年第3期总9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程汉明经曹计划处工程师叶汝榕工艺处助理工程师郑丽[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物体的惯量主轴中心惯量主轴就是通过质,。计算中引进采用的三点动平衡法是一种通心的惯量主轴、过做图来计算配重物的方向和大小而实现动当轴飞轮等转子通过中心惯量主轴运。。平衡的
2、方法它同现有的诸如自动激光动平转时是没有振动产生的我们设计转子时总、、。衡机带有真空筒的大型高速动平衡机框架是选择转子的几何中心作为运转中心理论,式共振式动平衡机及其它各种专用的动平衡上讲转子的几何中心与转子本身的中心惯、。。方法相比具有方便经济的特点量主轴是重合的但由于材质的均匀性及机、,,:三点动平衡方法主要包括①测振其械加工方面等原因实际的转子其运转中心主要设备为z6Fl型变涡流式位移振幅测。(几何中心)与中心惯量主轴是不重合的这、,,;振仪(下面简称zF6l测振仪)②绘图绘样质心相对于转子在运
3、转时的运转中心便,。制三点振动量的叠加还原图并判断出所加产生了离心惯性力由于转子是安装在机架、,,;配重的方向③计算通过公式计算出配重上的因而转子对机架产生周期变化的作用。,量的大小具体步骤本文不予详述本文将。力使机架产生了振动其力的大小可以表示仅运用力学理论对三点动平衡方法的三个步:为(见图1)。骤及其内在联系进行合理的解释机架1三点动平衡法的公式推导1.1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
4、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J,图1动质量为O时我们称该轴为物体的惯量主F=m.rsin(耐+,o。,)轴一般来说垂直于物体对称面的轴就是,式中F一离心惯性力;.、。增加一个不平稳量每运转一次换个方m一转子的质量;向,共运转三次,。相同。为了方便,我们把r一;,质心到运转中心的距离重物系在飞轮的螺钉把合孔上距中心距离t一转子运转时间;R/2。。;a二一m转子运转的角速度(i)振动量古受加还原图。。p一转子在运转时的初相在坐标纸上以定点O为圆心做等距
5、的1.2转子振动t的测l同心圆,圆之间距离代表一定单位的振动量。,。由于转子安装在相应的机架上所以离假想飞轮转子的运转中心与O点重合过。O点心惯性力对机架产生作用并产生变形根据画出飞轮转子上12个螺钉孔的位置:,。、、材料力学有线并注明数字1一12确定159三个方,古=F/乏=moZ二sin(。t+甲。k。:)/向为的配重方向并将飞轮三次运转中,。、、z式中占一变形量;k一弹性常数Z6Fn振动仪测得的振动量叭~as~1.3飞轮变形里的测里丙max还原到图上叠加起来。需要说明的是,通过上面的分析并结合小
6、松式压力机飞我们测得的振动量为离心惯性力引起机架振,,轮转子实际情况我们知道通过飞轮转子的动的最大值其获得位置应是惯性力方向与,z。、、运转不能求出质心的离心惯性力大小而只ZF6n测头方向平行至此得到I1m。。能获得该惯性力所引起的框架振动量也就三点如图3这样占~叠加还原图就完成,是说我们只能从振动量逆推出引起振动的。了。,质量大小和方向因而为了获得振动量我们将zF6Fn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。2)。动/}{图3古~盈加
7、还原图(2)图解判断配重的方向,l一;2一一飞轮安装机架;3乙6F压型变渝流式位移我们知道如果飞轮转子质心与飞轮转,:m。二sm。二gmaxo振幅测t仪子运转中心重合应有占=占于占图2而当飞轮转子质心与飞轮转子运转中心不重.,a二、:maxsmgma`。,二14三点动平衡法的作用合时则8笋古转占这时占am,、二:丙。山为了获得配重量的大小和方向我们假色~应分别是在三次运转时引起,机想飞轮运转是平稳的而没有振动量且额外架振动量与质心的离心惯性力引起机架振、、动量在工且扭三个方向上叠加以后k二一尸乙/48
8、zJ。。的振动量那么引起机架的振动量是多为了克服飞轮转子质心与飞轮转子运转。,_O中心不重合而引起的振动量舀%,我们假想大呢我们知道引起机架的振动量在、、。工O江01兰个方向上应相同为此我石在飞轮转子把合螺钉孔处有一重物。2引起、、,,::以工nl三点为准做个外接圆所获圆心的机架振动量也为占oG。方向在GO上。、、为G通过G做O工On01的平行线占沉=Fmax/乏=moZ尺/2乏、、。,与圆周相交于XYZ三点也就是说而我们已知。;引起机架的振动量为GA也
