基于影響系數(shù)法的離心機(jī)現(xiàn)場動平衡研究

郝光香，張宏斌，王雪飛

（齊齊哈大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161006）

基于影響系數(shù)法的離心機(jī)現(xiàn)場動平衡研究

郝光香，張宏斌，王雪飛

（齊齊哈大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161006）

相同外形尺寸、材料及結(jié)構(gòu)的離心機(jī)轉(zhuǎn)子具有相同的影響系數(shù).應(yīng)用試重法求得其某一轉(zhuǎn)子的影響系數(shù)后，使用影響系數(shù)法對其余轉(zhuǎn)子進(jìn)行動平衡時，可以省去加試重的步驟，節(jié)省時間，提高生產(chǎn)效率.

影響系數(shù)法；離心機(jī)；動平衡

1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備、儀器和傳感器

實(shí)驗(yàn)設(shè)備：SYJ實(shí)驗(yàn)用多功能模型離心機(jī).

實(shí)驗(yàn)儀器：VT-700動平衡測量儀；JJ2000電子天平.

傳感器：光電傳感器；磁電式速度振動傳感器；電渦流式位移振動傳感器.

2 系統(tǒng)連接及傳感器的使用

2.1 系統(tǒng)連接

系統(tǒng)連接見圖1.

圖1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)連接圖

2.2 傳感器的使用

2.2.1 光電傳感器 光電傳感器采用低功耗高亮度發(fā)光二極管作為光源，接通電源后發(fā)出可見紅光，配合反光標(biāo)志可在1～40 mm的距離內(nèi)拾取60～30 000 r/min的轉(zhuǎn)速信號.光電標(biāo)志好壞直接影響測量效果，所以光電標(biāo)志應(yīng)黑白分明，邊緣齊整，用微珠反光帶效果最好[5-7].

光電標(biāo)志前沿是指光電標(biāo)志前沿為逆轉(zhuǎn)速方向看時，從亮到暗的邊緣.

相位角，即從光電標(biāo)志前沿逆轉(zhuǎn)速方向轉(zhuǎn)過的角度.

2.2.2 磁電式速度振動傳感器 磁電式速度振動傳感器用來拾取設(shè)備的絕對振動，無需外接電源，使用時應(yīng)用磁性吸盤固定在軸承座位置，該傳感器可在水平—垂直—水平的180度內(nèi)工作，為雙向振動速度傳感器，其工作頻率在10～1 000 Hz之間.

2.2.3 電渦流位移振動傳感器 電渦流位移振動傳感器由探頭、延長電纜和前置器組成，是基于高頻磁場在金屬表面的“渦流效應(yīng)”而成，可進(jìn)行非接觸測量.此傳感器拾取轉(zhuǎn)鼓的徑向振動.需要說明的是，磁電式速度振動傳感器和電渦流位移振動傳感器不能同時使用，動平衡儀只能拾取其中一個傳感器的信號.

3 基于影響系數(shù)法的離心機(jī)現(xiàn)場動平衡

以單平面影響系數(shù)法為例，討論動平衡的操作.

3.1 單平面試重法的動平衡測試數(shù)據(jù)

單平面加試重的整機(jī)現(xiàn)場動平衡測試過程數(shù)據(jù)記錄見表1[8-9].

表1 單平面加試重整機(jī)現(xiàn)場動平衡數(shù)據(jù)記錄

3.2 單平面影響系數(shù)法動平衡的操作步驟

（1）打開VT-700動平衡儀，按下保持鍵，選擇不打印，按回車，選位移傳感器或速度傳感器，按回車，進(jìn)行方式選擇.

（2）在方式選擇菜單下選擇動平衡，按回車鍵，選擇預(yù)置轉(zhuǎn)速，按回車，屏幕進(jìn)入動平衡菜單，將光標(biāo)移動到試重法選項(xiàng)，按“＋”鍵使之變?yōu)橄禂?shù)法，按回車鍵.

（4）再按回車鍵，啟動轉(zhuǎn)子，當(dāng)轉(zhuǎn)速值穩(wěn)定在動平衡轉(zhuǎn)速，振動值A(chǔ)、角度值讀數(shù)穩(wěn)定時，按保持鍵鎖定讀數(shù)，屏幕的右上角顯示“**”.

（5）按回車鍵，屏幕顯示加配重質(zhì)量M，配重相位角

（7）啟動轉(zhuǎn)子，選擇繼續(xù)，按回車鍵，屏幕顯示步驟（3），以下重復(fù)過程（4），（5），可以看到振動量A值和剩余不平衡量M值都已經(jīng)大大減小.

（8）如果振動量A值或剩余不平衡量M值還沒有達(dá)到要求，則重復(fù)過程（6）和（7），直到達(dá)到要求為止.

（9）如果振動量A值和剩余不平衡量M值都已經(jīng)達(dá)到要求，則選擇返回，按回車鍵，屏幕返回預(yù)置轉(zhuǎn)速畫面，動平衡過程結(jié)束.測試數(shù)據(jù)見表2.

表2 單平面影響系數(shù)法整機(jī)現(xiàn)場動平衡數(shù)據(jù)記錄

4 結(jié)束語

由單平面加試重整機(jī)現(xiàn)場動平衡數(shù)據(jù)和單平面影響系數(shù)法整機(jī)現(xiàn)場動平衡數(shù)據(jù)分析得出，對同一轉(zhuǎn)子或同一外形尺寸、材料及結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子，其影響系數(shù)是不變的.因此，為提高生產(chǎn)效率，對同一外形尺寸、材料及結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子，在使用試重法求得其影響系數(shù)后，就可以用影響系數(shù)法對這些轉(zhuǎn)子進(jìn)行平衡.使用影響系數(shù)法進(jìn)行動平衡省去加試重的步驟，并且不影響平衡效果，節(jié)省時間，提高生產(chǎn)效率.

[1]金鼎五.離心機(jī)原理結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)計(jì)算[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1987：6-8

[2]孫啟才.分離機(jī)械[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1993：13-16

[3]章棣.分離機(jī)械選型與使用手冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998：43-50

[4]宋樹波.過程裝備與控制工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)[J].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004：50-53

[5]鄒廣華.過程裝備制造與檢測[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003：228-230

[6]姜培正.過程流體機(jī)械[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001：220-223

[7]鄭津洋.過程設(shè)備設(shè)計(jì)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001：24-26

[8]郝光香.開展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)研究 促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2010（7）：204-206

[9]郝光香.用試重法對離心機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場動平衡的研究[J].高師理科學(xué)刊，2014，34（5）：59-60

Research of centrifuge field dynamic balance based on the influence coefficient method

HAO Guang-xiang，ZHANG Hong-bin，WANG Xue-fei
（School of Mechanical and Electrical Engineering，Qiqihar University，Qiqihar 161006，China）

The same overall dimensions，materials and structure of the centrifuge rotor has the same influence coefficient.Try the application method of heavy after the influence coefficient of a rotor are obtained，when using the influence coefficient method for the rest of the rotor into action balance，we could save add try heavy steps，save time and improve the production efficiency.

influence coefficient method；centrifuge；dynamic balance

O347.6

A

10.3969/j.issn.1007-9831.2016.12.007

2016-10-10

2016年齊齊哈爾大學(xué)教育科學(xué)研究項(xiàng)目（2016076）

郝光香（1963-），女，黑龍江齊齊哈爾人，高級實(shí)驗(yàn)師，從事過程裝備與控制工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)研究.E-mail：hgx196356@126.com

1007-9831（2016）12-0027-03