什么是動平衡試驗?
動平衡試驗是對轉子進行動平衡檢測、校正,并達到使用要求的過程。
當零件作旋轉運動時,像傳動軸、主軸、風機、水泵葉輪、刀具、電動機和汽輪機的轉子等,都叫回轉體。理想情況下,回轉體旋轉或不旋轉時對軸承產(chǎn)生的壓力相同,這就是平衡的回轉體。
但實際中,因材質(zhì)不均、毛坯缺陷、加工裝配誤差、設計非對稱等因素,回轉體旋轉時每個微小質(zhì)點產(chǎn)生的離心慣性力無法相互抵消。這股離心慣性力通過軸承作用到機械及其基礎上,會引起振動、產(chǎn)生噪音、加速軸承磨損、縮短機械壽命,嚴重時還會造成破壞性事故。
所以必須對轉子做動平衡試驗,讓其達到允許的平衡精度等級,或把產(chǎn)生的機械振動幅度降到允許范圍內(nèi)。
轉子動平衡和靜平衡不同。靜平衡在一個校正面上校正,動平衡在兩個校正面上同時校正。判斷選擇哪種平衡方式要看轉子的情況。通常,當試件的直徑 D 與兩校正面的距離 b 滿足 D/b≥5 時,試件只需做靜平衡,反之則必須做動平衡。不過,只要能滿足平衡后用途需要,能做靜平衡就不做動平衡,因為靜平衡更容易做,也更省功、省力、省錢。
動平衡試驗有工藝平衡法和整機現(xiàn)場動平衡法。工藝平衡法干擾小、精度高、效率高,但也有問題,比如平衡時轉速和工作轉速不一致會導致平衡精度下降,平衡機價格昂貴,平衡好的轉子裝機后精度難保證,有些轉子受尺寸重量限制無法平衡,而且轉子要拆下來平衡,停機時間長。整機現(xiàn)場動平衡法則更經(jīng)濟,能在機器實際工況下平衡,獲得較高精度。
平衡精度有不同等級,從 G4000 到 G0.4,精度逐漸提高。像汽車車輪、汽車發(fā)動機的驅動件等都有對應的平衡精度要求。
對于火車,每運行 60 萬公里也要進行動平衡試驗,把輪對推進試驗臺高速運轉,測量數(shù)據(jù),根據(jù)差異打磨輪對,確保質(zhì)量均勻。
汽車使用中,補胎、換胎、輪胎磨損、輪轂磕碰、更換輪轂、加裝胎壓監(jiān)測器等都會導致車輪不平衡,需要及時做動平衡,把車輪裝在專業(yè)儀器上,根據(jù)數(shù)據(jù)裝配重鉛塊就行。