动平衡的分析
旋转机械设备动平衡故障与分析
旋转机械设备动平衡故障与分析旋转机械设备的动平衡是指在转动过程中，使设备任何位置的动力合力为零，减小振动幅值，提高设备的性能和使用寿命。
然而，在实际运行中，旋转机械设备可能会出现动平衡故障，这会导致设备振动过大、噪声过高、增加机械磨损等问题，甚至可能引发事故。
动平衡故障的主要原因有以下几个：1.零件质量不均匀：机械设备零件在制造过程中可能存在质量不均匀的问题，如同一个零件的不同部分质量不一致等，这会导致零件在旋转过程中产生离心力，增加振动幅值。
2.零件安装不平衡：机械设备在安装过程中，如果零件的位置或角度不正确，会导致设备的重心偏离轴线，造成不平衡现象。
3.设备磨损：长期使用或不良维护会导致设备部件的磨损，如轴颈磨损、轴承磨损等，这些磨损会导致设备的动力分布不均匀，引起动平衡问题。
对于动平衡故障的分析，首先需要进行故障的判断和确认。
常用的方法包括振动测试、噪声测试、温度测试等。
在进行故障判断时，一般需要进行多次测试，以确定故障发生的频率或位置。
一旦动平衡故障被确认，接下来就需要进行故障的修复和调整。
常用的方法有以下几种：1.调整设备重心：通过调整设备零件的位置或角度，使设备的重心与轴线一致。
这可以通过增加或减小零件的质量、调整零件的位置等方式来实现。
2.更换磨损部件：对于出现磨损的零件，需要及时更换，以保证设备的动力分布均匀。
3.进行动平衡校正：对于无法通过调整设备重心或更换磨损部件来解决的动平衡问题，需要进行动平衡校正。
动平衡校正一般采用质量平衡或质量调整的方法，即在设备上增加或减少适当的质量，使设备的动力合力为零。
动平衡校正有以下几种常用的方法：（1）静平衡法：在设备的旋转轴上，在两个互相垂直的平面上各放一个力矩平衡块，使设备的质心与转轴重合。
（2）动平衡法：通过在设备上增加或减少适当的质量，使设备的动力合力为零。
动平衡可以根据设备的旋转速度、磨损情况等来确定。
动平衡校正时需要使用专用的动平衡设备进行，该设备可以测量设备的振动幅值、振动频率等参数，以确定校正的方法和参数。
高速旋转机械动态平衡力学分析
高速旋转机械动态平衡力学分析引言：高速旋转机械的动态平衡是确保其正常运行及延长使用寿命的重要问题。
本文将从力学角度出发，对高速旋转机械的动态平衡进行深入分析，探讨动力学平衡的原理、方法和应用。
一、动态平衡的原理动态平衡是采用外力或外作用力矩平衡旋转机械在高速旋转过程中产生的不平衡力或不平衡力矩的一种方法。
其原理基于两个重要的因素：一是质量不平衡（使转子发生不平衡运动）；二是离心力（使不平衡力或不平衡力矩产生）。
二、动态平衡的方法1. 静平衡法：静平衡法是通过对旋转机械进行静力学分析，确定转子轴线上的受力情况，进而采取补偿措施来实现平衡。
可以通过加重、镶嵌等方法，在转子轴线上加上平衡块来实现静平衡。
2. 动平衡法：动平衡法是通过对高速旋转机械进行动力学分析，在转子上安装试重块，通过试验测量不平衡处的振动情况，然后调整试重块位置，减小或消除振动。
动平衡法更适用于高速旋转机械，可以较好地解决质量分布不均匀引起的不平衡问题。
三、动态平衡的应用1. 汽车发动机的平衡汽车发动机作为一个高速旋转机械，在运行过程中会产生振动和噪音，严重影响乘坐舒适性及使用寿命。
应用动态平衡技术可以减小发动机的振动和噪音，提高整车的使用体验。
2. 飞机发动机的平衡飞机发动机的平衡对于航空安全至关重要。
在高速旋转过程中，发动机的不平衡将导致飞机的晃动和不稳定。
通过动态平衡技术，飞机发动机可以实现精确的平衡，提高飞行安全性。
3. 工业设备的平衡工业设备包括离心机、涡轮机、高速电机等，在运行过程中往往会产生较大的振动和噪音。
这些振动和噪音不仅影响设备稳定运行，还可能损坏设备。
采用动态平衡技术可以有效减小设备的振动和噪音，提高设备的可靠性。
结论：高速旋转机械的动态平衡在工程实践中具有重要意义。
正确应用动态平衡技术能够提高机械设备的运行效率和使用寿命，降低振动和噪音的产生，并保证设备的安全性。
在实际应用中，需要根据具体机械的特点选择合适的动态平衡方法，并严格控制平衡精度，以确保机械设备的稳定运行。
发电机现场动平衡过程及分析
发电机现场动平衡过程及分析近年来，发电机转子两侧出现同相振动现象越来越多，其原因和机理也正在得到人们越来越多的重视。
同相振动是由于发电机转子本体三阶不平衡或外伸端不平衡所引起的，在二阶临界转速下工作的发电机转子，外伸端不平衡会使主跨转子的二阶振型畸变，产生类似于主跨转子三阶不平衡的振动特征。
实践表明，与其它形式振动相比，降低同相振动有时比较困难。
本文针对某台汽轮发电机组运行中出现的发电机同相振动问题进行了深入分析，对其机理进行了分析，总结了这类振动高效治理方法。
1、振动现象某台60MW汽轮发电机组轴系由汽轮机、发电机、励磁机组成，励磁机为悬臂结构，如图1所示。
正常运行中发电机振动较大，表1给出了3瓦和4瓦空负荷和满负荷下的振动数据。
工作转速下，各测点振动以工频为主。
带负荷过程中。
振动幅值增大，但相位稳定。
初步分析认为，发电机转子存在不平衡。
2、发电机转子动平衡过程由表1可知，满负荷下3x 和4x相位相差27。
，3Y和4Y相位相差20。
，两侧x与y方向振动相位基本相同。
用谐分量法将3瓦、4瓦工作转速下的振动分解为同相分量和反相分量，如表2所示。
从表2可以看出，两侧振动分量中同相分量远大于反相分量，其中x同相达到88um。
由于同相分量较大，参照以往加重经验，首先在发电机两端施加对称型式配重：P3=1.14kg∠24°，P4=1.05kg∠24°。
加重后，满负荷下振动明显减小，但是临界转速下振动增大。
在发电机两端加同相配重导致工作转速和临界转速下的振动出现矛盾，无法兼顾。
去掉发电机加重，改在励磁机上加重pA=250g∠60°如图2所示。
本次加重后，满负荷下振动明显降低而临界转速下振动变化不大，轴系振动达到优秀，动平衡工作至此结束。
表3给出了机组动平衡过程。
3、发电机同相振动的深入分析本次动平衡，在发电机和励磁机上的两次加重均降低了工作转速下的振动。
但是，发电机本体上的加重却使临界转速下振动明显增大，3x振动达136um，而励磁机上加重后I临界转速下振动变化不大。
任务七-汽车车轮动平衡检测分析
并装双胎的充气嘴未相隔180°安装，单胎的充气嘴未 与不平衡点标记相隔180°安装。
车轮拆卸后重新组装时，累计的不平衡质量或形位偏 差太大。
动平衡测试
二、实验目的及要求
(1) 理解车轮动平衡对汽车行驶平顺性、操纵稳定性的影响。 (2) 了解车轮动平衡机的检测原理。 (3) 掌握车轮动平衡的检测方法。
五、实验方法和步骤 (6/6)
2．就车式车轮动平衡的检测方法
驱动轮动平衡 （1）对面车轮不必用三角垫木塞紧。 （2）用发动机、传动系驱动车轮，加速至50～70 km/h的某一转速下稳定运转。 （3）测试结束后，用汽车制动器使车轮停转。 （4）其它方法同从动轮动、静平衡测试。
动平衡测试
六、实验报告的基本内容和要求
三、实验所用的主要仪器和设备
离车式车轮平衡机：检测精度高，多用于维修厂 就车式车轮平衡机：使用方便，不用拆卸车轮，多用于检测站。
动平衡测试
四、实验设备的工作原理（1/8）
1．离车式车轮动平衡机
离车式车轮动平衡机属于硬支承形式的平衡机，其支承刚度很大，车轮支承系统有很高的固有频 率，且远高于车轮的平衡转速，因此支撑系统的振幅很小，车轮的惯性力可以忽略不计。
X 0 Mo 0
F1 F2 fB 0
F1(b a) F2a fAS 0
动平衡测试
四、实验设备的工作原理（4/8）
1．离车式车轮动平衡机
联立求解：
F1 ( fAS fBa) / b
F2 [ fB(b a) fAS]/ b
再由 F m 2c / 2 进一步
可求出不平衡质量：
思考：静平衡的车轮一定动平衡吗？为什么？ 回答：不是的。
16V280柴油机曲轴动平衡的分析
万方数据
基本取代了软支承平衡机。目前本厂采用的是删０００型卧式硬支承平
万方数据
16V280柴油机曲轴动平衡的分析
作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 汤忠芳， Tang Zhongfang 中国南车集团戚墅堰机车车辆厂,江苏,常州,213011 铁道机车车辆工人 RAILWAY LOCOMOTIVE & ROLLING STOCK WORKERS 2007(3)
万方数据
运用检修
铁道机车车辆工人第３期２０ｃｒ７年３月
图１
１６ｖ２８０柴油机曲轴结构不意
根据原理可分为硬支承平衡机、软支承平衡机、半硬支承平衡机。 硬支承平衡机的平衡转速下的频率ｎ的远低于参振系统共振频率（１】Ｉｌ， 即蛐／ｃｏｎ≤０．３。平衡校验时，支承摆架相对处于“硬”状态，因此转子可以在 接近实际轴承条件下进行平衡校正。这种平衡机的支承刚度大，传感器检 测出的信号与支承的振动力成正比，具有操作简便、安全性能好的特点，尤 其适用于动不平衡量大的工件。软支承平衡机的平衡转速下的频率蛐大 于参振系统共振频率‰，即蛐／‰≥２。平衡校验时，支承摆架相对处于 “软”状态，因此转子校验平衡时，支承条件与实际轴承工作条件不同，这种 平衡机的支承刚度小，传感器检测出的信号与支承的振动位移成正比，具有 灵敏度高、检测精度高的特点。半硬支承平衡机的平衡转速下的频率蛐＝ （０．３～０．５）ｃＵｎ，同时具有硬支承平衡机支承刚度高的特点，又有软支承平衡 机精度高的优点。 硬支承平衡机的出现可以认为是平衡机发展史上的一次飞跃。它采用 静态下的平衡尺寸设定，消除了传统软支承平衡机需频繁动态调整的不便， 形成了永久定标的平衡机。上世纪８０年代，压电传感器技术又给平衡机的 发展带来一次革命。采用这种技术的平衡机在不需要非常高速的平衡领域 衡机。 ３工件平衡条件的分析 在硬支承平衡机中，轴承支架的刚度较高。由于不平衡量所产生的离 心力，不能使轴承支架产生摆动。因而工件与轴承支架几乎不产生振动偏 移，这样“不平衡力”就可以被认为是作用在简支梁上的“静力”，因此，就能 用单纯静力学原理来分析工件的平衡条件。 根据刚性转子的平衡原理，一个动不平衡的刚性转子，可以在相关的２ 个校正面上减去或加上适当的质量来达到动平衡。转子旋转时，支架上的
动平衡实验报告
动平衡实验报告
动平衡实验报告
摘要：
本实验旨在通过动平衡实验的方法，探究物理实验中动平衡的基本原理，学习如何利用旋转测量仪对物体进行动平衡实验，并计算出物体的转动惯量和平衡位置。
实验步骤：
1. 按照实验要求，选择实验用具，准备实验材料。
2. 将转动测量仪装好，调整仪器，确保其处于水平状态。
3. 将待测物体放置于转动测量仪的平台上，注意调节物体的位置和平衡状态。
4. 通过旋转测量仪对物体进行测量，记录实验数据。
5. 重复实验步骤，改变待测物体的位置和角度，重新进行测量，得到更加准确的实验数据。
6. 利用物理公式计算出物体的转动惯量和平衡位置。
实验结果与分析：
通过实验测量，我们得到了物体在不同位置和角度下的转动惯量和平衡位置，得到的结果如下：
位置/角度转动惯量平衡位置
1 0.25kg·m^
2 0.5m
2 0.30kg·m^2 0.6m
3 0.35kg·m^2 0.7m
通过实验结果的分析，我们可以发现物体的转动惯量和平衡位置与物体的质量、形状、位置等因素有关。
在物理实验中，我们需要根据实验需要，进行不同条件下的实验测量，以得到更加准确的实验结果。
结论：
本实验通过动平衡实验的方法，探究了物理实验中动平衡的基本原理，学习了如何利用旋转测量仪对物体进行动平衡实验，并计算出物体的转动惯量和平衡位置。
通过实验结果的分析，我们可以发现物体的转动惯量和平衡位置与物体的质量、形状、位置等因素有关。
在物理实验中，我们需要根据实验需要，进行不同条件下的实验测量，以得到更加准确的实验结果。
动平衡理论与方法
动平衡理论与方法动平衡理论与方法是一种研究动力学系统稳定性的方法。
它是化学动力学理论的重要组成部分，用于分析化学反应速率与反应物浓度之间的关系，并预测反应过程中的平衡状态。
通过动平衡理论和方法，我们可以对化学反应的平衡位置、反应速率以及当发生扰动时，系统如何重新达到平衡状态进行深入了解。
本文将介绍动平衡理论和方法的基本原理以及它们的应用。
一、动平衡理论的基本原理动力学是研究物质在反应过程中随时间变化的学科，它研究化学反应的速率以及速率方程。
反应速率可以表示为反应物浓度的函数，它与反应物的浓度有关。
平衡是指化学反应系统达到稳定状态，并且反应物与生成物的浓度不再发生变化。
动平衡理论是研究反应速率与反应物浓度之间的关系，以及反应系统达到平衡状态的理论。
1.科学家阿兰·图林于1863年提出了平衡反应速率相等的原则，即反应速率的正负相等，反应物与生成物浓度的变化相等。
2.动平衡理论基于动力学定律，这是描述化学反应速率与反应物浓度之间关系的定律。
根据反应物浓度对反应速率的影响，可以得到反应速率方程，进而用数学模型描述反应过程。
3.反应速率方程是一个描述反应速率与反应物浓度之间关系的函数方程。
它可以通过实验测定得到，然后用于预测反应速率及平衡浓度。
4.动平衡理论还涉及到活化能的概念。
活化能是指反应需要克服的能量障碍，它与反应速率密切相关。
通过测量反应速率在不同温度下的变化，可以求得反应的活化能。
二、动平衡方法的应用动平衡方法主要应用于以下几个方面：1.预测反应速率：通过测定反应速率方程中的速率常数及反应物浓度，可以预测反应速率。
根据速率方程，当反应物浓度发生变化时，可以计算出新的反应速率。
2.判断反应的平衡位置：通过动平衡理论，可以推导出反应物浓度与时间的函数关系，从而确定平衡位置。
当反应达到平衡时，反应物浓度与时间的变化图形呈现一个水平线。
3.预测反应过程中的平衡浓度：通过测定反应速率方程中的速率常数及反应物浓度，可以预测反应过程中的平衡浓度。
动平衡的标准
动平衡的标准动平衡是指在运动过程中各部分的力和力矩保持平衡的状态。
在工程和物理学中，动平衡是非常重要的，因为它直接关系到机械设备的安全运行和性能稳定性。
本文将介绍动平衡的标准，以及在实际应用中如何进行动平衡的调整和检测。
首先，动平衡的标准包括两个方面，静平衡和动平衡。
静平衡是指在不考虑运动状态下，物体的重心与支点重合，不会发生倾斜的情况。
而动平衡则是指在运动过程中，物体的质量分布和运动状态保持平衡，不会产生振动或者不稳定的情况。
这两种平衡状态都是非常重要的，对于各种机械设备和工程结构的设计和运行都有着重要的影响。
其次，动平衡的标准还包括了动平衡的精度要求。
在实际应用中，动平衡的精度通常以质量不平衡量来表示，即在旋转运动中，物体的质心与旋转轴之间的距离产生的不平衡力矩。
根据国际标准，动平衡的精度通常要求质量不平衡量小于设备额定转速时的允许值，这样才能保证设备在高速旋转时不会产生过大的振动和不稳定现象。
在实际应用中，动平衡的调整和检测通常需要借助专门的设备和工具。
其中，动平衡机是一种常用的设备，它可以通过旋转测试和动平衡调整来检测和调整各种旋转机械设备的动平衡状态。
通过动平衡机的测试和调整，可以有效地提高设备的运行稳定性和安全性，减少设备的振动和噪音，延长设备的使用寿命。
除了动平衡机，还有一些其他常用的动平衡调整方法，比如添加平衡块、切削平衡和振动补偿等。
这些方法可以根据具体的设备和工程结构来选择，以达到最佳的动平衡效果。
总的来说，动平衡是机械工程中非常重要的一个环节，它直接关系到设备的安全运行和性能稳定性。
通过了解动平衡的标准和调整方法，可以更好地保证设备的安全运行和性能稳定，为工程和生产提供更可靠的保障。
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设备动平衡不良或故障通常是指旋转机械的转子部件质量相对于旋转轴的轴心发生偏心时所引起异常振动。
现场动平衡就是指在不拆除设备的情况下，直接进行转子部件的动平衡校正(一般需要专用仪器)。
在讲述如何动平衡前，首先让我们认识、了解动平衡不良表现出来的特征及动平衡不良对设备的影响：
一、动平衡异常对设备产生的不良影响：
1. 降低设备的预期使用寿命，特别表现在轴承的早期损坏；
2. 缩短设备的保养周期；
3. 增加设备维护成本；
4. 影响产品质量；
5. 恶[wiki]化工[/wiki]作环境等。
二、动平衡不良所表现出的特征及分析时的一些注意事项：
既然动平衡不良对设备有如此严重的影响，在设备存在动平衡不良时，我们就必须对其进行动平衡矫正，但在动平衡矫正前，分析鉴别引起动平衡不良原因是我们进行动平衡矫正的最本质的首要步骤，以下从不平衡的振动特征和一些已经验证过的分析技巧来论述如何鉴别不平衡：
（1）不平衡的振动特征：
不平衡的基本特征直观易懂，当质量分布不均的转子转动时，不平衡量的旋转特性即通过振动特征反映出来；
a. 振动的周期性与工作转速同频，主要振动能量集中于设备的一倍旋转速度；
b. 振动强度程度相对工作转速的变化很敏感；
c. 径向振动幅度最高；
d. 振动的振幅和相位角具有稳定性和可重复性；
e. 振动的相位角在水平和垂直方向相差约900。
（2）不平衡的分析确认：
a. 频谱的一倍转速振幅大且谐波非常小；
b. 重大振幅中不夹带其他峰值；
c. 运用高解析度放大或用时间同步平均方法证实精确的一倍转速特征；
d. 一倍转速频率的振幅在水平和垂直方向没有巨大差异，除非在结构上存在不对称的钢性特征；
e. 轴向一倍频的振动强度小于径向
f. 每个转动周期产生一次对称波形，不存在削顶或顶端间断；
g. 相位分析中，同一轴承座水平与垂直相差约90度；
（3）导致设备不平衡的主要因素（可矫正）有：
1．加工公差与安装公差不正确；
2．制造误差（转动部件偏心等）；
3．材质不均（铸件存在空洞等）
4．部件缺损（转动部件腐蚀或磨损等）
5．存在热变形或机械变形等
6．转动部件弯曲；
7．异物附着导致质量偏心
（4）不能通过动平衡矫正的其他因素：
1. 设备存在严重松动（包括轴承间隙变大）；
2. 设备在运行速度附近激发共振；
3. 轴破裂；
4. 轴承损坏；
5. 传动部件磨损导致力矩不平衡；
6. 设备存在不对心；
7. 设备安装倾斜（如设备基础沉降，设备安装调整垫损坏等造成）；
小结：引起动平衡不良的因素错综复杂，因此我们在动平衡前必须认真分析导致设备振动异常的真正原因，如果设备存在以上不可矫正原因，我们就必须在动平衡前将这些问题处理好，否则动平衡矫正将不能达到预期效果。
三、现场快速动平衡仪器简介：
我们目前使用的仪器为美国csi公司生产的双通道2120机械分析仪，他可以同时监测到一个平面不同两点的振动和设备的实际转速，根据测量出的两点振动值及相位角与初始振动及相位角变化进行比较，自行计算出不平衡量的多少及分布角度，我们只要根据仪器计算结果，就可以很方便的在不平衡旋转部件的相应位置增减配重块单元，完成设备的动平衡矫正。