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如何使用便攜式測(cè)試儀進(jìn)行靜平衡/動(dòng)平衡？
2021-01-27
什么是靜平衡？
基本平衡描述的是可將由旋轉(zhuǎn)物體中不平衡的質(zhì)量分量引起的主力分解在一個(gè)平面中并僅通過(guò)在該平面中添加質(zhì)量以實(shí)現(xiàn)平衡的過(guò)程。由于對(duì)象在靜態(tài)條件下將達(dá)到完全平衡（但在動(dòng)態(tài)條件下則不一定），因此通常稱(chēng)為靜平衡。
什么是動(dòng)平衡？
二次平衡描述的是可將由旋轉(zhuǎn)物體中不平衡的質(zhì)量分量引起的主力和次要力偶分解為兩個(gè)（或多個(gè)）平面并通過(guò)在這些平面中增加質(zhì)量增量實(shí)現(xiàn)平衡的過(guò)程。這種不平衡僅在對(duì)象旋轉(zhuǎn)時(shí)才變得明顯，因此該過(guò)程通常稱(chēng)為動(dòng)平衡。動(dòng)態(tài)平衡后，對(duì)象將在靜態(tài)和動(dòng)態(tài)條件下完全平衡。
靜平衡和動(dòng)平衡之間的差異如圖1所示。可以看出，當(dāng)轉(zhuǎn)子靜止（靜態(tài)）時(shí)，端部質(zhì)量可能會(huì)相互平衡。但在旋轉(zhuǎn)（動(dòng)態(tài)）時(shí)不平衡會(huì)更強(qiáng)烈。
基礎(chǔ)理論
當(dāng)對(duì)象旋轉(zhuǎn)時(shí)，它的軸承會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，將該對(duì)象定義為“不平衡”。軸承振動(dòng)是由于不平衡的質(zhì)量分量與旋轉(zhuǎn)引起的徑向加速度相互作用而產(chǎn)生的，它們共同產(chǎn)生離心力。
質(zhì)量分量旋轉(zhuǎn)時(shí)，力也會(huì)旋轉(zhuǎn)，并嘗試沿力的作用線(xiàn)在其軸承中移動(dòng)對(duì)象。因此，軸承上的任何一點(diǎn)都將承受波動(dòng)的力。
在實(shí)踐中，軸承上的力將由主力與次要力組成，主力由軸承平面內(nèi)或附近的質(zhì)量分量不平衡引起，次要力則由其他平面上不平衡的偶合分量引起。
如果將加速度傳感器安裝在軸承箱上，則可以檢測(cè)到波動(dòng)的振動(dòng)力，并將電信號(hào)發(fā)送到振動(dòng)計(jì)或振動(dòng)分析儀。指示的振動(dòng)級(jí)與不平衡質(zhì)量的結(jié)果成正比。通過(guò)將振動(dòng)計(jì)測(cè)得的波動(dòng)信號(hào)的相位與從旋轉(zhuǎn)物體上某個(gè)基準(zhǔn)位置獲得的標(biāo)準(zhǔn)周期信號(hào)進(jìn)行比較，可以精確地確定該合力作用的方向（即包含離心力的半徑）。
現(xiàn)在可以通過(guò)矢量定義軸承的不平衡，其長(zhǎng)度由不平衡力的大小（測(cè)得的振動(dòng)級(jí)）決定，其角度由力的作用方向決定。此外，如果得到的軸承上的不平衡力可以分解為其主分量（一階矩）和次分量（二階矩），則可以平衡對(duì)象。
通用測(cè)量方法
可以加速度、速度或位移來(lái)測(cè)量振動(dòng)級(jí)。但是，由于大多數(shù)平衡標(biāo)準(zhǔn)都是用振動(dòng)速度來(lái)表示的，因此，傳統(tǒng)上會(huì)選擇速度作為參數(shù)。
加速度級(jí)的使用將傾向于強(qiáng)調(diào)高頻分量，而位移則強(qiáng)調(diào)低頻分量。
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