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剛性轉子動平衡的許用不平衡量分析

2013-04-17 09:01:14 宣化正力平衡機 已讀

              

    摘要:具有一定轉速的轉子,由于材料組織的不均勻、零件外形誤差、裝配誤差以及結構形狀局部不對稱等原因,使通過轉子重心的主慣性軸與旋轉軸線不重合,旋轉時產生不平衡離心力,引起機器的振動,甚至損壞元件。動平衡是改善轉子質量分布,以保證轉子在旋轉因不平衡而引起的振動或振動力減少到允許范圍內的工藝過程。綜合考慮技術可能性和經濟合理性,從而確定合理的許用不平衡量。

關鍵詞:剛性轉子;許用不平衡量;校正半徑;平衡機;宣化正力平衡機有限公司

玉米作為我國第二大糧食作物,針對玉米莖桿切碎還田裝置主軸進行分析研究,確定合理的主軸動平衡的許用不平衡量,嚴格控制動平衡,對減輕振動和減小噪音起到明顯作用,并且能夠得到良好的切碎效果,使用戶滿意。

 

1確定切碎器主軸須做動平衡或靜平衡實驗

根據切碎器主軸尺寸b/D1](b—轉子厚度、D—轉子直徑)和轉速nr/min),斜線以上的剛性轉子必須動平衡,得知切碎器主軸必須做動平衡實驗。

 

2確定許用不平衡質量

    根據莖桿切碎還田機 產品質量分等(JB/T51235-1999)中規定:切碎器主軸(含刀座)應進行動平衡,其平衡精度應符合GB/T9239中規定的G6.3級[3]。

21 許用不平衡度eper2]與轉子質量m的關系:

    一般說來,轉子質量越大其許用不平衡量也越大,因此可用下式:

                    eper= Uper/m                       (1)

所定義的許用不平衡度eper來表示許用不平衡量Uper與轉子質量m的關系。

22許用不平衡度eper與平衡品質等級Gmm/s)和角轉速ω(rad/s)的關系:

    經驗表明,許用不平衡度與轉子最高工作角速度ω成反比,即:      

    eper·ω=const                       (2)

這一關系的理論基礎在于幾何形狀相似的轉子在相等的圓周速度下,由于剩余不平衡離心力的作用,轉子及其軸承受到的應力相同。因此,規定平衡品質等級G由許用不平衡度eperμm)與轉子最高工作角速度ω(rad/s)之積用1000除所得的值(mm/s)來表示:

                    G= eper·ω/1000                   3

其中平衡品質的等級規定為11級(見表2

    2平衡品質等級表           mm/s

平衡品質等級

平衡品質等級值

G0.4

≤0.4

G1

≤1

G2.5

≤2.5

G6.3

≤6.3

G16

≤16

G40

≤40

G100

≤100

G250

≤250

G630

≤630

G1600

≤1600

G4000

≤4000

23角速度ω與轉速n的關系:

              ω=2π·n/60                         (4)

24轉子許用不平衡量Uper:

轉子許用不平衡量Uper為:

             Uper=eper·m                          (5)

式中:m─轉子質量,KG;

        eper─許用不平衡度,g·mm/ KG;

        Uper─許用不平衡量,g·mm。

25確定切碎器轉子為雙面平衡:

    由于切碎器轉子校正平面間距小于支撐間距,如圖(3)所示,且滿足:

a.質心位于支承間距的中間三分之一以內;

b.校正平面間距大于支承間距的三分之一而小于支承間距;

c.校正平面與轉子質心基本等距;


    
這類轉子每個校正平面應取許用不平衡量Uper的一半,即:

              Uper= Uper= Uper­/2               (6)

26校正平面的許用不平衡質量M

    由于轉子許用不平衡量Uper與不平衡質量M和校正半徑R關系:

     Uper= M·R                       7

得到作用到校正平面的不平衡質量為:      

M= M= Uper/R= Uper/R         8    

 

參考文獻

1《機械設計手冊》第三版、第1卷 轉動件的動平衡

2中華人民共和國國家標準GB9239-88

3甩刀式秸稈切碎還田機標準JB/T51235-1999

4YYW-300型動平衡機操作手冊》宣化正力平衡機有限公司

 

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