基于试重组的影响系数动平衡算法

格式：pdf
大小：196.26 KB
文档页数：3

下载文档原格式

动平衡校正的计算公式

动平衡校正的计算公式动平衡校正是一种用于修正转子系统或旋转机械部件的重量不平衡的技术。

在旋转速度增加时，由于离心力的作用，未校正的转子或旋转机械部件会产生振动，从而引起机械故障、降低运行效率、增加功耗以及缩短设备的使用寿命。

为了消除或减轻振动引起的问题，动平衡校正可以通过增加或减少恰当位置的质量来实现平衡。

1.转子的不平衡力：不平衡力（N）= 质量（kg）× 加速度（m/s^2）2.不平衡力的矫正质量：矫正质量（kg）= 不平衡力（N）/ 加速度（m/s^2）3.矫正质量与平衡质量的转换：校正质量（g·mm）= 矫正质量（kg）× 千分之一（g/kg）× 激振器的离心距离（mm）4.不平衡质量与频率的关系：不平衡质量（g·mm）= 0.102 × 转子转速（rpm）× 振幅严重度（g）/ 运行频率（Hz）5.校正质量的转换：校正质量（g·cm）= 矫正质量（g·mm）/ 10动平衡校正的计算公式涉及到多个参数和单位的转换。

常常需要根据具体的工程要求和设备特点进行调整和修正。

值得注意的是，动平衡校正并不是一种精确的科学，通常只能达到满足设备正常运行要求的水平。

因此，在实际应用中需要结合经验和实际情况进行适当的调整和改进。

动平衡校正计算公式的应用可以通过现代化计算机软件来实现。

这些软件可以根据输入的参数和数据自动计算出平衡质量的大小和位置，并给出相应的校正方案。

此外，一些先进的动平衡设备还可以通过自动控制系统实时监测振动信号，并根据实际振动情况和校正效果来调整校正方案。

这样可以大大提高校正的精度和效率。

动平衡计算知乎

动平衡计算知乎
动平衡计算是一项涉及转子平衡的过程，该过程使用专门的设备来测量和校正转子的不平衡部分。

在执行动平衡检测前，需要了解动平衡检测专业术语和动平衡计算公式。

首先，让我们了解一下动平衡的相关术语：
- 转子平衡品质：这是衡量转子平衡优劣的指标，其公式为G=eper·Ω/1000，其中G表示转子平衡品质，单位是mm/s；eper代表转子允许的不平衡率，单位是gmm/kg或转子质量偏心距um；Ω代表转子最高工作转速的角度，单位是-2π·m/60。

- 转子单位质量的允许不平衡度（率）：这个参数可以通过转子平衡品质和转子最高工作转速来计算，公式为eper=G·1000/Ω=G·1000·60/（2π·n）≈9549·G/n，单位是g·mm/kg或um。

接下来是不平衡量的简化计算公式：M=9549MG/r×n，其中M表示转子质量单位（kg），G表示精度等级选用，r表示校正半径单位（mm），n表示工件的工作转速单位（rpm），m表示不平衡合格量单位（g）。

1。

双转子系统考虑影响系数的随机平衡方法

０引言
带轴间轴承的双转子系统是航空发动机的典型结构 … 。双转子系统由于中介轴承的存在，内、外转子的振动出现耦合、动力学特性更加复杂 ¨ Ｊ。。内、外转子的振动产生耦合作用，耦合作用的强弱
ＡｎｍｌｎｉｅｈｏｆｔｕｂｅＲｏｏｙｔｍＲａｄｏＢａａｃｎｇＭｔｄｏｈｅＤｏｌｔｒＳｓｅＣｏｓｄｅｉｈｎｉｒｎｇｔｅＲｄａｉｆｃｏｕｕｔｖｅＡｆｅｔＭｄｉｓ
ｔｅｉｆｕｎｅｏｅｒｎｇｂｔｅｗｏｒｔｒ，ａｃｎｅｆｒｌｔｖｆｅｔｍｏｕｕｓｐｔｆｒｒｎｄａｒｎｈｎｅｃｆｂａｉｅｗｅｎｔｏｏｓｏｃｐｔｏｅａｉｅａｃｄｌｓｗａｕｏｗａｄａａ — ｌ
不仅与内、外转子各自的转速有关，也与两个转子的转速比有关。在实际的航空发动机转子的平衡中，
振动量，结合影响系数法，对双转子系统进行动平衡。并在试验转子系统不同位置上施加不同平衡量，
进行理论计算与试验验证，取得较好的平衡效果。
１随机平衡方法的建立
１１影响系数的定义和测量．
所谓影响系数法，就是利用线性系统中校正量和所测量之间的线性关系］，它的实质是利用在所有平面上的校正量组所生的各阶分量能与转子上存在的相应阶不平衡分量数值相同，方向相反，从而使转子得到平衡。对于一个线性的转子支承系统，在一定转速下，转子在某处的振动与另一处的不平衡量之间存在着

4两平面影响系数法动平衡实验2

α11 =
α 21 =
V11 − V10 Ω1 V21 − V20 Ω1
（1-6）
（1-7）
图3
两平面影响系数法矢量分解示意图
取走 Ω1，在平面 II 上加试重 Ω2=mt2∠β2，mt2=│Ω1│为试重质量，β2 为试重方位角。同样测得轴承 A、B 的振动量 V12 和 V22，从而求得效果矢量 V12-V10 和 V22-V20（见图 3 中的 c， d）的影响系数
图 2 转子机构示意图
2
实验中采用两平面影响系数法来使转子达到平衡，其过程如下：在额定的工作转速或任选的平衡转速下，检测原始不平衡引起的轴承或轴颈 A、B 在某其中│V10│和│V20│是振动位移，速度或加方位的振动量 V10=│V10│∠ψ1 和 V20=│V20│∠ψ2，速度的幅值，ψ1 和 ψ2 是振动信号对于转子上参考标记有关的参考脉冲的相位角。根据转子的结构，选定两个校正面 I、II 并确定校正半径 r1、r2。先在平面 I 上加一试重 Ω1=mt1∠β1，其中 mt1=│Ω1│为试重质量，β1 为试重相对参考标记的方位角，以顺转向为正。在相同转速下测量轴承 A、B 的振动量 V11 和 V21。矢量关系见图 3 中的 a、b。显然，矢量 V11-V10 及 V21-V20 为平面 I 上加试重 Ω1 所引起的轴承振动的变化，称为试重 Ω1 的效果矢量。方位角为零度的单位试重的效果矢量称为影响系数。因而，我们可由下式求影响系数
小型转子模拟试验台调速器光电变换器电涡流位移计采集仪天平微型计算机数据采集分析系统
定制通用型 85811 INV306U ES-200A 通用型 INV306
小型转子模拟试验台
数据采集装置及分析系统

水轮发电机组动平衡试验方法比较

ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔａｎｄｆａｓｔｆｏｒｔｈｅｌｏｗｓｐｅｅｄｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｏｒｕｎｉｔ，ａｎｄｉｎｌｆｕｅｎｃｅｉｎｄｅｘｍｅｔｈｏｄｉｓｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄｏｒｆｈｅｔｈｉｇｈｓｐｅｅｄ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｕｒｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｏｒｕｎｉｔｄｙｎａｍｉｃｂａｌａｎｃｅｔｅｓｔｍｅｔｈｏｄｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇ３ｔｉｍｅｓｗｅｉｇｈｔｔｅｓｔｍｅｔｈｏｄ．ｔｉｍｅ — ｆｒｅｑｕｅｎｃｙａｎａｌｙｓｉｓｍｅｔｈｏｄ，ｉｎｌｆｕｅｎｃｅｉｎｄｅｘｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄｍｏｄｉｉｆｅｄｉｎｌｆｕｅｎｃｅｉｎｄｅｘｍｅｔｈｄｏｒｅａｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｂｙｃｏｍｐａｉｎｒｇａｎｄｎａａｌｙｚｉｎｇａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆａｌｌｔｅｓｔｍｅｔｈｏｄｓ，ａｎｄｃｏｍｂｉｎｉｎｇｗｉｔｈａｃｔｕａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｉｔｕａｔｉｏｎｓｏｆｌｌａｔｅｓｔｍｅｈｏｔｄｓ，ｉｔｉｓｐｏｉｎｔｅｄｏｕｔｔｈａｔｔｉｍｅ — ｆｒｅｑｕｅｎｃｙａｎｌｙａｓｉｓｍｅｔｈｏｄｎｄａｉｎｌｆｕｅｎｃｅｉｎｄｅｘｍｅｈｏｔｄｒｅａｃｕｒｒｅｎｔｌｙｍａｉｎｌｙｕｓｅｄｄｙｎａｍｉｃｂｌａａｎｃｅｔｅｓｔｍｅｔｈｏｄｓ．Ｔｉｍｅ — — ｆｒｅｑｕｅｎｃｙａｎｌｙａｓｉｓｍｅｈｏｔｄｉｓ

试重组迁移矩阵及现场混合动平衡方法

ｆｍｅｃｏｄｎｏｔｅａａｙｉａｅｕｔｏｅｌｂｌｎｉｇｐｏｅｕｅｏ０Ｗｕｂｎｅｅ — ｉｄａｃｒｉｇｔｈｎｌｔｌｓｌｆａｒａａａｃｎｒｃｄｒｆ３０Ｍｒｃｒａｔｒｉｅｇｎｒ
关键词：迁移矩阵；全息动平衡；态试重比；模试重组
中图分类号：ＴＨ１３文献标志码：Ａ文章编号：０５ —８Ｘ２０）１１８ —５１２３９７（０８１ —３６０
ＴｒａａｓＳｔＴｒｎｆｒＭａｒｘａｄＵｎｆｅｅｄＢａａｉｅｈｄｉｌＭｓｅａｓｅｔｉｎｉｉｄＦｉｌｌｎｃｎｇＭｔｏ
态试重组的思想，通过对模态试重比的简化假设，用迁移矩阵的线性可叠加性将对应于某单一平利
衡面的迁移矩阵扩展为对应于某阶模态试重组的迁移矩阵，而减少了平衡高阶不平衡量所需的从
试重起车次数，高了现场平衡效率，提且平衡效果良好．通过对一台３０ＭＷ汽轮发电机组的现场０动平衡过程的试验分析，明了该方法的可行性和有效性．表
ＬＯｕＸａＺＡＧｅＬｉ匦画Ｉｈ，ＩＨｎ，ＨＮｎ，ＩＳ。ＡＹｅＥｇＰｇＵｈ，
（．ＲｅｅｒｈＩｓｉｔｆｙｅｎｔｓａｄＤｉｎｓｉ，ＸｎＪｏｏｇＵｎｖｒｉ，Ｘｎ７０４，ｈｎ；１ｓａｃｎｔｕｅｏｂｒｅｉｎａｏｔｓｉｉｔｎｉｅｓｙｉ１０９ＣｉａｔＣｃｇｃａａｔａ

影响系数法

实用文档
影响系数法
影响系数法步骤
所谓的现场动平衡使用的方法，比较常用的就是影响系数法。

1、首先测转频的振幅和相位。

2、测量该设备时要知道该设备为刚性还是柔性转子，是有区别的，工作转速是
在临界转速前运行还是在临界转速后运行，加试重的方法是不一样的，具体情况具体分析。

3、通过振幅的大小及相位的位置，在该位置加试重（也就是欠量），试重的一般
追寻以下公式：WP=0.15MS÷R（N/3000）2
WP为实验质量（g）
M为转子的质量（kg）
R为加试重的半径（mm）
S为原始振动幅值（um）
N为平衡转速（r/min）
通过计算得出大约需试配重的重量。

4、测取加试重后的振幅和相位。

5、计算出设备应加重量和位置。

当转子的长度大于半径时，可能要通过双面平衡才能达到满意的效果。

1、双面的动平衡需要选两个加重平面及两个测振点。

2、测量两个测点的初始振动，在两个面同时加试重，得出两面的振动和相位。

也可单面逐个试加配重，视情况灵活运用。

测出振动的幅值和相位。

3、计算出需要加双面的重量和相位。

现场动平衡大约需要1—2次的配重，一般就可比较满意。

也有特殊情况，3次基本解决。

影响系数法在高速轴系动平衡中的研究与应用

manufacturers cannot provide a unified approach for the dynamic balancing of their own products because the lack of relevant theoretical
research. Based on the summary of the existing theories, the influence coefficient method which can be used for the dynamic balancing of
长久以来，双面动平衡以其操作方便、简单可靠的
优点，在主轴产品的设计及加工中占据了主导地位，几
乎可以满足大部分产品的性能要求。然而，随着工业水
平和市场要求的提高，转子结构的复杂程度和过去已不
可同日而语，如轴径比极大的细长轴、转速与精度超高
图1
柔性转子等、对工况有严格要求的特殊实验用轴。对于
单面动平衡法矢量图
无配重原始振动值 V0 （bm），然后停机并在 Sk 校准平面内
增加合适的配重 Qk，之后再测出 M 点振动值为 Vk （bm），
双平面影响系数法的思路和单面影响系数法一脉相
承 [10]，但是需要建立 2 个与主轴垂直的校准平面（1，
2）和 2 个检测平面（A1，A2），如图 2 所示。
具体操作方法为：传感器记录无配重时 2 个测量面
high-speed spindle were studied, including single-plane influence coefficient method and double-plane influence coefficient method and

基于遗传算法的动平衡最小二乘影响系数法的优化

摘要：于对转子动平衡最小二乘影响系数法基的研究，针对平衡过程中出现个别残余振动值偏大以及平衡效果不够理想等问题，遗传算法引入到将
影响系数法由于其平衡精度高，需要了解转子系不统的复杂信息，于实现计算机辅助平衡等优点被易
ｅｆｃ，ｎｅｉｌｏｒｔｆｅｔｇｅｔｃａｇｉｈｍｓｉｒｕｃｄｔｐｔｍｉｅｗａｎｔｏｄｅｏｏｉｚａｄｒａｉｅｈｅｅｓｓｕｒｉｌｎｔａｃｆｉｉｎｔｎｅｌｔｌａｔｑａｅｎｆｕｅｉｌｏｅｆｃｅｚｍｅｈｄｂｉｇｔｈｒｃｅｉｔｃｏｏｂｌｐｔ— ｔｏｙｕｓｎｈｅｃａａｔｒｓｉｆｇｌａｏｉｍｉａｉｓａｃｚｔｏｎｅｒｈ．Ｅｘｒｍｅｔｌｅｕｌｓｏｔｔｐｅｉｎａｒｓｔｈｗｓｈａｔｌｎｃａｇｏｉｈｈｅｂａａｅｌｒｔｍｂｓｄｎｇｅｔｃｌｏｉｈｍａｅｏｎｅｉａ性，矢量可表示ｎ为ａ一口＋ｌ。。设转子平衡系统共有Ｎ个平。ａ￣ｒｒ衡转速；个测点；个校正面；平衡量为Ｑ；ＭＫ不原始振动量为。则可得到一个（）Ｋ列的影ｍ× 行
行优化改进，以进一步提高动平衡效率和水平。
关键词：转子动平衡；小二乘法；最影响系数法；遗传算法中图分类号：Ｈ１３２Ｔ１．

动平衡计算中影响系数的通解算法及其应用概要

动平衡计算中影响系数的通解算法及其应用动平衡的质量，在动平衡计算方法上已作了大量的工作。

自1964年Goodman将最小二乘法引入柔性转子的动平衡计算中后，影响系数算法一直是动平衡试验中最常用的方法。

虽然这种方法有其固有的缺陷，但考虑的平衡面数、平衡转速数、“测点”数较多时具有一定的误差补偿能力。

按传统的影响系数算法，为求出各面的影响系数，需在每个加重面上分别单独加重，从而求得各面的单面影响系数。

但是在现场的动平衡试验中，常常是多平面同时加重，需要解决一些特殊条件下的影响系数的计算及提炼问题，即采用非常规的影响系数计算方法。

这些情形包括：（1）在熟知性能的机组上尝试一次加重或多面同时加重，当尝试的次数达到一定时，各加重平面的影响系数的分离计算。

（2）在多面同时加重时，若某些面的影响系数已知，加重次数足够时，未知面的影响系数的分离计算。

（3）包括试加重在内的加重次数超过了确定影响系数所必需的次数时，如何充分利用冗余的加重信息计算各面的影响系数。

对于以上的较为特殊的影响系数的计算问题，影响系数的分离计算在面数多于2个时，手工计算十分困难。

而加重次数冗余时影响系数的计算遵循何种准则，如何计算又是一个值得探讨的问题。

本文推导了涵盖以上3个方面特殊情形影响系数求解通式，它也适合于一般意义下的影响系数的求解。

1影响系数求解通式的推导设在某次动平衡试验中，有m个加重平面，n个“测点”，同一测点不同转速情况亦视为一新的“测点”。

对于多面同时试重的情形，须足够次的试（加）重后才能计算影响系数。

一般对于具有m个平面、n个“测点”的平衡计算问题，至少需m次的试重确定各面的影响系数值，并且每次试重并不要求只在一个面加重，允许每次在可加重的m个平面上任意加重。

为了使推导的公式适用于一般情形，假设在总共m个加重平面中，有k（k≤m）个加重面的影响系数未知。

另在试验中共有h次（试）加重，且加重次数满足h≥k。

在这种条件下，加重次数多于唯一确定未知影响系数所需的加重次数，即有冗余的加重信息，此时可利用冗余的信息对影响系数进行提炼，取代一般的矢量平均的办法，充分利用加重信息。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

维普资讯
机械设计与制造
一
第１０期
２００６年１０月
２～２
ＭａｈｎｒＤｓｇ＆Ｍａｕａｔｒｃｉｅｙｅｉｎｌｆｆｃｕｅ
文章编号：Ｏ１— ９７２０）０～０２ＯｌＯ３９（０６１０２一２
Ｌｉｇ— ｅｇＩＯＭｉｇ— ｕ（ｏｔｗｓｒｏｙｅｈｉａＵｉｒｉ，ｉａ１０２ＣｉａＩｎｆｎ，ＬＡｎｆＮｒｅｔｎｐｌ—ｔｃｎｃｌｎｖｓｙＸ ’ｎ７０７，ｈｎ）Ｙｈｅｅｔ
【摘要】为了充分利用现场动平衡中施加重量组所得的振动数据，采用短阵的方法推导出基于试
重组的影响系数动平衡计算方法，并进行了实验验证。实验数据表明该算法行之有效。关键词：动平衡；试重组；影响系数；初始弯曲；算法
【ｓｒｃ］ｎｏｄｒｏｒｋｈｅｂａｉａａ０ｄｉｇＩＳｇｏｐａｍｔｏｅｅｐｄＡｂｔａｔＩｒｅｔｎｔｅｓｏｖｒｔｎｄｔ舭ｒｄｎＩＳｒｕ，ｅｄｉｄｖｌｅｎｂｔｆｉｏａＩ￣ｈｓｏ
试重组信息：
Ｕｍ＝ｆｚ …，ｕＵＵｘ］（）７
第个试重组需与前面的试重组正交，即满足
确定各面的影响系数值。
２１构建影响系数矩阵．
由于振动值是建立在复数域上的矢量，加重也有大小和方
｛ＨＵＴ～，厅Ｉ仆０１＜Ｈ≠ ＵＴ
基于试重组的影响系数动平衡算法
李颖峰廖明夫（西北工业大学动力与能源学院。西安７０７）１０２
Ｄｎｍｉａａｃｒｈｔｆｉｆｅｔｃｅｉｉｎａｅｎｍａｓｇｏｐｙａｃｂｌｎｅａｉｍｅｉｏｎｌｎｏｆｃｅｔｂｓｄｏｓｒｕｔｃｕ
加重后的振动：Ａ＝ｆｌ …，】ＡＡ
（）８
向。这里所有的矩阵元素均在复数域内讨论。
转子的初始振动为：
Ａ＝Ａｏ…，］ｏｆｉ，ＡＭＯ（）１
（）９
２１４影响系数矩阵．．
由加重效应和加重之问的线性关系，得
去除第一个试重组。加第二个试重组。
★来稿日期：０６— ２．１２００一３
维普资讯
第１期Ｏ
李颖峰等：于试重组的影响系数动平衡算法基
一３２一
Ｔ为矩阵算子。以三个平衡面（日＝）即３为例，出不同情才能消除支座上的动反力。给
ｕ与ｕ需正交，即满足ｒｒ：０璐
（）５
为此，这里建立了基于试重组的影响系数动平衡算法，允许同时在多个平衡面上加试重。若一次试平衡不成功，则将本次加重组作为第一次试重组。于此类推。采用这～方法
Ａ＝ｆ２…，］２ＡｌＩＡ
形时的矩阵算子取值。以带有轴弯曲的Ｊｆｏ转子为例分析・ｅｃＩｔ１
不留重时：００保试组，｝一１Ｉ一１一１
（３１）
；＝＋ｗ（眈
加试最后的振动：
Ａ＝ｆＩ…，ｆｌＡＩ＇ＡⅣ１（）３
叫兰］
计算振动矢量矩阵ｆ：ＡＡ］构造振动矢量矩阵，。一］［Ａ，
ｆ △Ａ］Ａ，ｔ…， ★ Ｔ＝【。Ａ，Ａ］（２１）
＝１２第二次试重！．，
ｂｅｌｆｍｔｘｂｓｄｏｓｇｏｐａｄｉｕｎｃｅｃｎ．ｘｅｍｎｓｏｓｔｔｏｅｔｅｙｍａ￣ｏａｒ，ａｅｎ” ｒｕｎｆｅｔｏｆｉｔＥｐｒｅｔｈｗｈｍｈｄｉｅｃｖｉｎｌｆｅｉｉｅｅｓｆｉ．
Ｋｅｒｓｙｗｏｄ：Ｄｙａｉａａｃ；ＭａｓｇｏｐＩｎｕｎｏｆｃｅｔＩｉｉｌｏｎｍｃｂｌｎｅｓｒｕ；ｎｅｔｃｅｉｎ；ｎｔａｗ；Ａｒｔｍｅｉｉｂｉｈｔｃ
中图分类号：Ｈ１文献标识码：ＡＴ２
ｌ引言
旋转机械中最常见的故障形式是机器振动。在产生振动的各种原因中，最主要的是转子不平衡。据统计，旋转机械的振
动．３％以上是由于不平衡所引起的Ｉ。有０ｎ１
试重组信息：
Ｕｎ＝ｆＩ … ，ｎ］２Ｕ｜Ｕ（）４
是，能更好地利用以往的平衡经验，助于第一次试平衡成功。有
（）６
．．即使试平衡不成功，最多的停机次数与传统的影响系数法所要２１３第次试重去除第Ｈ一１个试重组。加第个试重组。求的相同。
２算法原理
设有Ｋ个加重面、Ｍ个测点，共有次加重。般地，一对于具有Ｋ个加重面、个测点的平衡计算问题，需次试重，来
ｆｆ，：ｆ］］］ △ ｆ］Ｕｎ …，ｎＵｒ＝ｆ，］（）２【］＝【・… ，］ △ＡＡＡ， △Ａ（０１）
式中：肘一测点数。
２１１第一次试重．．
试组信息：
Ｕｎ＝【Ｉ … ，１Ｕｌ＇Ｕｘ］
式中：～加重面数。Ｋ一