GB/T 9239.21-2019 机械振动 转子平衡 第21部分:平衡机的描述与评定
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a)机座上可放置的最大直径: mm b) 可用图带驱动的最大直径: mm 可用圈带驱动的最小直径: mm 4.2.24轴颈中心线间的距证
d)从连接法兰到最近端支承中心线的最小距离:
如果左侧支承架与石购支承架不是 别标示出真其尺寸, 如果采用圖带聚动·应标示出阅带驱动装置的轮扇图
铁路标准4.2.2.5轴颈直径:
标明转子极限尺寸的平衡机支承架外形图示
48 或无级变速 或无级变化 从 久 到 到 4.2.3.2 施加到转子上的扭矩: a) 零转速扭矩:额定扭矩的 .% b) 启动扭矩可调,从额定扭矩的 %,到 % c) 峰值扭矩:额定扭矩的 % 注:在绝大多数情况下,加速转子需要最大扭矩,但是在转子有高风阻或摩擦阻力大的情况时,平衡转速需要最大 的扭矩,当存在轴向推力时,要考虑相关措施
4.2.3.2施加到转子上的扭矩
4.2.3.3驱动转子的类型
气驱动, 4.2.3.4 主动力源(电动机的类型), a) 额定功率 kw b) 电动机转速: r/min c) 电源:电压/频率/相数: 4.2.3.5 制动: a) 制动类型: b) 制动扭矩可调:从额定扭矩的 %到 % c) 制动装置能否用作夹持装置?能/否 4.2.3.6 电动机和控制系统符合下述标准: 4.2.3.7 转速调整水平:
4.2.4偶不平衡干扰比
4.3.1转子质量和不平衡量限值
应给出对应平衡转速(ni、n2...)范围在规定加速时间内平衡机能够完成加速的转子相对于轴 线的最大转动惯量 mr,m为转子质量,r为回转半径,并同时给出相应的周期率(见表2)。
4.3.1.2.1每次测量运行的时间
a) 机械调整时间: b) 指示系统设定时间: c) 转子的准备时间: d) 平均加速时间: e) 读数时间(包括数值稳定时间): f) 平均减速时间: g) 将测量读数对应到转子上的时间: h) 其他必要的时间: i) 每次测量操作[上述a)~h)总时间: 4.3.1.2.2不平衡量减少率URR %
级变速,则此参数应以表格、公式或图表的格式给出, 应提供主轴承载面或安装平面和诸如钻削动力头、电控箱等障碍物件在其安装平面的以上部分的 足够详细的外形尺寸图,以供使用者确定能够容纳的最大转子的空间及所需要的工装和(或)接头。
4.3.2.3转子高度:
b)最大重心高度: mm 100%最大质量时的高度: mm 50%最大质量时的高度: mm 25%最大质量时的高度: mm 4.3.2.4 应标明转子外形的极限尺寸,包括平衡机轴端或安装平面的接口尺寸(见图2)。 4.3.2.5对校正平面的限定(按5.4的规定)应予以说明。
示明转子外形极限尺寸和与立式平衡机安装连接
5.3.1 一般要求
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平衡机应具有测定不平衡量值及其相角位置的装置,对该装置应予以描述,示例如下: 光点失量瓦特计指示系统: 带有相敏检波器的电压表指示系统(包括频率转换系统); 带有频闪仪和滤波器的电压表指示系统; 转子本身带有相角位置标志的电压表指示系统; 带有机械和电气指示的补偿器
5.3.2 量值指示器
制造商应对平衡机上的量值指示装置予以说明,示例如下: 瓦特计或电压表分量指示器; 瓦特计或电压表量值指示器: 一瓦特计或电压表矢量指示器; 机械式或光学式指示器: 模拟式或数字式指示器
制造商应对平衡机上的相角指示装置予以说明,示例如下: 瓦特计和电压表分量指示器; 一瓦特计和电压表矢量指示器: 在以度为单位标度的仪表上直接指示相角; 一示波器、频闪指示器: 机械式或光学式指示器: 模拟式或数字式指示器
5.3.4指示系统的操作
制造商应描述获取读数的步骤,至少应考虑以下几点: )需要多少次测量运行可获取: 单面平衡过程中的两个读数; 一双面平衡过程中的四个读数。 b)是否一个指示器能显示每个读数,或对于每个读数是否需要切换。 测量运行结束后能否保留读数。 d)是否为每个平面提供一个独立的可指示轻位或重位的加一减切换开关。
5.4.1本条不适用于单面平衡机,见5.4.2
制遣商应说明平衡机是否其有平面分离功能 a)对于以前未曾平衡的某类型的单个转子如何操作。 b 对成批的具有相同尺寸和质量的单种转子如何操作。 c)能有效进行平面分高的转子几何尺寸的限值应根据校正平面干扰比表明的有效性而确定,并
做下列说明: 一能有效进行平面分离的支承间距与平面间距之比; 个或两个校正平面能否位于支承之内或之外; 一质心能否位于两个选定的校正平面或支承之内或之外。 d)指示系统能否也可用于直接测量静不平衡和偶不平衡。 5.4.2对单面卧式或立式平衡机,制造商应说明平 机能抑制偶不平衡影响的能力(见11.8),
5.5指示的设定与校准
制造商应描述设定和校准的方法并提供对其进行检查的方法。 制造商应说明指示是否能以所需的单位设定,是否能表示为实际的校正单位或不平衡量单位。 制造商应说明: 一单面平衡时,校准平衡机所需的运行次数; 一双面平衡时,校准平衡机所需的运行次数。 制造商应说明在校准和操作过程中转速重复性的最大允许变化量,以百分数表示。
5.5.2软支承平衡机
制造商应说明第一个具有特定质量和结构的转子如何完成校准,例如:转子是否要用试凌法平衡或 是否提供了补偿器以及是否需要校准质量等等,并应说明当改变平衡转速时是否需要全部或部分进行 重新校准。 如果配置了补偿装置,应说明可进行有效补偿的初始不平衡量限值、转子几何尺寸限值和平衡转速 限值。
5.5.3硬支承平衡机
制造商应说明平衡机是否已永久地校准,是否能按转子设定或应由使用者根据不同的平衡转速、转 干质量和尺寸进行校准
应详细描述对平衡机功效有影响的专用装置,例如: 一任选坐标系的分量指示装置; 在两个以上的校正平面把不平衡量分解成一些限定扇区上的分量的指示装置; 校正装置: 使测得的不平衡量相角或量值与转子相关的装置: 一相匹配的输出,用于连接计算机,打印机或其他外围设备。
6最小可达剩余不平衡量
平衡机可获得的最小可送剩余不平衡量,应以克毫采每干克(g·mm/kg)为单位,并和相应的不寸 衡量指示在不平衡的条款中指明。 该最小可达剩余不平衡度e,应是对转子质量的全范围和平衡机的全范围平衡转速进行标明。 为达到标称的可达到的剩余不平衡量,制造商应考虑下列各项的精度是否满足要求:
一相角指示; 平面分离; 倍率转换器: 一驱动、轴承等。 所标称的最小可达则余不平衡量的值适用于交货时的平衡机,如果使用者使用了不圆的轴颈、过重 成过松的接头或其他工装,则最小可达剩余不平衡量均可受到影响
产效率应使用校验转子或由使用者指定的试验转子进行评定, 为了找出某一特定转子的生产率(每单位时间平衡的转子数或从安装到平衡完成卸下转子整个工 序时间的倒数),每次测量运行的时间、所需的运行次数、安装转子时间、不平衡校正和卸下转子时间均 应考虑在内。所需测量运行次数取决于平均初始不平衡量、平衡允差和不平衡量减少率(URR)
7.2每次测量运行时间
对手校验转子或使用者指定的转子,制造商应详细描述工序并应说明下列从a)~h)每一次操作的 平均时间: a)平衡机的机械调整,包括驱动装置、工装或接头: b) 指示系统的设定; c) 为测量运转而进行的转子准备; 平均加速时间: ) 读数时间,即正常的加速运行结束到减速运行开始所需的总时间; f) 平均减速时间; 将获取的读数与实际被平衡转子关联所需的任何操作时间: h) 所有要求的其他操作需要的时间,如安全措施。 对于单个转子的平衡a)和b)项是影响效率的主要工序。 第次测量运行的时间是从a)~h)项所需的总时间,但对于同一转子接下来的测量运行仅需从d)~ )项的步骤。在批量平衡转子的情况下仅需从c)~h)项的步骤。 若需要专用工装调整转子,而这些工装又不作为设备的标准配件而提供,这种情况应予以说明,如: 滚轮架、驱动轴的联轴器、护罩等,
制造商应标明不平衡量减少率URR。此不平衡量减少率是应在假定增加和去除质量无误差,操作 平衡机具有正常技能并细心的情况下得出。 在采用诸如频闪仪、机械式指示器等,在平衡过程中需依靠操作者参与判断的指示系统时,应给出 与被平衡转子有关的经验值
制造商应说明下列条件的范围,在规定的范围内平衡机能够达到所保证的性能。如: 一温度:
湿度; 一平衡转速变化; 一电源电压和频率波动。 制造商还应说明在转子轴颈上使用滚珠轴承是否会引起平衡机性能的明显改变。 此外,制造商应说明若转子轴承的止推面不垂直于轴线,转子的不平衡示值是否会受到较大的 影响
在考虑平衡机的安装位置时,制造商应说明在 应采用什么样的防护措施以使平便 机获得令人满意的性能: 一外界振动; 一电磁辐射: 一冷凝、霉菌及其他因素,如第8章提到的那些条件,
9.2 电源和动力要求
平衡机应提供标准的输入连接件,其上应清晰地标明所要求的电源电压和频率、气源压力、液压源 压力等。
制造商应说明平衡机的外形尺寸和质量,以及保证平衡机规定性能所要求的基础的类型和尺寸, 如:混凝土构件、工作平台等
0.2.1本条定义了三种型式的校验转子,称为A型、B型和C型(见图3)。旨在用这些校验转子来代 各种典型的转子,其特征如下: A型:无轴颈转子,在一个或两个校正平面上用立式平衡机进行平衡(或在带有完整主轴的卧 式平衡机上平衡)。 工作支承平面可以位于任意位置,即在整个转子主体的每一端上一个,或两个平面均位 于转子主体的一端上。试验时假设转子的每一端上各有个支承平面。 一B型,带轴颈的内质心转子,大多数在支承之间的两个校正平面上用卧式平衡机进行平衡
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带轴颈的校瑜转子一 一A型
h)带轴颈的内质心校验转子——B 型
带轴颈的外质心校验转子—C型
10.2.2制造商应说明是否随平衡机提供校验
图3A.B.C型校验转子
注:提供给使用者的校验转子的装运可个别协商。 10.2.3校验转子应是钢制的,并且,对于立式平衡机其校验转子应相似于表3和图4规定的那些转子, 对于卧式平衡机其校验转子应相似于表4和图5规定的那些转子(内质心转子),其外质心转子(见 10.2.5)应相似于表5和图6规定的那些转子。 注:每平面仅带有八孔的老式转子可按本部分进行改制(参见附录D), 10.2.4对于本部分所述及的平衡机,制造商应备有一些符合要求的校验转子用以在出厂装运前确认 每台平衡机的性能。 10.2.5若要用卧式平衡机平衡外质心转子(或在一侧带有外悬校正平面的内质心转子),则应商定进 行附加试验(见11.1)。附加试验需要C型校验转子。 10.2.6在每个校验转子上每隔10°应清晰地刻出永久性的角度刻线,并且每隔30°应刻有角度的数字 标度。可以按顺时针和逆时针计数顺序刻出两组这样的角度标尺。 为了检测闪光式平衡机,校验转子应配备随机提供的刻有数字标度的基带,基带上第一个数字的中 心点应与一组螺孔对准。试验过程中角度值应从数字带上读取并在360°圆周内换算。 10.2.7对于通用平衡机,应选用个质量在平衡机质量容量范围下三分之一以内的标准校验转子。 10.2.8对于打算在接近机器质量容量范围下限值使用的平衡机,宜选用一个其质量接近机器质量容 量下限值的校验转子进行附加试验。 10.2.9对于专用平衡机,如果引入的平衡误差可以忽略不计,经制造商和用户双方协商可以使用用户 自己的转子。
[I0.3. 1 ± 一般要求
试验质量用于在校验转子的试验平面上产生规定的不平衡量。 由于试验位置上具有螺孔,所以试验质量可以是螺栓、螺钉等形式。推荐采用下述连接方法:把 累栓一端永久固定在所有试验位置内并突出转子表面一定高度,在其上拧上试验质量。这种情况 金质量是环状的并且能够容易地找到它们质心(半径)的精确位置。 试验质量的不平衡量值总是以U的单位表示,即最小可达剩余不平衡量的倍数。 如果规定了每个平面标称的最小可达剩余不平衡量U按式(1)计算:
试验质量用手在校验转子的试验平面上产生规定的不平衡量。 由于试验位置上具有螺孔,所以试验质量可以是螺栓、螺钉等形式。推荐采用下述连接方法:把双 头螺栓一端永久固定在所有试验位置内并突出转子表面一定高度,在其上拧上试验质量。这种情况下, 试验质量是环状的并且能够容易地找到它们质心(半径)的精确位置。 试验质量的不平衡量值总是以U的单位表示,即最小可达剩余不平衡量的倍数。 如果规定了每个平面标称的最小可达剩余不平衡量U按式(1)计算
注:特定试验质量所需要的质量值可从要求的不平衡量以及附加在校验转子上试验质量质心所在的半径导出。
每隔10°进行等间隔分度刻出36条刻线,顺时针或逆时针每隔30°用数字标上度数值; 在三个试验平面的每一平面上均布的12个螺孔G; 吊装用螺孔: 为平衡转子可在此面钻校正孔(可选): 一个均布的通孔T: 一两个螺孔G, 所有的尺寸公差和剩余不平衡量应满足检渊目的的要求。 符合SAEARP4162A的校验转子可以代用,但试验质量应加以改制以适合本部分的试验要求, 注:图中所有尺寸见表3。 除Y和Z外+其余尺寸均为可变的参数, “符合SAEARP4162A现有的校验转子的连接端接口尺寸,
图4用于立式平衡机检测的A型校验转子
4用于立式平衡机检测的A型校验转子
D采用图带驱动的转子的轴端详图
D采用图带驱动的转子的轴端详图
C) 采用轴端驱动的转子的轴端详图
每隔10°进行等间隔分度刻出36条刻线,顺时针或逆时针每隔30°用数字标上度数值; 用于调整平衡的在两端的每一端面上均布的12个螺孔N 在三个试验平面的每个平面上均布的12个螺孔N; 一螺孔的数量和大小视需要面定。 拍端驱动接口尺寸应适合于常规的驱动轴, 所有尺寸公差和剩余不平衡量应满足检测目的的要求, 符合SAEARP4162A的校验转子可以代用,但试验质量应加以改制以适合本部分的试验要求, 每个平面仅有8孔的老式转子可改制成符合本部分要求的转子(参见附录D)。 注:图中所有尺寸见表4, 在满足A~B/2:CB/2的条件下,尺寸A、B和C是可以改变的, 若轴颈安装滚珠轴承,宜制备轴肩以使轴承垂直于主轴轴线并使其中心处在规定的轴线位置上
图5用于卧式平衡机内质心检测的B型校验转子
均布时12 均布的12个螺孔N, 第3号至第5号校验转子轴端驱动的接口尺寸与第4号至第6号B型校验转子的尺寸一致, 所有尺寸公差和剩余不平衡量应满足检测目的的要求。 符合SAEARP4162A的校验转子可以代用,但试验质量应加以改制以适合本部分的试验要求 注1:尺寸见表5, 注2:C型校验转子是由支承轴(见图C.1与表C.1)和A型校验转子组成, 注3:附录C给出了用于安装A型校验转子的支承轴的推荐尺寸(轴端驱动)图例。 注4,连接端接口尺寸与A型校验转子一致, ,可以改变该尺寸,以使外悬转子的质心在外悬端的同侧且N孔的位置保持在两支承之间。
10.3.2U检测用试验质量
6用于卧式平衡机外质心检测的C型校验转子
0.3.2.1对于Ua检测(见11.6),需要产生一个10U的试验质量在平面3(见表7)上。 注:对于A型或B型校验转子+能用2个5Ur的试验质量(平面1和平面2上各一个)来代。对于C型校验转子 宜不做这样的替换, 10.3.2.2对于A型和B型校验转子,对平衡机做Um检测应使用按照10.3.1给出的值来计算; 一表3为在立式平衡机和在带有集成一体主轴头的卧式平衡机用转子(A型); 一表4为在卧式平衡机上用于内质心转子(B型)。 示例:卧式平衡机+表4中B型校验转子第5号:m=50kg 表1中标明eur=0.5g*mm/kg. 根据10.3.1计算:Umr=0.5g*mm/kg×50kg=25gmm, U.r试验质量产生的不平衡量值:10Umr=250g,mm 0.3.2.3用于C型校验转子对卧式平衡机进行外质心检测,用上述相同的计算(原则),在表5中取值
10.3.3URR检测用试验质量
0.3.3.1URR检测(见11.7),每个试验面需要用两个试验质量(个固定试验质量和一个移动试验质 量)。 0.3.3.2用于A型和B型校验转子的试验质量是: 个固定试验质量(用于单面检测)或两个固定试验质量(用于双面检测),每个固定质量产生 20U.~60U Uatiom=20U~60U. 个移动试验质量(用于单面检测)或两个移动试验质量(用于双面检测),每个移动质量产生 五倍的固定质量的不平衡量: U eawl = 5U xtation o 示例:使用10.3.2.2中所述的同一校验转子和标明的emr值,并使固定质量和移动质量分别产生30倍的最小可达剩 余不平衡量值,求得: URR固定试验质量Ukm=30Umr=30X25g*mm=750g*mm。 URR移动试验质量Umwd=5Usttian=3750g·mm住宅标准规范范本, 0.3.3.3对于C型校验转子如上述进行同样的计算(方法),然而,为了使用相同的URR评定图 宣为
Uatim=60U.ar~100U..rs
10.3.4试验质量的允许误差
试验质量的允许误差直接与检测要求有关,其对试验结果的影响不宜超过10%: a)对于U检测,质量允许误差为士1%; b 对于URR检测,其质量允许误差(以百分数表示)直接与标称的不平衡量减少率URR有关 其百分比误差等于
在每个平面上每隔30°应为试验质量的安装位置。 注:每个平面仅带有八孔的老式转子可以改制成本部分的校验转子(参见附录D)锻件标准, 每个试验平面上的零位标记应位于通过旋转轴的同一平面上角度相同的位置。 试验质量的安装位置相对其正确位置在下述三个方向的每个方向上的位置允许误差如下, a)轴向位置:取与10.3.4.1所确定的URR检测用质量允差相同的百分比(例如:土0.5%),与校 正平面的间距之积; b) 径向位置:取与a)相同的百分比(例如:土0.5%)与半径之积; 角度位置:取与a)相同的百分比与个弧度所代表的角度(1rad=57.3)之积,例如:当百分比 取0.5%时其允差为±0.3° 为了便手用B型和C型校验转子进行检测,宜将轴端传动的基线标志对准校验转子的O位置
对中、小型科 便于装取,在这种情况下,最好是 顶量
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