旋转体动平衡量测量仪

　　0　简述

　　在机械加工等领域中,经常要用到旋转体(如砂轮等)对工件进行加工、处理。由于旋转体的重心与旋转中心不可能完全重合,当其旋转时就会产生不平衡。由此不平衡量产生的机械振动对工件加工质量有着很大的影响。严重时甚至可能使加工的正圆工件变成多棱形,并使旋转体的主轴寿命大幅度降低。所以近来人们对此不平衡量要求越来越严格。然而对其动态不平衡量的测量是比较困难的。以往总是靠一些估计和经验的方法进行调整,很难达到精度要求。本文介绍了一种可在机械转动时,在动态下精确地测量旋转体不平衡量及不平衡点位置的一种仪器,及其工作原理和调整过程。

　　1　主要应用范围

　　(1)磨加工行业的砂轮平衡;

　　(2)制冷等行业的风扇叶轮、叶片平衡;

　　(3)轴承、拖拉机、鼓风机、卡盘试验机等制造业。

　　2　特性及特点

　　2.1　动态测量范围宽

　　对旋转体不平衡量的测量,首先要测出它的转速。但不同的旋转体转速又有很大差别,一般仪器很难兼顾如此大的测速范围。由于本仪器采用霍尔器件拾取旋转体转速信号,并在电路设计中应用锁相环技术,使得仪器具有很强的适应性,对于转速在800～18000r/min的旋转体均能锁定,适应了多个行业的要求。

　　2.2　灵敏度高

　　动平衡仪对相对误差要求较高,旋转体振动位移信号由一支磁电式速度传感器测出,该传感器被紧固在振动体上,其外壳随振动体一起振动,位于气隙间的线圈切割磁力线,发出正比于振动速度的电势。该电势由导线输入测振仪,直接放大,可测量速度,再经过微分或积分网络,便可测量加速度和位移。它的优点是灵敏度高、量程大、无相位差、接触力小而恒定,在锁相锁定的频率内有着良好的环幅频和相频特性。所以能达到很高的精度,可平衡到0.1μm,且在高端量程可达200μm以上,完全满足不同振动量的机械振动的测量。

　　2.3　抗干扰性强

　　在许多微小振动量的高精度测量中,电气噪音往往会淹没较小的测量信号,以至仪器无法反应被测体的实际情况。这样会造成错误的调整,甚至使调整无法进行。本仪器全部采用低功耗、低漂移器件以及高集成化芯片,把电气干扰降到了最小。更加关键的是仪器使用了数字滤波技术,使仪器抗干扰性能更加可靠。

　　2.4　使用方便

　　仪器采用便携式设计,使得体积只有一只小皮箱大小,可由一人方便携带。在各种场合和环境下均可使用。图1为仪器的显示面板。

　　图1中“振动量”窗口显示被测体的不平衡量值。左侧“位置”窗口有16个LED发光二极管,可以指示不平衡点相对测量点的方位。这样就可以精确地确定出不平衡点的位置及其振动量的大小,调节十分方便。另有一个“量程”按钮,可以在大、小量程之间切换。“锁定”按钮按下后,仪器“位置”指示灯在测量停止后,仍能显示。由于测量是在动态环境下进行的,而调整是在旋转体停转后的静态环境下进行,有“锁定”按钮后,就可使操作员在设备停转后,调节时不至于忘掉不平衡点的位置。