理论教育 离心机转子的平衡技术优化

离心机转子的平衡技术优化

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:如前所述,为避免产生共振现象,离心机的工作转速总是选择低于临界转速,或高于临界转速。但是人们可以在加工装配后对转子进行静平衡与动平衡,在操作离心机时尽量减少那些使机器产生不平衡的因素,以使离心机的振动降低至最小程度。离心机转子经过动平衡后,如在使用过程中操作不当,仍然可能出现不平衡而产生振动,如转篮内部有积糖,进料过快或不均匀,糖膏中有团块等。

离心机转子的平衡技术优化

如前所述,为避免产生共振现象,离心机的工作转速总是选择低于临界转速,或高于临界转速。但即使在远离临界转速下工作的离心机,只要存在有偏心载荷,就产生了不平衡离心力与振动,因此要想绝对避免振动是困难的。但是人们可以在加工装配后对转子进行静平衡与动平衡,在操作离心机时尽量减少那些使机器产生不平衡的因素,以使离心机的振动降低至最小程度。

由于制造转篮的材料的密度不均匀,轴与转篮等在加工与装配中产生的偏差,以及轴承室及减震器的安装不妥等原因,都会使转子的重心与回转中心偏移,使离心机产生不平衡离心力,引起了机械震动。对于这种情况可以进行动静平衡予以消除。

不平衡离心力F为:

式中 F——不平衡离心力,N

G——转篮重力,N

n——转速,r/min

e——转篮重心偏移,m

转子的不平衡有两种情况。一是转子重心与回转中心不重合,此为静不平衡,如图11-36所示,可用静平衡的方法处理。将转子放在平行的水平轨道上时,如图11-37所示,不平衡的转子就会滚动,直到其重心位于最低的位置为止。为使转子达到静平衡,可在转鼓的一边去掉一些材料,或在另一边增加一些重量进行平衡,使转子达到在上述导轨上能任意平衡的状态。另一种情况如图11-38所示。转子在两个不同的平面上都存在着静不平衡,因而在转动时将出现两个不平衡的离心力,这两个不平衡离心力大小相等,方向相反,构成一对离心力偶,这种情况称为动不平衡。由于它们在静态时处于平衡状态,所以在静平衡试验时不会被发现。

图11-36 静不平衡的转筒

图11-37 静平衡平行导轨

图11-38 动不平衡的转鼓(www.daowen.com)

离心力偶为:

式中 M——离心力偶,N·m

F——离心力

l——力臂

m——转鼓的质量,kg

R——转鼓的半径,m

ω——转鼓的角速度,1/s

由上式可见,如果两不平衡平面的距离越大,则离心力偶M也越大,动不平衡也就越严重。动平衡一般是在制造厂中用专门的机器检定的。

离心机转子经过动平衡后,如在使用过程中操作不当,仍然可能出现不平衡而产生振动,如转篮内部有积糖,进料过快或不均匀,糖膏中有团块等。此外如轴承损坏、机件松脱、筛网破裂等,也都是造成转篮不平衡的原因。因此,在操作过程中转篮一旦发生振动,应立即分析并找出其原因,及时予以消除。

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