动平衡标准及其评价
·标准评 述·O北京航空航天 大学教 授周士炎内容提要:本文介绍了有关动平 衡的国际标准 和国家标准,重.查、是对备受人们关注的G B 402 1、15 01940/1、1502953和15 0/CD11342的内容及 其应用方法 作介绍和评述。一概述动平衡标准是机械行业重要的基础性、通用性标准。承担 动平衡国际标准制修订工作的是1 50/Tc108 机 械振动与 冲击 技术委员会,国家标准则由全国机械振动与冲击标准化技术委员会(C SBTS/T C 53 )负责。1 50/TC1 08现有6个直属工作组和6个分技术委员会,其中,第1分技术委员会(SCI )分管有关动平衡的国际标准。它有,个工作组:即wG1 (平衡术语)、wG2 ( 对不平衡的敏感度)、wG4 (现场平衡设备的评价和描述)、wG6 (挠性转子的平衡)、wGS(刚性转子的平衡品质)、wG,(平衡机的面板符号)、WG10 (平衡机 的评价和描述)、WG1 1(大量生产用平衡机)、WG12(修订1507 475一1984(C1 9 9 4)。150/TC10 8/S CI现有14个P成 员和1 3个O成员,但经常参加 活动的只有中国、德国、日本、瑞典、英国和美国,意大利和俄国偶而也参加。S CI秘书处设在ANS I。全国机械振动与冲击标准化技术委员会在工作范 围上与1 50/TC10 8对口,它负责组织本专业基础性、通用性国家标准和 行业标准的制、修订工作。挂靠单位是机械工业部郑州机械研究所。表l列 出 了有关动平衡的国际标准与国家标准。在所列国际标准 中,备受人们重视和关注的有3个标准:1501940八一1 986,15 0/Cn1 1 3 4 2(=15 05 343+15 05 4 0 6)和15 02 9 5 3(第三版)。1 501940/2的制订工作拖 了很长时间,最近将出台。1 502371一1,74的内容早已陈旧过时,但 由于聘不到一位合适 的 WG召集人,标准只好一再“确认”。巧010514将是150/TClos/SCI制订的一个崭新的标准,其对生产 的指导作用究竟有多大,人们拭目以待。制订一个建立在统计分析基础 上的适用于大量生产用平衡机(如曲轴 自动平衡机、电枢 自动平衡机等)的校验法标准,虽 然符合当前国内外生产的 需 要,但制订工作举步维艰。二.标准评介1.对GB4 2 0 1一84的评介GB4 201一84通 用 卧式平衡机校验 法是我 国在 动平衡领 域制订 的第一 个 国家标准。由于受日本JI SB09 0 5中某些错误概念的误导,该标准的制订 曾经 历 了一番 曲折。今天来看,这个经反复讨论统一认识后才制订出来的标准,经受住了时间的考验。19 85年,1 5029 5 3的第二版发布,将校 验转子从原规定 的 两个改为一个,并且具体规定了其质量应 在平衡机转子质量范围的下 三分之 一区间 内。为了跟上 国际标准的重大修改,我国有关部 门也及时颁发了一 个对G B4 20 1一8 4的修改通知。1986年,我国又制订 了GB 7 6 6 2一8 7(立 式平衡 机 校验法。这两 个标准在 校验 方法和 步骤 上均与1 502 9 5 3一1 985等效,并计划待1 50295 3第三版发布后,重新修订成一 个标 准。2.对1501 9 40八一19 8 6(C19 9 0)的评介1 501940/1是一个 很重 要的 标 准,它 虽 然是针对刚性转子的,但挠性转子各阶振型的许用不平衡量,需以刚性转子的许用不平衡量作为参·标准评 述·表l有关动平衡的国际标准和国家标准国国国际标准准国家标准准l l l l l1501 925一199 0 Balan eing一Vo c abula ry,T hirdEd itio n n nG B/T 64 44一95平衡i司汇汇2 2 2 2 215019 40八一1 9 8 6(C19 9 0)Meehanie al vibration一Balan c eQu ality y yGB 9 2 3 9一88,刚性转广平衡品质.许川不平衡衡r r r r r eguireme ntsofrigi1roto rs 一Pa rtl:Determin atio nofPermissib le e e的确定定r r r r r e sidu al一nbalan e e e e e e3 3 3 3 31502 3,l一197 4(C1990)Fieldbala n eingequipme nt一De s criptio n n nG B722 1一87,现场平衡设备的说明和评价价a a a a andev aluati0 l t t t t t4 4 4 4 41502 9 53一198 5(C19 9 0)Ba一an eingma ch ine s一De se riPta nd d dG B 4 2 0 1一84,通用卧式平 衡机械校验法法 valu atio n n nG B , 6 6 2一87,立式 平衡机 校验法法5 5 5 5 51503 7 19一1982(C19 9 4),Bala neingma ehin e s一Symb o琶5f orrr ont t tGB9 2 3 8一88,平衡机面们、符 号号P P P P Panels s s s s6 6 6 6 61505 3 43一198 0(C1 9 9 3)Criteriafo re valu atingne xib ler oto r r rGB 6 5 5 8一86,挠性转子平衡的评定准则则7 7 7 7 7150540 6一198 0(C199 4)Then一e eha nic al balan eingof f le xib le e eG B6 5 57一86,挠性转子的机械平衡衡r r r r r oto r s s s s s8 8 8 8 815 07 4 7 5一1 984(C199 4)Bala n eingma ehin e s一En elos ur esa ndoth er r rG B12,”一9 1,平衡机防护罩和其他安全措施施s s s s s af etyme asu r es s s s s9 9 9 9 915 088 2 1一19 8 9(C19 9 4)Me ehaniealvibr atio n一Balan eing一Shaf t t t“带键轴与其配合件 的平衡准则”国标的制订订a a a a a ndfitme nt t t已列 入9 5一9 6计划划正正 在制、修订 中的国际标准准l l l0 0 01502 9 5 3一T hirdE dition(T C108/S CI/ WG1 0N50、19 95年1 0月工作草案已汗 舫北求意见,争争 取取取取1, , 6年2月成为技术委员 会草案。l l l1 1 1150/D IS1 9 40一2.2(PartZ:Bala n e eerr or s) ) )19 9 5年1一月21日前 完成表决.如通过即可可 发发发发布(作 为1501940/2)。l l l 2 2 2150/CD1 134 2(Fir st代visio nor 15011342:1994) ) )l, , 5年1 1月4日前 完成表决,如通过将 升级级 ( ( ( ( (挠性转子机械平衡 的方法和评 定准则) ) )为15 0/D IS 1 134 2。l l l3 3 3150/D I S 1 0 8 14,Suseeptibi一ityands en sitivityofmachin e stou nb习a n c e e e已表决通过.即将以15 010 81 4国 际标准发发 布布布布。·标准评述·转子的许用 不平衡童uI x r(=M.e二r)如何转换为校 正 面 上 的许 用 不平衡虽,是1 501940/1讨论的另一 个重 要 内 容。在考虑分 配 时,必须牢记转子平衡 的 最终目的 是 确保转子 两轴承上的动 载荷在可接受的范围 内。所以求得U,后,首先重要的是将UP c r分配 到两 支承 平面,在 转子对称的情况下,两 支 承 可按0.SUpcr:0.st j r。,分配;当转子不对称(包括外悬 转 子)时,两支承动载荷之比也不 要 超·出0.7U,r:0,3 U,(15019 4 0/i的7.3.3.1的注i)中的K值允许在0.3校 l向至0.7之 间变化)。R(有 一定 灵活性。U。.,l、: 二 Upe ,I)的值在选取时 玉心心心心心二二二二 别别二只只只声声0 0 0 0 0 0 0MMMMMMMMMMMMMMMMM日日N, , ,下面以非外悬 的不对称转 子(参见图l )为l 3 l j,来说明校 正面 上 的许用不平 衡童的选 取。一l/t,rU=I沪一PIJU附(l)1 1 .二里_1 1. f,一 。L一阿、-、场P=普时,uA=u。=为保证两支承 不超载.足以下方程:卫笆2U,:和u,一的选J不之、须满U,.1.气单+!U,一旱、一u一二导·U,····· ········· ··· ·· ······················· (3),伴r,· 爷+,UP fr.1· 登、U二!一书·u.一(4)根据以上方程即 可画出两斜线(参见图2)。令U,I 二0,可得:01 , =普和汤二黔l 司法.令u,1二0,叮得:o c=盖和o F :结瑞不难看 出,位于OEGD四边 形内 的任意 点均 可 满足以上方 程组。可见,U,rl和U,rol 勺 解不是唯 一的。如取CD和E F的 交点G,左 右两支承 的动 载 荷 在 最 不 利 的相 位情况下将同时达到其 允许值,但u二,l井矶。r州这在 生产中 不太方便)。女1 1座标取 在45。分 ( J 线与OE G n的交 点G,U,rl二Up。小从图 中可一 肴知,右 支承上的动载荷将有可 能达 到其 允许值,但 左支 承_卜的动载 荷 将略 低于其允许值。t乍“厂l阿0ID图2求许 用不平衡t的图解法外悬转自1门:支承 功载 荷讨两校J自颐_l飞的不 平 衡矢,赴的11If 认差I一分敏感,女111履持tJ.,。向两校正 而分配,去争必 汗致 动 平 衡允差夕为的不合理的纤11小_150一9 4 0八已经注愈j;ij.1 宝个矛JI亏 的 存在,正确地 提出UI ) r改按 准 静和偶不平 衡童 进行分配、但推荐的计 劝公式 却 是 仇得商榷 的,!及为许川 准.净不平 衡址和许川偶不平 衡贡 是 可以相互 调 刹的、3.对1502 9 5 3一98 5(C199 0)的评介1502 953一1 9 8 5(C1 9 9 0)是第二 版(第一版是1 9 7 5年)亡规 定 用最 小可 达剩余不平 衡度e , lor口准位 为一兑·皂 米/公斤)和 不平 衡觉 减少率U RR来表示动 平衡机的技 术经济指 标,1 司时 也相应地 规定一J这两 项性 能指 标 的 测 定方法 和 具25·标准评述·体步 骤。最小 可达 剩余不 平 衡 度eor这 项 指 标,反映了动平衡机的 最 高平 衡能 力,而不平衡量 减少率UR R则 反 映 了动 平 衡 机 的 平 衡效率。采用这 两 项 综合性指 标 的 好处,在于指 标 直 观 可比,并 且 测试简便易行。这比过 去盛行的检 查名日繁多的 单项 指标(如 极 限平衡精 度、线性度、左右夯离比、巾 石l值i吴差、诵:l!位 误 差、市 电变 化彩l,I;:一、转速 变 化彬响和转子装 卸试验等)要方便多了。150295 3对被 考 核 的 通 用I 巨I、式平衡 机 规 定了0.5公 斤八.6公斤/ 5公斤八6公斤/5 0公斤/
