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力勝科技有限公司 8月份電子報

平衡校正的原理 – 動平衡

「動平衡」校正從字面上可想而知,是在動態狀況下所實施的平衡校正;我們在之前討論過,平衡不良所產生離心力會作用在軸承及機械本身而形成振動,振動的大小一般都與離心力的大小成正比,藉由這個相對關係,我們可以從振動的大小換算出不平衡量的大小。

除了不平衡量的大小之外,我們還必須知道不平衡的位置在哪裡,因此必須要有另一個可以偵測不平衡位置的裝置,在此我們都以「相位計」作為量測工具。

一套完整的動平衡校正系統必須包含二項主要檢測功能,一是振動量測設備,一是相位量測設備。振動量測設備必須有分辨出在所有振動訊號中,哪一個是屬於平衡不良的訊號,與平衡無關的訊號都必須先予以過濾掉,因而,此振動量測設備必須包含精確的濾波功能。


至於相位量測設備,通常都是用相位計擷取脈衝訊號,例如下圖所示,
從脈衝訊號與振動訊號的比較,就可以知道振幅最大的發生點到相位計量測參考點之間的相位差(角度),有了振動的振幅與相位,我們就可以用向量法來計算不平衡量及位置了。

到目前為止,我們所欠缺的只剩下一個平衡校正的另一個重要參數了,亦即振動值與平衡配重量的數學關係式,例如,我們如果在轉動件上加1g的配重,可以增加或減少多少振幅(mm/s),這個數學關係式與轉動件的支撐結構有關,因此,每一台機械都會有不同的關係式,這個關係式可以使用一個平衡試重得知,例如,我們最初所量測到的振幅與相位分別為5mm/s@40o,之後我們加一個100g試重到轉動件的某一位置,產生新的振幅與相位分別為6mm/s@125o,於是從向量關係上,就能計算出試重所產生的振幅與相位約為7.5mm/s@167o,所以在此機械結構下,100g的配重可以產生約7.5mm/s的振幅,若想要抵銷原來的不平衡量就必須在距離試重53o (或在距離相位量測參考點220 o) 的位置加一個平衡配重,其重量約為100 ÷ 7.5 × 5 = 67 (g)。

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