平衡机原理解说

RLW-型单面立式平衡机

微机数据测量系统操作手册济南银箭数控设备制造有限公司第一篇初级入门第一节基本介绍简介：本系统和各种单面平衡机主机配套使用，用来平衡各种盘型旋转工件，于汽车刹车盘、制动毂、离合器、风机叶轮、风扇风叶、水泵转于、飞轮件，刀具，皮带轮等诸多领域，它由壹个振动传感器和一个基准相位传感微机，15”的彩色显示器组成.可方便地显示工件的不平衡量值和相位照指示的不平衡量值和角度在工件上钻孔或焊接相应的校正块就能把工件系统基本技术特性适用平衡转速范围 240-6000rpm与机械桥架配套后最小可达不剩余不平衡量青密级一次不平衡量减:少率 >90%三使用条件室温0-5皿相对湿度5%电源电压波动值-240必（要时用户自备稳压电源技术特点RLW单面平衡机微机数据测量装置与各种单面平具备配合使点经过一次标定微机将标定参数测量时输入转子就能在一次启动下正确显示工件的不平衡量值和相位2配用振动传感器可以是压电式或电涡流式传感度传感可以是磁电升关或光电开关具有夹具补偿前以自动补偿夹具制造误差选用工曲1级计算机主板彩色显示便于参数存盘、打印，系统测试精度高、使用可靠、维修方便，较其它测试系统先进5采用国外先进集成电路制造的自动跟踪滤波电路使得该系统更加完美6具有去重校正辅助显示功能，可方便地显示钻孔深度、刹车盘铣削周偏心车削宽度。

第二节安装与连线・购买平衡机后，请按照相应机械部分说明书中规定做好混凝土地基，水平在平衡机床头箱附近设置相应电待混凝土基础干硬后即可使用.按照机械部分说明书制作连接附具，使平衡机主轴能够和工件连接并转.将三相四线0电源线接到控制柜相应接线端子，根据线号将电机连接线应接线端子（参考机械部分电气原理图）.四.五.六.振电源开羌和指示灯然7、、、排四.五.六.振电源开羌和指示灯然7、、、排工连图1—1工控机箱时即可进入平衡软件.第三节初步操作在本节中我们以轿车刹车盘为例说明怎样做工件平衡.刹车盘外形如图质量约0KG在两侧而用铣床周向铣削铣削处半径5mm允许剩余不平衡量用LD-4单面立式平衡机校正，该机有两种平衡转速90分我是选用

,■7-'平衡转4|0rpm首先「,■7-'按图-制做夹具，将工件安装在平衡机上将双速电机转速升关置低速，此时平衡机主轴输出菇0rp档。三—RLW-软件的特点是：预先给此种型号的刹车盘设定一个工件档案，经过标定后机将标定参数存盘量-时输入转子标号能c在一次启动下正确显示工件的不平衡量值C和相位 己1.具体步骤是：编1.辑转子档案一工件标定一夹具补偿一测量一去重校正一测量一合格。2.今后测量同种2.工件时工作步骤：调用转子档案一测量一去重校正一测量一合格。如果我们因为进行其他工件平衡而装卸夹具后的工作步骤：调用孝夹具补偿一测量一去重校正一测量一合格。3.四・1.进入软件学习之前请先记住以下几个按键的用途：3.”一””f””一””1”四个按键能够移动蓝色选择框选定要使用I（选择菜单），另外，在需要改变数据时这四个按键可以使数据增加;”Ente”建确认所选菜单，进入子程序.或确认输入的数据.”Esc”按键终止子程序，返回主菜单.平衡机主轴有内外两圈刻度，内圈刻度顺时针增大，外圈刻度逆时针主轴顺时针旋转，应该使用外圈刻度，如果主轴逆时针旋转，使用内圈刻

转子档案编辑程序编辑转子档将微机电源旋到开一位置工控机通电自检后进入平衡软件，首先出现的是软件的开始界面按Enter键进入主页.此时蓝色选择框停在试验参糜，再转子档案编辑程序按Enter键进入参数预5下拉菜单.选定”转子档案，按功enter|年角E萸支』希坚汉字系瘫IKIKj|年角E萸支』希坚汉字系瘫IKIKj闵-。（转子号代表被平衡工件可以输入工件名称、型号、使用的夹具编号、平衡转速，这些信息将被储彳清每个转子号代表何种工件。下而讲述具体输入方法：进入转子档案编辑程序键翻页，选择转子号3.键TO”开始修改号转子信息，用“空格”键将桔红色光标条移动到七栏，再次键a件键，用拼音输入“刹车盘险并键T用“空格”键将桔红色光标条移动到“型号”栏Ob'键,“输入氐能90并键EnteT,用“空格”键将桔红色光标条移动到“夹具号”栏，输入0T并键Enter，用“空格”键将桔红色光标条移动到“平衡转速键栏，键输入450“并键Eftte,，按Esc,键停止转子信息修改。最后按”，将1号转子确认，系统退回主菜单，今后夹具补偿、转子标定等操作都是针对转子SHCH2刹车盘）而言，下一步用该种刹车盘进行标测量其的不平衡量.工件标定：所谓定标就是系统参数的平衡机振动传感器接受工件的振动信号后G输出定量的电压信号，该信号大小代表不平衡量，该信号与基准信」表不平衡角度，只有在定标统将定标结果储存在微机中，今后测量才调用定标参数经过运算显示出正确的不平衡量和角度。定标原理：简单的讲：我们需要在天平上称量壹块试重，加在工件的校正面上，加试重的大小和角度输入系算1运转采样后记下传感器输出电压和相4与操作者输入的试重大小角度运算，并将运算参数储存，今后测量日参数就能显示准确的不平衡量。所加试重的计算方法：M等专子平衡前的平均不平衡量

N=试重的质量N=M/2RLW-1单面立式平衡机电测系统定标方法我们还是以前述刹车盘为例定标方法：说明N=试重的质量N=M/2RLW-1单面立式平衡机电测系统定标方法我们还是以前述刹车盘为例定标方法：说明20角度120克度(1取一块约克试重(橡皮泥)用天平称重，称量结0姬。(2)在刹车盘校正面上任意角度加上试说明在转子校正面安装一个已知试重并读出安装角度然后输入微机试重大小取工件■平衡前不平衡量的一半（如:输入试重和角度重通过主轴刻度盘读出角度16度)，运行“系统标定!幕项（如:输入试重和角度显示职画面。职〃/〃f〃〃广四键将屏幕显示的试重改成然后键入"Enter键再用一〃〃/〃f〃〃|〃四键将屏幕显示的角朦度成键入"Enter键，软件进入数据采集界而，启观察显示的数据稳定后键停机取下试(试重质量可精确到一俺T度为整数(3)根据屏幕提示，键入ter键，软件再次进入数据采集界面，麻动平衡机试数据稳定后键此时定标完成候系统返回主菜单(4定标注意事项：定标时注意观察传感器和转速信号是否稳定，若发现信号跳动不稳定，＞信号微弱等问题要先检查平衡机和工件。第一步加重定标，第二步不加试重定标，不要忽略第二步操作。定标时使用的平衡机转0»今后夹具补偿和工件测量均要使用如果要使用0Or测量，则定标也要使服定标时试重安装要牢固，定标过程中试重移位或脱落均不允许。夹具补偿:运行夹具补偿菜单后出现一个有两项可迤〃〃I〃两键选择补偿功能回车键确认。将夹具和工件安装在平启动平衡待显示的数据稳定后键停主电机将工件旋转度安装再启动平衡待显示的数据稳定后键停主电机此时补偿操作完算机将该夹具的不平衡和安装误差今后动记忆测量时会自动消除夹具操作完成后将夹具相对平衡机主轴的位置做〕标记以备今后安装该夹具八・测量：我们编辑好转于档案，进行工件定标和夹具补偿，下而就可以进行刹车正工作了。在主菜单〃K〃用键选择”试验操作”Entlr键屏幕出现测量界瞬动平衡机主电机会显示平衡转观察转速稳定唇键〃键

九.系统开始进行测-秒后显示——测量结果，根据结果在刹车盘上作标记，卸下刹车盘，在铣床上去重，去重完成再次安装启动主机，按”空格”键恢复测qRLW-1单面平衡机电测系统件，校正面不平衡量12.056-转子-

转子号I。1九.系统开始进行测-秒后显示——测量结果，根据结果在刹车盘上作标记，卸下刹车盘，在铣床上去重，去重完成再次安装启动主机，按”空格”键恢复测qRLW-1单面平衡机电测系统件，校正面不平衡量12.056-转子-

转子号I。1量，如果测量数据小，于这个I工件就平衡合格了，取下二可以进行下个刹车盘平衡。因为刚开始学习，很可能你去重后，不平衡量并没有减少总件，去重校正转速450r/m标定转速45。.序—济南银箭数控设备制造有限公司Esc-退出信号正常说明你测量的数据不对，不要着急，我们继续学习，下面将帮助你分析第四节初学者注意事项：在测量过程屏幕上显示的平衡转速和标定转速须一允许有误差）假如实测平衡转速是m而标定转速显示削说明定标、补偿、测量时转速不一致，这时测量结果是不正确的，可以重新操作。无论是定标或测量时，工件的角度要判断正确。如果启动平衡机开始测量时屏幕全部显示零，说明测试转速的传感器题，本软件首先要测出转速才开始测振动信号，这时要检查光电传感确和工控机连接.测量过程中屏幕上有信号状态提示，分为"信号微弱"，"信号正常溢出”三种状态，正常测量时显示蓝色”信号正常”.如出现红色”信号微弱”的提示，说明计算机没有接受到振动信号，£连接振动传感器线，或传感器线插头和插座方向没有对正就强行插接，或转于本身不平衡量很小；如出现红色”信号溢出”的提示，可能是被平衡的工件不平衡量太大，使用范围，这时要选用低速平衡；如果平衡机启动时偶尔显示”信号溢出”和”信号微弱”随即稳定在f常”状态，这是平衡机内置的程控放大器在换档，属于正常情况；如果平衡机测量时数值波动大，甚至信号状态不稳定，一会儿”信号i儿”信号溢出”，不断切换，首先要观察转速是否稳定，若转速稳定，要的工件是否连接夹持可靠，由于工件制作粗糙，连接夹具不和理造成的问”定标”操作是标定传感器信号的过程，操作者需要认真学习，熟练掌:如果不考虑夹具对平衡结果的影响，运行一遍补偿清除功能。

第二篇平衡机原理第一节动平衡机的简单原理1参见图（2—,1参见图（2—,阁中所画的是动平衡机的简单原理图标准转它安装在弹性支承在转于旋转时于转于不平使支承产生振动种振动由安装在支承上的振动传感器转变为电信号传送给信号处理器留度传感器Affifi留度传感器AffifiPC-5333ftj^A/口采集卡PC-5333ftj^A/口采集卡图2-1主轴的下方是一个光电传戏知主轴上标记的明暗变转换为电信号传送给信号处理器统由这一信号中提取转速和角度信动平衡机测试系统通过光电信号测量转子的转过对振动信号的测量并与光电信号中的角度信测比较出转子的不平衡量通过计算显示出校正而上应;m的重量和角度 -T- 转于上的角度确定-!图右图所示,逆着转子的旋转方向次是！、90、180>270.第二节：测量系统结构图2理）振动传感器输出的电信号强弱直接反图2-2映了工件不平衡量的大小包含了许多 '

如轴承运机器振员皮带传动等原因引起的高频;这扰信号都输入到前置处理器将高频干扰信号并且将有用信号进行放系统信号放大电路采用程控放大器具有1,X10,XH!（档放大功微机根据采样信号大小自动选择放大档位应高精度要求和大初始不平衡经过放衡滤波的有用信号被送到安装在微机中的C-63数据采集光电传感器感知岐平衡机主轴的反光标记的明暗变化转子旋转一周电传感器发生一次电脉意转子旋转一周电头应该并且只能发光一次则应调发光强度调节毗到合如图-3）这种与转子同频的电脉冲被送入前置处理器进行生一路频脉冲和一跚频脉7两路信号也被送SC-63数据采集板PC-63数据采集板对几路信号进行采样输送到微机的数据总线由软件控制进行数据存取计算和显打印微机有以下重要工作控制对振动信号光电信C号勺采集存取对64倍频光电信号采出当前的工件试验转速将振动信和光电信d进行比布出两个相位信该信号代表了测量而上不平衡量的方向根据储存的系统标定系数和采集的现场信号进行运算得出工件上的大小^和角度第三篇RLW软件详解第一节：软件基础：软件功能特点RLW软件用于对立式平衡机传感器信号进行采集丁E（选配功能采用菜单式程序组织方作直观方打印程序自动调痢，7软件可方便地进行汉字输入能与HP,Canon,E等多n种系列打印机兼容运行环:运行在0臊作系统并CDOS7支持RLW软件的启动与退出启动开机进入硬盘RLW11录运徐LW-1.E程序退出运行主菜单中出功能项平衡机出厂时已经设置自动批处理"区打开电源升关后平衡机会自动逾晒-程序。应用文件说明平衡机出厂时RL将软件安迎盘，并D盘做备份。RLW-1.EXE 主程序寸子程序进行,调用RLW.EXE 测•量•程序.YVZHI.DAT 储•存试验参数RLWC.EXE 车削去重测量程序RLWX.EXE 铣周角•去重测量程序RLWZ.EXE 钻孔L去重测量程序DANGAN.EXE 转.亍档案编辑程序BUCH.DAT 夹具补.偿程序QBUCH.EXE 清除夹具数据HZK24K 汉字.库...GOTH.CHR 汉字.支持・程序LITT.CHR 汉字.支持・程序SANS.CHR 汉字.支持・程序TRIP.CHR 汉字.支持・程序BIO.EXE 工件.定标程序BIO.OLD 工件.定标程序（软盘读取定标代码）ZUAN.DAT 储.存钻.削.参数XIXUE.DAT 储•存铣削削参数CHEXUE.DAT 储•存车削参数MIAN10.DAT 储.存车削.参数MIAN15.DAT 储.存车削.参数CAIJI.EXE 调•试程序.SHIZHONG.DAT 定标试重储存文件PRINT<DIR>:PP.EXE 工厂型报告打印程序BAOG.SHK 储.存报告格式JIEG.SHK 储.存报告内容JIGU.SHK 储存上次试验结果DATE<DIR>:**.SHK 储•存工件.信息**.DAT 储.存该转.于号定标数据**.PFF 储存该转子夹具补偿的数据测量程序用到的功能键：在测量结束屏幕显示结果1暖可以激活打E唳程序印报告完毕后自动返回测量程序〃+〃键设置当前测量为加重校正方式〃-〃键设置当前测量为去重校正方式〃F8键将测试的数据存盘〃Esc键退出测量程序“Enter键清除屏幕测量结果：〃空格键继续测;量打印结果（打印机建议用足购买nLQ-3针式打印机）打印程序运行后自动调用程序协助操作员打印试验字输入方法和打印机设置HUCDO完成具体方法见有关该软件完全嗟DOS7.兼容程序运行后屏幕逐项显示如下内容动平衡试验报告（Tab-修改内容企业名称送检单位送检日期操作者测量方式工件名称允许剩余不平衡量转于编号系统在逐项显"项后显示上次打印时输入内操作如果需修改此项键《Tab键接着输入新的内容即统自动存如果不修改Ente键即可俞入最后一项内容JHEnte＜以上项目及测试结果被自动试1印果操作者无法人工修改，系统打印完毕自动返回测量程序注意：需要输入汉字购动汉字拼音输入法，输入完成按闭输入法。如果用主菜单“打印结果”功能，需要在测量掘时在测量中按键激活打印功能则无需存盘。系统调试选择该项进入调试程序一个下拉菜单E项可分别是硬件参数、系统测试、去重方式，〃耐〃广两键选瘤车键确认7.1第一项硬件参数由平衡机生产厂根据电路瑟数进行调整意设置ifi7.2系统测试项运行后屏幕显示界面与定标程序中数据采集界是类似感器输出信号经放大滤波后输入计算机的撇是指振动信号相对基准信号的相位，倍率是指电路中程控放大器当前档位倍、1代表放大倍、2代表放大10倍，当怀疑平衡机测量有故障时，使用该项功能对普通工件测试，并将真到生产厂，一般能够分析出原因。ifi7.3去重方式是该软件具有的一个特殊功能，可以通过菜单选择“钻孔去削去重“，”车削去重“，或“无选择“。（软件针对的工件材料是钢或选择“钻孔去重Enter确认，这时在主菜单第一项“试验参数”栏*一项“钻削参数”功能，启用该功能后软件出现输入钻头直径的对话框，用的钻头直径"T用^〃f〃〃i〃四键改变直径尺寸，Enter确认并返回主菜单。这时测量程序会在界面左下脚辅助显示去重时需钻孔的深度。”铣削去重“方式是针对汽车刹车盘需要在边沿铣校正的特点而增加择”铣削去重“后,Enter确认，这时在主菜单第一项“试验参数”栏多出“铣削参数”功能，启用该功能后软件出现对话框，分别输入刹车盘直径度、铣削深度〃T〃〃/〃f〃〃广四键改变尺寸数值，Enter确认并返回主菜单。这时测量程序会在界面左下脚辅助显示去重时需要铣削的周角。”车削去重“方式是针对出口型汽车制动鼓需要在立式车床偏心车肖|而增加的功能，选择”车削去重&后er确认，这时在主菜单第一项“试验参数”栏多出一项“车削参数”功能，启用该功能后软件出现对话框，分直径、车削偏心距、车削深度〃・用£〃〃广四键改变尺寸数值，Enter确认并返回主菜单。这时测量程序会在界面左下脚辅助显示去重时需要车夹具补偿功能：前面我们初步进行了夹具补偿的操作，主要步骤归纳为：安装夹具和二具补偿开机第一次运转一数值稳将工件旋8度安装一开机第二次运转一数值稳定后■键补偿结束。在这里我们详细讲一下补偿的原理：夹具本身存在的不平衡量以及由于夹具和平衡机主轴的同轴度偏差会隽对工件测量的准确性，夹具补偿就是通过运转测出夹具引起的误差，并储测量时通过矢量运算消除夹具引起的误差，显示正确的结果。如图-所示：第一次运转平衡机采集到的振动包含工件不平衡和夹具引衡，然后将工件旋转安装，进行第二次运转，夹具引起的不平衡的大小和变，而工件不平衡方180度变软件把两次运转采集的振动信号进行矢量相加到的结果就等于夹具引起不平衡的出结果后软件将这个矢量数据准确存盘，后测量时就能消除夹具的误差。

图3-1夹具补偿注意事项：虽然软件具有夹具补偿功能，夹具制造时也要求精密平衡。夹具补偿能消除夹具本身存在的不平衡量对平衡工件的影响和由于夹具;轴的同轴度偏差引起的误差。但是，由于夹具和工件存在定位间隙造成工置偏心，这种不确定偏差是不能通过补偿消除的。应该设计夹具时考虑涨来消除间隙。另外，如果夹具有较大的压盖，套圈等活动部件，与夹具配些，总之：夹具要保证工件每次装夹重复定位精度。夹具补偿后，如果用这付夹具平衡其他种类的工件，或拆卸夹具重新安1新补偿夹具。夹具补偿后在测量界面的右下脚会有红色提示：已启用夹具补偿功能。夹具设计合理、夹具补偿后，工件多次安装重复测试，每次误差均在许J夹具补偿是成功的。第四篇附录附录一压电传感器调整方法在此介绍一下压电陶瓷传感器的调整方于用户对平衡机进行维修，我们使用的是由陶瓷片和电极封装在一起，输出有中一根与传感器金属座相连，是地线。号线，接线时用万用表测试，不要接反调整传感器压紧力时先调节顶杆使传感分i压于传感器压座图外面调节顶杆使百分表表针转动五格，将防松螺母拧紧即可。附录二常用工件平衡精度平衡精度等级的表示方法：平衡精度等级是以转于不平衡度使用角速之积来表示。G=财1000£的单位是微米的单位是弧度；G为平衡精度等^的大小作为精度标号，等级间的公比为分为4000G1600G63、G250G100G40G16G6.3G2.5G1、G0.4共个等级。典型刚性转子的平衡精度等级见表不同的最大工作转速与许用不平衡的茏系见图转于许用不平衡量的计算〔例）某压缩机叶轮，其转子的最高转速分，求许用不平衡量。该转子的半径5聃1质量约3kg求剩余不平衡量为多少克转于合格。解：从表可查到，该转子的平衡精度等级即：e切/1