GBT5799-1986造纸机械辊筒与烘缸动平衡.pdf 12页

'中华人民共和国国家标准UDC676.2.062造纸机械辊筒与烘缸动平衡GB579.一.6Dynamicbalancingofrollsanddryersofpapermachine本标准适用于滚动轴承或滑动轴承支撑，车速大于150m/min，且转速大于100r/min的造纸机械各种辊筒与烘缸，对于不符合前述车速和转速条件之一者可根据具体情况参照执行。标准中的平衡品质部分，可作为制造厂与用户之间验收的标准。本标准主要参照下列国际标准:IS01925-1981平衡词汇ISO1940-1973旋转刚体的平衡品质ISO5406-1980挠性转子的机械平衡ISO5343-1983挠性转子平衡的评定准则1名词术语1.1刚性转子本章中涉及的造纸机械各种辊筒与烘缸统称为转子。凡可在两个(任选)校正平面上进行校正，并且在校正后，在任意转速直至最高工作转速，它的不平衡量不会明显超过平衡公差(相对于轴线)，而且转子运行条件接近于最后支承系统的条件，这样的转子可认为是刚性转子。1.2挠性转子由于弹性挠曲不满足1.1定义的转子。1.8低速平衡(对于挠性转子)被平衡转子能作为刚性转子的转速下进行的平衡过程。1.4高速平衡(对于挠性转子)被平衡转子不能作为刚性转子的转速下进行的平衡过程。1.5刚性转子的不平衡f转子内在的可引起轴承动载荷的一种矢量，这种矢量可视为不随转速而变化，称作刚性转子的不平衡量，用不平衡质量与所在的半径之乘积来表示，单位为g.CM。一个转子的不平衡量，总是不规则的空间分布曲线，每根转子各不相同，具有较大的随机性。在各校正面上测量到的是作用相当的不平衡当量。刚性转子不平衡量的基本类型有下列四种:1.5.1静不平衡f认中心主惯性轴仅平行偏离于旋转轴线的不平衡状态。它可由一个矢量来表示，并且通过转子的重心G，见图1，表示符号为认。它所产生的支承动载荷力为:6D2左支承凡(1)(a+6)9U,二、_、。a口2，，，_、们又,F.,rp=下二气t}-Us二“..................................“二lZ)to宁。少y式中:SJ—旋转角速度，1/s;9—重力加速度，980.6cm/s1.国家标准局1986一01一21发布1966一06一01实施 GB579.一.9这种不平衡量可用位于重心的校正面上的一个配重予以平衡。F乙f图1静不平衡里1.5.2力偶不平衡f呱中心主惯性轴与旋转轴线在重心‘相交的不平衡状态。它由一个力偶矢量来表示，见图2，表示符号为Um，也可为U}"c，单位为g"cm2。它所产生的支承动载荷力为:一左支承凡=拱琴U⋯。.......⋯⋯乙y右支承FR=一凡······································⋯⋯(4)这种不平衡量不能用一个配重予以平衡。‘。.Ul!r‘书U一二U...图2力偶不平衡盘1.5.3准静不平衡f认中心主惯性轴与旋转轴线在重心G以外的某一点相交的不平衡状态。它由同一轴向平面上的一个静不平衡最认与一个力偶不乎衡量Um所组成，因此它们可合并成一个大小为US而与转子重心相距h的矢量，见图3，表示符号为认。h值用下式计算:U=U}h=U丁=瓦-‘“‘’‘’‘.’‘’“”‘’‘””“””‘”’‘””‘”’‘’‘k”少这种不平衡量可用一个配重予以平衡。F二UcU,us图3准静不平衡量 GB5799-98，·5.‘动不平衡fUd中心主惯性轴与旋转轴线既不平行又不相交的不平衡状态。它由不同轴向平面上的静不平衡量U.与力偶不平衡量U所组成，它们不能合成一个矢量来表示，见图4，表示符号为Ud。它们所产生的支承动载荷力凡与FR也不在同一轴向平面上，这是最常见的一种不平衡量。这种不平衡量不能用一个配重予以平衡。图4动不平衡量G-转子重心1二第。阶振型不平衡量认只对转子一支承系统的第。阶挠曲振型起作用的不平衡量。它属于挠性转子的不平衡量，表示符号为U,，单位为g.cm。表达式如下:Uo=f1“。(z)q)a(z)dz·······，·······，············⋯⋯(s>式中:l—转子长度;2—长度坐标，www.bzfxw.comU.(z)—第”阶振型不平衡量分布函数，T.(z)—第丹阶振型函数。1.7第n阶振型不平衡当$U.,对第，阶挠曲主振型的作用相当于Uo的一个最小不平衡量Une。它有下列关系:一Uo=Uo..，。(二。)式中:91=(z.)-U.。所在坐标z。上的91.(z)值。如果矶。为一个量组认j()=1，2，，N)，则有下列关系:U.=2U.,·91.(ZJ)(8)式中:，。(:」)一Uo所在蜘」助T(二)值。并且群匀um是最小的。U=。不仅对第。阶挠曲主振型有作用，并且对其他振型也有不同程度的作用，这是与U=区别之处，也就是说，它不具有正交性。1.8转子的原始不平衡f转子在动乎衡前存在的不平衡量，又称零态转子不平衡量。1.，不平衡度e转子各平面上不平衡量之总和Uo除以转子质量M的结果，通常表示为e，单位为gym,即:U⋯⋯，.(9)“二M‘’，’‘.‘” GB6799-96如果在Uo纯为U的特殊情况下，e的物理意义即为转子重心偏离其旋转轴线的距离，故e又称为不平衡偏心。1.10不平衡烈度S=不平衡烈度表示符号为S=，单位为mm/s。表达式如下:S==...................................................(10)1.”转子或轴承的速频振动—简称速频振动转子旋转时，转子或轴承振动中以转速为振动频率的振动分量。1.12转子或轴承的倍频振动—简称倍频振动转子旋转时，转子或轴承振动中以二倍或多倍转速为振动频率的振动分量。2辊筒与烘缸的平衡品质2.1本标准规定不平衡烈度作为平衡品质的衡量尺度。对于各种可以视作刚性转子的辊筒与烘缸最后装配完毕的平衡品质，总的规定为G1.6-G6.3级(详见附录A)。辊筒或烘缸的允许总剩余不乎衡量阵ER，单位为g"cm。可按下式计算:S..u-.二-‘任一月.八夕。.。二。。。。。。。。。.。。。.。二。。。，。。。。.。。。。。。。。。。。。。(11、“‘.“Ad一为使用方便起见，可表示为:MK一UPE，二·········，，··‘⋯⋯“·4·······..··‘二〔12)式中:几夕一辊筒或烘缸重量，kg，。—结构转速，r/minwww.bzfxw.com;K—常数，可从表1中查取。表1允许总剩余不平衡量计算常数品级G1.6G2.5G4G右.3S=,mm/s1.62.546.3K15282387382060162.2对于应作为挠性转子的辊筒，则附加要求其剩余的第一阶振型不平衡当量UR应小于。.6UPERo2.3对于各种辊筒的刚度判别，本标准推荐使用附录B所介绍的方法，各制造厂也可根据自己的方法来判别。3校正面的选取及允许剩余不平衡t的分配烘缸及绝大部分辊筒都属于刚性转子，且是基本对称的，因此校正面可取两个端面，两个校正面上的允许剩余不乎衡量UP与UP,为:UP二UP,二合UPER(13)对于刚度较差，仅在两个端面进行校正，即使提高平衡品级也不能达到要求的辊筒，可按附录E选用两个或三个校正面。如果采用三个校正面，则中间校正面只配置校正量，而不分配允许剩余不平衡量，所以两端校正面的允许剩余不平衡量仍可按式(13)计算。 GB5799-864动平衡工艺的提示4.1由于烘缸与绝大部分辊筒都属于刚性转子，因此动平衡工艺是比较简单的。这里提出二点，务请注意:s.烘缸或辊筒在动平衡时，务必装配完整。动平衡中一般是不带传动齿轮的，因此对齿轮的不平衡量也应给予适当的处理。b.对停放时间较长的烘缸和辊筒，需在平衡转速上维持一定时间后再进行测是校正。4.2用三个校正面的辊筒，在低速平衡时，三个校正量可按附录E所介绍的方法分配。4.3对于挠性的辊筒，应进行全速动平衡，即在结构转速上进行乎衡。工序推荐如下:s.辊筒先用三个校正面进行低速平衡，品质应达到规定品级以上;b.将辊筒升速到结构转速，测量剩余第一阶振型不平衡当量姚、(详见附录C)，如果满足第4.2条要求，则转子可认为平衡合格。如果尚未满足，则应按矢量平衡原理给予校正(详见附录D),5动平衡对设计及制造的要求5.1辊筒与烘缸在设计上应尽量保证其几何结构上的轴对称。5.2对于需装拆的零件(如缸盖上的人孔盖)，应有定位装置。5.3设计时应考虑动平衡时的驱动和支撑的要求。5.4校正面上应有足够的校正量固定空间，校正量的固定必须牢固可靠。5.5对于原始不平衡量较大的零件(如缸盖)，宜先单独进行静平衡校正。5.6当采用中I司校正面时，不应降低辊筒的使用寿命。6平衡品质的鉴定方法与允许误差6.1烘缸或辊筒经动平衡后所www.bzfxw.com达到的实际品质，可用试验鉴定，即用试验方法测定两端校正面上所存在的实际剩余不平衡量，以看它是否小于允许值。试验方法可用八汽法对两端校正面分别进行，由于烘缸与辊筒的两个校正面总是距轴承较近，而相互距离较远，因此校正面间的相互影响是可以忽略的。试验时首先取1试重T，它所造成的不平衡量约为校正面上剩余不平衡量的5--10倍。然后按图5左所示序号，逐次加在校正面的不同角度，把所测得的振动数值绘成图5右的正弦曲线，则此曲线之半幅值即为校正面上实际存在的剩余不平衡量。晌应不平衡的振动指示gf”口m%__一IMl#}世Z-40g知即5400咧余不平衡t试=T到余不平衡且/所在的相应角]0一90l80loaf-15试皿T509f-图5乘1余不平衡量试验测量方法 GB5799-666.2各品质级别允许误差值见表2规定。平衡品级允许误差G2.5-G6.3土15%G1130%www.bzfxw.com229 GB5799-86附录A有代表性的辊简与烘缸的平衡品级值(补充件)平衡品级例举G1.6有特殊需要的辊筒G2.5各种卷纸辊、复卷机底辊、各种引纸辊、案辊、脚辊、驱网辊、上、下伏辊G4各种导辊、压榨铁辊、烘缸、毯缸、冷缸、施胶和涂料辊G6.3压榨石辊、支撑辊、包装机辊230 GB5799-86附录B辊筒的刚度判别准则〔参考件)假定辊筒结构如图B1所"1<，如果满足以下公式，则该辊筒可归属为挠性转r，动平衡应按挠性转了一处理。图B1橡胶辊结构图D-L-K,K2K式中:L-辊筒轴承‘}，心距;D-辊筒金属结构外径;气—辊筒的结构车速，m/min;K,—结构修1F系数，按d1D值从图B2111查取。其「lid为辊筒内径;K2—材料修1工毛系数，从「表中查取;材料种类钢铜铝铸铁Kz11.201.021.06K,-橡胶层修」!几系数，按御D110i从图B3111杏取，其1116为橡胶覆盖层厚度。K,2.，、、八U95、、、、、、n的ln85﹄、0.050.100.150.20.250.30.350.4d1D61D图B2结构修正系数图B3橡胶层修11_系数 GB579.一RI?附录C第一阶振型不平衡当f的测定(补充件)测量程序如下:C.1转子置于动平衡机上，支承状态应接近于工作条件，然后升速到平衡转速(结构转速)，测量两端轴承的振动OA,与O才。C曰‘在转子的中部任意角度加上一个试量TeC，灿把转f-再升速到平衡转速·711M端轴承振动石万:与OBzaC日月绘制矢量图，见下图，测出A,B。与AZB:之数值，此即为试量7之响应。0A,与OAz—加T前二个轴承的振动;OB与OBz-加T后二个轴承的振动。C，5剩余第一阶振型不平衡当量按下式计算:UR，二{IOA}Azzzll.丁z32 GB5799-99录平D衡法(补充件)假定辊筒在平衡转速(结构转速)上轴承之振动矢量为A，在辊筒中部的某参考角度上加试量T，再测量平衡转速时的轴承振动，假定为B，见下图。辊筒中部的校正量为:W二一A.丁B一A校正量的方位从T的方位旋转B角，如图中所示。B一A GB5799-88附录E三平面低速平衡法中校正t的分配(补充件)本办法使用的过程如下:E.1测量辊筒左右两个校正面r的不平衡aULLjUR。EZ计算中间校正量叽:W二一a(UL+UR)式中:a—按图E1查取，其z值为左端校正面所在位置的坐标。L为辊筒轴承中心距，一(姚+叽)—图E2中平行四边形的对角线长度，其方向即为峨的方向。E.8按图E2所示方法确定左右两端校正量W,与W的大小与方向。.从图E1中可见，当1、0.222时，a=0，说明在这种情涅下，不需要中间校正面，这一点是值得利用的。口0.8咖~、、、州、、、‘.10.’Y0I二是0.4图Ela一雪曲线—/7/-UL图E2校正量求解 GB5799-88附加说明:本标准由中华人民共和国轻工业部提出，由轻工业部杭州轻工机械设计研究所归口。本标准由轻工业部杭州轻工机械设计研究所、杭州汽轮机厂、上海造纸机械厂、南平造纸厂等负责起草。本标准主要起草人周仁睦、叶乾笙、石惟坚、张仁权、黄策青。'