软支承与硬支承动平衡机的测量特点
盛德恩 （申克公司北京代表处100004）
1引言
不平衡是各种旋转机械产生振动、噪声、降低寿命的主要原因之一。
从用途上分，动平衡机有适用于大批量生产带修正功能的生产型平衡机和适合于多品种小批葚生产的通用型平衡机。
从转子在平衡机上的安放形式分，有立式平衡机和卧式平衡机。
从平衡任务上分，有仅做刚性转子动平衡的低速动平衡机和适用于柔性转子动平衡的高速动平衡机。
从工作原理上分，有软支承平衡机和硬支承平衡机。
两种平衡机的工作原理不平衡是描述转子质量分布相对于其几何旋转轴不均匀程度的一个术语。这一物理量不能直接测量得到，只能通过测量其物理效应而间接测量，动平衡机就是专门用于此目的的试验机。无论是硬支承平衡机还是软支承平衡机都是将被测转子或转子组件放于平衡机的摆架上，测量旋转时由于不平衡激励引起的转子一摆架系统的振动响应，以此求得转子的不平衡量。硬支承平衡机是指平衡转速低于转子一摆架系统共振转速的平衡机。与此相对应，软支承平衡机是指平衡转速高于转子一摆架系统共振转速的平衡机。
两种平衡机的工作原理都可简化为图1所示的力学模型。
当不平衡量以角速度旋转时．该振动系统振动响虚为：
对于通用型硬支承动平衡机，则振动幅值为：
可见，硬支承平衡机又称为测力式动平衡机。
对于软支承平衡机则：
可见，软支承平衡机又称为测位移式动平衡机。
动平衡机的振动响应曲线及工作转速范围如图2所示。
2两种平衡机的标定
为了将在摆架上测得的振动信号转化成在指定修正平面及半径上的不平衡量值，动平衡机需要标定，即调整动平衡机的测量系统，对于给定的转子，平衡机的读数为所要求的单位（g或kg等）。如式(2)所示，通用型硬支承动平衡机的振幅仅与不平衡量“摆架刚度k及平衡转速山有关，而与转子的质量参数无关，故在出厂时标定一次即可。由于力测量原理，平面分离仅取决于修正平面与支承平面间的相互距离，这样操作者仅需要输入被测转子几何参数：即可见图3。硬支承平衡机只需标定一次，在其规定的转速范围内平衡任何转子均无需现场标定的特性称为****性标定。
而对于软支承平衡机，摆架的振动不仅与不平衡量ur有关．而且与转子质量，及寄生质量有关。考虑到双面平衡时的平面分离，还与转子绕自身轴及绕垂直轴的转动惯量有关。因此果用软支承平衡机平衡不同的转子必须进行现场标定，即采用已知的不平衡量（标定质量）标定平衡机。有时可用激振器标定平衡机，以免去标定运转，这种方法只能在一定程度上简化，而不是省去标定过程，并且激振平面一般为支承平面，而不是修正平面，用这种方法难以达到满意的精度。
3动平衡机的发展历程
世界上第一台动平衡机诞生于1910年，是由德国申克公司制造的。当时的动平衡机属于共振型平衡机，即平衡转速在共振区内，见图2。这 |
