[发明专利]用于修正永久性标定的方法以及测力式平衡机

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于修正测力式平衡机的依据经验推断的永久性标定的方法以及一种使用所述方法的测力式平衡机。

背景技术

在所有的平衡机中，不平衡量与振动之间的关系，依据经验都是通过标定来确定的。在低于临界点的区域中测量不平衡量时，会为此应用测力式平衡机，惯性力与弹力相比，可忽略不计，因此在测量不平衡量时，与转子支承有关的转子自身的质量和转动惯量以及重心位置，仍然可以不予考虑。因此，硬测力式平衡机的永久性标定可以与所放入的转子的机械性能无关。仅仅将支承架的刚度和转速纳入测量不平衡量的参数中。因为刚度是一种在一般情况下很少发生变化的机器参数，所以利用这种机器可以始终以同样的方式与转子无关地完成不平衡量的测量。因此称为永久性标定。

在测力式平衡机中，通过应用永久性标定，就可以与转子无关地在一个测量流程中完成不平衡量的测量。与对于每一类转子都必须重新标定，即意味着测量一次不平衡量要耗费三个测量流程的测量位移的机器相比，是有利的。

两种机器类型之间在物理学上的区别在于，转子转速与机器固有频率的比值。低于临界点运行的机器被归入测力式且被称为硬平衡机，超出临界点运行的机器被归入测位移式且被称为软平衡机。两种机器类型之间的转变，不是固定不变的。硬测力式平衡机运行得越快，它的测力性能损失得越多，与转子无关的永久性标定的可能性因而也失去得越多。如果在较高的转速时仍然以永久性标定运行，则会由于接近临界的共振转速而产生与机器和转子的动态特性有关的系统性测量误差。相对测量误差约为转速与固有频率的频率比的平方。

因此，为每台永久性标定的机器规定了一个由转子质量G和转速n计算所得且不得超出的所谓的Gn²极限值，作为具有<10％的相对测量误差的极限值。所述极限值相当于共振近似值的三分之一。如果转子质量与最大测量转速的平 方的乘积大于所规定的Gn²极限值，则会产生较大的测量误差；永久性标定不再有效。

从DE4028656A1中公知一种方法，其目的是，对在永久性标定的测力式平衡机中过大的接近于共振转速的值以及由此造成的测量结果的失真加以识别。在此，在进行不平衡量的测量过程中将获得至少三个在不同测量转速时的不平衡量测量值，求值电路从所述测量值中构成至少两个在转速上相邻的不平衡量测量值的差值。一旦求值电路断定，相邻的较高的测量转速之间的差值，在比例上大于相邻的较低的测量转速之间的差值，则确定共振放大系数且使之信号化。

此外，从CN102175394A中公知一种用于永久性标定具有软支承的平衡机的方法，其中由转子支承和被测量的转子组成的振动系统的固有频率，根据在马达加速期间所测得的角频率和转子支承的振幅进行计算，而转子质量对振动振幅的影响，通过图像加以说明，并且消除了转子的质量和转速对标定的影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种方法，所述方法能够修正永久性标定的系统性测量误差，并且在测力式平衡机中，对于较高的Gn²值以及相应较大的接近于共振频率的近似值都能够进行满足要求的测量。

在按照本发明的方法中，从支承在平衡机中的待平衡的转子的质量、弹性支承架的共振质量、弹性支承架的刚度以及弹性支承架的转子支承的间距中，计算出待平衡的转子在平移方向和回转方向上的固有频率。所述平移方向相当于平衡机的测量接收装置的测量方向，而回转方向是围绕与测量接收装置的测量方向和转子的旋转轴垂直的轴线旋转的。从转子的固有频率和角频率中计算出频率响应且添加给永久性标定。

按照本发明的方法的优点在于，显著地拓宽了硬测力式平衡机的应用范围，并且借助于所述测力式平衡机可以在同样的测量误差下，对例如处于高出2至3级转速时的转子进行测量。本方法便于实施且耗时很少。除了转速外，只需要机器参数和待平衡的这类转子的质量，就可以进行用于修正永久性标定的计算。机器参数只须确定一次，就可以保存在数据存储器中供所有的用途使用且从该数据存储器中取出。实际上，因而只须确定每个转子的质量，这可以从几何参 数以及材料参数中获取，或者通过对转子进行称重而获得。还可以在平衡机的转子支承上布设测力单元，以便对转子进行称重。

附图说明

图1表示用于测量具有质量m_R的转子，例如一种轴的不平衡量的硬测力式平衡机的构造原理图。

具体实施方式