静平衡设备在织物缩水率测试中的应用

1.各类平衡机的精度与特点

静平衡所用设备种类很多，其共性的要求，应尽量减少平衡机的支承面与工艺轴之间的滚动摩擦力矩，以提高静平衡精度。各种平衡机的精度与特点见表9-7。

表9-7 各种静平衡机的精度与特点

（续）

图9-15 平行导轨式平衡机

a）圆形导轨 b）缺圆导轨 c）棱形导轨 d）梯形导轨 1—平衡转子 2—工艺轴 3—导轨 4—挡板 5—支架

2.常用的静平衡机

（1）平行导轨式平衡机 如图9-15所示的结构，它由两截面相同的导轨固定在支架上所组成。导轨截面有圆形、缺圆形等形状。材料为高碳钢，其表面硬度为50～60HRC，表面粗糙度为Ra=0.40μm，Rz=1.60μm以上，安装后两导轨表面直线度、平行度允差均为0.05mm/m，圆形直径一般为50～60mm，转子轴颈d的径向跳动允许值为0.005～0.01mm，导轨长度L不小于7d。当转子质量M＜40～50kg时，可用圆形或刀形截面导轨，否则，用缺圆截面导轨。缺圆截面导轨的轨面宽度b，推荐用下面经验公式确定：

式中 b——导轨的轨面宽度（mm）；

p——导轨面上所承受的作用力（N）；

E——材料的弹性模数（Pa）；

σ——许用挤压应力（Pa）；

d——放在导轨面上的轴颈直径（mm）。(www.xing528.com)

实际使用中，导轨平面宽度b常按转子质量M近似确定：

M＜100kg，采用圆形导轨；

M＜300kg，b=10mm；

M＜2000kg，b=30mm。

平行导轨式平衡机的缺点是不适于轴颈直径不同的转子，即使轴颈的名义尺寸相同，而由于制造公差所引起的直径误差较大时，平衡精度也会降低。此外，如导轨很宽，表面不能全宽度接触，也会影响平衡精度。

（2）圆盘式静平衡机 如图9-16所示为一般的圆盘式平衡机结构，两对圆盘装在支架上，平衡轴颈可在两对圆盘自由滚动。为了减小圆盘的摩擦阻力矩，装在其上的滚动轴承的精度应尽量高，内径应尽量小。由于平衡机上的圆盘直径较大，两圆盘的中心又比较靠近，使两圆盘上分力夹角a减小，从而减少滚动轴承上的摩擦损失。

（3）单面（离心力式）平衡机 如图9-17所示为单面平衡机的结构，被平衡叶轮装在由弹性元件3所支承的旋转主轴2上，主轴由电动机通过带轮或联轴器驱动。转子-支承系统在不平衡离心力的作用下绕支点O摆动，用传感器测量系统测点位置（一般为弹簧支承位置）的振幅或支承弹簧所受的动载荷，确定转子的不平衡量大小。而不平衡相位的测量，可用闪频测相法或由基准信号发生器，给出参考基准信号与测振传感器所测得的不平衡信号相比较确定。

图9-16 圆盘式平衡机

1—平衡转子 2—支承圆盘

图9-17 单面（离心力式）平衡机

1—叶轮 2—主轴 3—弹性元件

图9-17中所示的单面（离心力式）平衡机，其结构特点是被平衡叶轮的旋转轴线垂直于水平面上，故又称为立式单面平衡机。若将其主轴改为水平放置，被平衡叶轮可装在主轴的外伸端，即为卧式单面平衡机。

采用这种平衡方法，较之做静态的静平衡可达到较高的静平衡精度，且生产效率高。