动平衡机多平面分离原理.pdf

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1、中原大學機械工程學系博士學位論文動平衡機之多平面分離原理與應用ThePrincipleandApplicationofMulti-PlaneSeparationforBalancingMachines指導教授：康淵、張義鋒研究生：湯秉輝中華民國九十一年一月摘要產業界目前通用動平衡機之平衡法則，僅可運用在二個平衡校正面之剛性轉子平衡。對於一些較為特殊的轉子，如曲柄軸、大型的渦輪轉子以及發電機轉子…等，在平衡時必須利用多個平衡面來分散集中在兩個平衡面上之不平衡質量。僅以具有二平衡校正面之平衡機，用以平衡這

2、些複雜轉子之多面校正是相當困難的。本論文提出以指定量測點之影響係數法証明平面分離的原理，並由二個分離平面之調定電路邏輯為基礎，推導出三面及多平面分離之一般性邏輯程序，將軟式平衡機之兩平面分離方法，擴充成多個平衡面的分離方法，如此可使現今一般工業通用之雙平面平衡機在最少修改工程下擴充成多平面平衡機，將其應用功能從對稱型轉子平衡擴增為非對稱轉子平衡。同時，本論文以三平面分離原理及硬體架構，提出「多平面之簡約平衡法」校正程序，應用於四平衡面以上的剛性轉子，令必須多面平衡之剛性轉子僅需三平衡面動平衡機即可完成

3、平衡校正，使得小幅修改之三平面動平衡機，運用此法即可擴增應用範圍，附加價值隨之大幅提昇。本論文並以實際之非對稱轉子－直列式四缸引擎以及V型六缸引擎曲柄軸為校正轉子，應用迭代修正影響係數法，以三平面動平衡機進行多平面平衡，得到較傳統平衡方式更佳之平衡精度。IAbstractMostbalancingmachinesusedinindustryareonlyinvolvedinusingtwo-planeseparationprocedurefortherigidrotor.Forthespecialro

4、torwithcomplexmechanism,likecrank-shaftrotor,turbo-machinery,andelectricalpowergeneratorplant,thebalancingprocedurewillneedtoutilizemulti-planeschemetodistributetheimbalancemassthatisconcentratedunequallyonthetwo-planeseparationprocedure.Itwillbeadiffic

5、ultytaskforbalancingthoserotors,involvingcomplexmechanismbalancingmachines,onlyusingtwo-planebalancingprocedure.Thispapervalidatestheutilizationoftheplaneseparationtheoryontheexact-pointinfluencecoefficientbalancingprocedure.Baseontheadjustmentcircuitlo

6、gicoftwo-planeseparation,thegeneralizedlogicalprocedureofthree-planeandmulti-planeseparationprocedurehasbeendeductive.Extendingthetwo-planeseparationofsoft-pedestalbalancingmachinetothemulti-planeseparation,balancingprocedureallowstheleastmodificationon

7、theconventionaltwo-planeseparationbalancingmachinetoupgradetothemulti-planeseparationbalancingmachine.Basedonthree-planeseparationtheoryandrelatedhardwarestructure,thispaperproposes‘Multi-PlaneSimplifiedBalancingMethod’ontherigidrotorthatwillrequiremore

8、thanfourbalancingplanes.Forthoseneedmulti-planebalancingplanerotors,thisproposedmethodonlyrequirethree-planebalancingplaneforbalancingmachine.Afterslightlymodificationonthethree-planebalancingmachine,thisproposedmethodincreasesth