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GB/T 29714-2013

基本信息

标准号: GB/T 29714-2013

中文名称:机械振动 平衡 平衡标准的用法和应用指南

标准类别:国家标准(GB)

标准状态:现行

出版语种:简体中文

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GB/T 29714-2013 机械振动 平衡 平衡标准的用法和应用指南 GB/T29714-2013 标准压缩包解压密码:www.bzxz.net

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标准内容

1CS 17. 160
中华人民共和国国家标准
GB/T 29714-2013/1SO19499:2007机械振动
平衡标准的用法和应用指南
Mechanical vibrationBalancingGuidance on the useand application of balancing standards(ISO19499:2007,IDT)
2013-09-18发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2014-06-01实施
GB/T 29714—2013/1SO 19499:2007前言
规范性引用文件
术语和定义
平衡的基本原则
平衡考虑的固素
平衡允差
平衡方法的选择
8平衡的国家标难·
附录A(资料性附录)
不平衡的数学和图形表示
附录白(资料性附录)
不同转子特性的范例
附录C(资料性附录)如何根据结构设计估算确定转子挠性专安献
GB/T29714—2013/15019499.2007本标准按照GB/T1.1—2009和CB/T20000.2—2009给出的规则起草。本标准使用翻译法等同采用IS019499:20076机恢报动平衡平衡标准的用法和应用指南3(英文版
与本标准规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下:GB/T2298—2010机械报动。冲击与状态监测词汇(I5O2041:2009,IDT)本标准由全国机械振动冲击与状态监测标准化技术委员会(SAC/TC53)提出并归口:本标准起草单位:郑州机械研究所,长誉机械科学研究院有限公司、北京北重汽轮电机有限责任公司,孝密松林国际计测器有限公司、南阳防燥集团股份有限公司、中国测试技术研究院。本标准主妥起草人:慎政,马卫平。主学智、安胜利、衰国平、王译威、朱沙,韩国明。GB/T29714—2013/1S0 19499:2007引言
由转子不平衡引起的振动是机器的设计和维护中最关链的问题之一:它产生的动态力对机器状态和人的健康有不利影响,本标难的日的是为转于平摘提供一个其同框架,以使选用适当的方法。,本标推主要作为其他相关平衡标准用法的指南,它为机器不平衡分类,因此,它可以视为SAC/TC53发布的一系到关于平衔的标准的一个引导性标准。在一般解释中,平衡与转子的不平循是一样的:推荐这种不平衡的特定表示是为了更容易理解必要的不平校正。
1范围
机械振动平衡
GB/T 29714—2013/IS0 19499:2007平衡标准的用法和应用指南
本标需对平衡进行介绍,并指导住用者通览与转子平衡有关的可用标谁。它为使用这些标准提供指南,本标准不包括其体的方法,这些方法可以查阅相应的标准。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件:凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的候改单)适月于本文件。GB/T6444-2008机依振动平衡询汇(ISO1925:2001,IT)ISO2041机械振动、冲击与状态监测词汇(Mechanicalvibration,shockandconditionmonito-ring—Vocabulary
3术语和定义
IS02041和GB/T6444—2D08中界定的术语和定义适用于本文件。4平的基本原则
4.1总则
平衡是一个检查转子零件或部件)质量分布,并且必要时进行调整,以确保消足平衡允差的过程。转子不平衡可能是由许多因索产生,包括材料.制造和装配、运行中的磨拟,碎片或梁作事件。重要的是要了解,即使在批量生产中,每一个转于都有各自的不平衔分布。新的转子通常在安装到宅们的运行环境之前,由制造商在特别设计的平衡机上平衡。改造或修理以后,转于可以在平衡机上重新平衡,或如没有适当的设施,转子可在现场平衔(详见GB/T28785)。在后一种情说下,转子被支择在其正带使用的轴承和支撑结构上,并连接在它的运行驱动链中,当转子在平衡机上或现场旋转时转子上的不平衡产生离心力,这些力可以被安装在结构支择轴承上的谢力计直接测量,或通过测量支座或轴的握动间接测量,通过这些测盘,计算不平衡量,并可通过添加,去除,移动转子上的校正量达到平衡。根据具体的平衔任务,校正在一个。两个或需个校正面进行,
4.2不平衡分布
实际上,不平衡是由沿转子轴线分布的无限个不平衡天盘组成,如果用案中质量模型来表示转子,不衡可以用有限个大小,方向不同的不平衡矢量表示,如图1所示。如果所有的不平衡关至都在它们各自的乎面土鼓校正,那么转于将被完全平衡。实际上,谢虽这些各自的不平衡是不可能的,并且也是不必要的。为指导实际早衡过程,有必要作更筒化的表递1
GB/T 29714—2013/IS0 19499:2007:图1.垂直于2轴的10个单元转子模型的不平衡分布4.3不乎衡表示
转子不平衡可以通过以下三种不平衡描述的结合来表示:司)合成不平衡,记,,沿誉转子分布的所有不平衡天量的矢量和。b)合成矩不平衡,户,沿若转子分布的所有不平衡失量对合成不平衡平面的矩的失墅和。)模态不平衡,己,,只影响转于/轴承系统第阶固有模态的不平衡分布。不平衡的数学和图形装示见附录A.注:合成不平衡[见4. 38门和合起矩不平街[见4.3b)可被台成,合成后被称为“动不平衡”,并被在垂直于轴战的两个性选平而上的个不平衡来描述,5平衡考虑的因素
5.1总则
过去的标准把所有转于划分为刚性或尧性,这两大类转子的平衡方法分别见GB/T9239.1和GB/T6557(见表1)。然而,简单的刚性/揽性分类是粗L略的简化,这将导致误解以及暗示转子乎衡分类仅取决于它的暂理结构,不平衡是转于的固有特性,但是在正带运行环境下转子的表现和它对不平谢的响应受轴承和支摊结构动态待性以及转子的运行转速影响。此外,转手运行要求的平衡品质以及沿转于方间初始不平衡的大小和分布将决定选用哪种平衡方法。见表1。表1转子的特性,相关的国家标准和平衡方法的概述转于特性(车标的章节遍号)
刚性特性(5.2)
提性特性(5.3)
图4a)
图46)
相关标准
GB/T9239.1
GB/T 5557
平新在务或方法
(在GB/T6557中用的学每)
单面种双面平撕厂
六种低速平衡法(A至F)
密速平街法【C]
单一转速平衡法(避常是
工作转率(H2
转子特性(本标相的章节编号)部件弹性待性(5.4.2)
部件就位特性(5.4.3)
图4c)
表1(续)
相关标准
CE/T6557*
:单面和双面乎药包括平衡合成不平衡和合成矩不平衡,GB/T 29714—2013/LS0 19499:2007平商任务求方店
(在GB/T6557中用的字每)
国定转速平衡盐(D)
在高转运下部件就位
“GB/T6557使用的\挑性“是一个一般的本,包措携性部件弹性和部件就位特性,该方法在GR/工6557-—2009第7章中提段,但设有赋予指定的字母,5,2县有网性特性的转子
在弹性支择上具有刚性特性的理想转于旋转时所产生的位移,是两个动力学刚体模态的组合,如图2所示的具有不平衡的对称转子。转子没有曲,并且所有位移都是由轴承和它们支撑绪结构的运动引起的。
图2在对称弹性支摔结构上对称转子的刚体模态实际上,没有转子是完全刚性的,都有与转子总的刚件运动有关的小的挑曲变形。然而,如果在任何转速直到最大工作转速,由给定不平衡分布所引起的变形小于要求充差时,转子可以被视为刚性,多数这样的转子,并且确实根多已制成的转子,可以按照GB/T9239.1的要求作为刚性转子平衡。耳标是至少用单面平衡校正合底不平衡,或用双面平衡校正动不平循:注,在运行环境下被指定为刷性的转子可以在平衡机上以任何转违平衡,这个速度要足够低以保证转子仍以因住运转
5.3具有挠性特性的转子
5.3.1总则
对5.2描述的同样的转于,妇果转速增加或允差减小就应考虑挠性,这里转子的挑曲明显,并且刚性转子平衡方法不能有效地达到理想的平衡状态。图3翰出一个对称转子的典型搅性模态振型:因为这些转子表现挠性,宜采用GB/T6557—2009的平衡方法。一
图3弹性支结构上挑性转子前三阶挠性模态示意图3
GB/T29714—2013/1S019499;20075.3.2低速乎衡
的)第二阶模态
第三阶模态
图3(续)
在特殊的环境下,甚至具有挠性的转子也可以在低速下满意地平满,只要可能,GB/T6557一2009挡述的方法A到F,目标都是在它们的原始平面上校正不平衡。5. 3. 3多违平衡
这种方法宜用于平衡合不平衡,合成矩不平衡和相应的模态不平衡,依照GB/T6557一2009方法G,
5.3.4工作转速平衡
这些转子是境性的,并且在升速至工作转速过程中适过一阶或多阶临界转速。然而,由于运行工况或机器结构的原因,在临界转速时能承受高的振级,转子仅在T作转速按照GB/T6557一2009的方法H平衡。
5.4具有特殊性能的转子
5. 4. 1总则
大多数转子都表现出或是刚性特性或是挑性特性,下列特性可能存在并耳必纲考虑,以便能成功平衡转子。
5. 4.2部件的弹性特性
这些转子可能有一个轴和本体结构,它们或要求低速或要求高速平衔方法。然而,它们还有一个或多个本身是挠性的或瓷性安装的件,以至于整个系统的不平衡可能随者转速不断改变,这种转子的示例,如在高速下有拉杆变形的转子,睦叶片的风角和具有离心开美的单相感应良机的转子,这些转子宜按照CB/T6557—2009方法「平衡。5.4.3部件的就位特性
这些转子可能是这样的结构,当送到一定转速成其他条件后部件定位。在一个或几个事件后运动GB/T29714—2013/1S019499:2007变得稳定。部件将到达最终位置并重新定位,之后转子可能要进一步平衡,示例有热套的透平盘,组装转子,发电机铜线组以及发电机护环。转子后续的特性将规定必要的平衡方祛。这种转于特性在GB/T6557一2009的第7章提到,但是没有规定方法。5.5转子特性的举例
不向的特性可以道过下面的转子来销(见图4))阴性特性实体齿轮)
c)部件弹性特性(带拉杆的断筒在商心荐下弹性变形)
h)拯性特性《弹性轴上的盘,例如laal转子))就位特性(带有载组的发电机转于在一定商心载药下一次就位)
图4具有特定性能转子类型的举例这些插图对完整表述是不够的,显然,如图4和图4>所示转子也可以衰出挠性:相反,图4b)所示的转子可以是一个没有明显挽性特性的低迹风扇,即刚性转手。这些特性的细节在附录B进一步解释,
5.6影响因索
5. 6. 1 总则
转子的响应特性由它自身及它的支择结构的韧理特性决定。在支撑结构或转子上测出的振动响应将取决于这些物理特性不平衡的量值及其活转子的分布和转速。对要求充差的平衡将取决于所有这些因素,并且改变这些国索或规定的允差可以改变满足允差所需要的平衡方法。5.6.2充差
在仅减小平衡充差时应重新考虑转子的特性,并采用下列方法使转子满足允差要求。a)具有前性特性转子,用单面方法减小合成不平衡后,可以仅要求再做更精确的单面平衡。b)具有刚性特性转子,用单面方法减小合成不平衡后,也可以要求双面平衡法考虑矩不平衡(或将合成不平衡利矩不平衔一起作为动不平衡)。具有刚性特性转子,用双面方法减小合成不平衡和矩不平衡(或将合成不平衡和短不平一起作为动不平衡后,可以呼用挑性特性方法或小模态不平衔的影响,即使转子在低于它的一阶捞曲临界转速运行。
)具有挑性特性转子,已经用揽性转于特性方法减小动不平衡和·一些模态不平衡后,可以再用5
CB/T 29714—2013/ISO 19499:2007挑性转子特性方法案减小更多(较高阶)转子挠曲模态的模态不平衡,即使转子在低于较高阶模态的挠曲临界转速运行,
e)其有刚性或挑性特性的转子,用合适的方法成功平衡后,考思到部件的弹性或部件就位特性可能需要来用特殊方法。
当较严的充差仅能在单一转连下满足时,可能需要采用工作转违平衡法5.6.3转速和支择条件
如果运行工况改变了(如改变转速或支撑案件),可能发生转子特性的其他变化。5.6.4初始不平衡
机始不平衡的分布对转子系统的响应有影对,它确定哪些不平衡(见第4章)超出允差并需要处理。不同的制造和安装方法可能导致不向盘级的初始不平衡。6平衡允差
6.1总则
现有的平衡装备和技术可以使不平衡减小到低限。然而,超出规定的品质恶求是不经济的。因此为了转子在正带运行环境下其有可接受的报动和动悉力+确定合适的平衡品质是必要的。6.2许用剩余不平衡
在运行工况下,转子的不平衡利同频振动有直接关豪。这种关系取决于机器的动态特性(即转子。结构和拍承的动态特性)。然而,机器的总报动只有部分是由于转子不平衔产生的。振动的其他来源可能是电磁力或流件力
导出许用剩余不平衡充差的指南如下:-一对具有刚性特性转子见GB/T9239.1对其他特性转子见GB/T6557,使用GB/T9239.1中的充差数据。6.3振动限值
识别在运行工况下的机器振动和在平衡机上振动的关系是不容易的。这是由于在平衡机上和在安装状态下,轴承及支撑结树之间的差别:进一步讲,转子在平衡机上是隔离测试,并且不受轴系中其他转子的影响,而安裴在运行环境时是有影响的。宜注意不同的平衡凯可能有不同的克座别度,并因此应对每台平衡机设置各自的振动限值。在有关这些参数的详细信总可用的情况下,估算这些限值的方法在GB/T6557中介绍。对于旋转轴现场振动限值在GB/T11348的相应部分给出,对于非旋转部件在GB/T6075的相应部分中绘出。在不能获得这些参数充分信息的情况下,宜采用根据转于在现场已经满意运行的平衡机设蓄的指南·
7平衡方法的选择
7.1总则
不同平衡方法要求不回类型的乎衡机和资源投人+为满足要求的平衡允差,选择恰当的方法(见表1)优化平衡过程是重要的,
GB/T 29714--2013/1S0 19499.2007具有刚性特性转子(见5.2)可以用GB/T9239.1提供的单面和双面平衡指南平衡。通常,具有挑性特性转子(见5.3)宜按照GB/T6557给出的指南处理,它对不同转子配置规定了要个方选
通常的方法是多速平衡,见5.3.3(CB/T6557—2009的方法G),大部分时间运行在单一转速的转子可以在工作转违下平衡.见5.3.4(GB/T6557-2009的方法H
一具有挑性特性的转子可以在低速下充分平衡(见5.3.2;GB/T6557—2009的方法A到F)。对具有部件弹性特性的转子,见5.4.2,其方法由GB/T6557—2009的方法1给出。对具有部件就位特性的转子(见5.4.3),首先有必要使转于运行在不平衡稳定的转速(或状态),后对刚性转子特性(见GB/T9239.1)或晓性转子特性(见GB/T6557)采用合适的方法平需。可能的情况下,就推荐的平衔方法咨询制道商或用户。在转子其有挑性特性的情说下,技GB/T6557确定转子结构形式即可。
7.2-没有规定时平衡方法的选择7. 2. 1识别转子特性
第5章介绍了转子特性的主要类型,表2给出了乎衡方法与预期使用的平衡机共同的造择指南。在识别转子特性时应如7.2.2中所述的考虑平衡允差。替告:表2给出的指南宜慎重使用,因为转子转速与现场第一阶携曲临界转递的比值仅是个典型值,它高度恢赖于输承及其支掉的动态特性,扔始不平衡、平衡品质要求和转子的详细设计。尽管许多转子的特性可以从第5章和表2给山的简单指南容易地识别,其地的却需要全面分析,特别是在区分刚性和揽性特性时。表2要求了解临界转追,它常常是末知的,附录C提供一种分析方法来得到在运行环境下转子挑性的估计值。表2平衡方法指南
本表给出的指南应慎亚快用,因为转子转事和现场第一阶挑由临界转违的比率仅是典型值。它高度依赖于轴承改其支撑的动态特性、初始不平衡、平衡品质要求和转于的详细设计转子示意围
转子揭连
恒何转于结构形式
单个前体盘安装在
可吐忽略不平衡的
弹性上
网个刚体盘安装在
可以忽略不平衔的
弹性轴上
盘直于轴
盘有轴向偏问
两个盘
干轴心娩
个或两个起
有轴向偏握
转于转座/现畅第一
阶捞曲怖界转速
所有值
所有值
平衡方法和国家标作
单或双面平新
GB/T 9239.1
单面平衡
GB/T 9239.1
双面平衡
GB/T 9239.1
双面平酱
GB/T 9239.1
双面平推
CB/T 9239. 1
多违平额
GB/T 6S57-2009,法G
GB/T 29714—2013/IS0 19499:2007表2(鳞)
本志给出的指南应慎重使用,因为对转子转违和现动第一阶曲临异转连的比率恒是典型值。它商度依千轴承及其支操的动态特性、初始不孕指、华循品质要求和转子的详细设计转子示意臣
转子描逆
多于两个例样盘安
装在可以恕略不平
新的弹性轴上
单个刚体部件安装
在可以忽略不平衡
的弹性趋上
两个需更患剧体部
件安装在可以翘略
不平衡的弹性轴上
设不平衡按
照加工公营分
通带是均
不草衡分布
圆柱形料
末知不平衡
转于包括和刷体
部件以及/或盐
整体转子
任何其他结构形式
注1:系致的规定是基于月有有限初始不平衡的型平衡允差,注2!这出指南用于安装的各个部件未平究平衡的转子,转子转速/现肠第
盼挠由临界转连
所有值
没有可用系数
注3,表中第四列,是转于的第一阶扰曲临界转速,而不是刷体临界转逆。平衡古基和国家标准
双面平衡
GB/T 9239. 1
多连华衡
GB/T 6557-2009,方祛G
双面乎衡wwW.bzxz.Net
GB/T 9239. 1
双面平窖
GP/T 9239,1
多违平衡
GB/T6557—2009,方法C
双面平婆
CB/T 9239. 1
两个量佳关联平
南的爱国平街
GB/T 6557—2009,方 F
双面平衡
GB/T 9239.1
多平衡
GR/T 6557—2009,方蓝 G
双面平街
CB/T 239. 1
连平街
GB/T 6557—2009,方法 C
GE/T 6557
注4,有双到的与转子刚件模态相关的第一路临界转速的阅子,这不应与第一阶境曲临界转速渴滑。7.2.2选择转子必要的平衡允差
教照第6章的建议选择平衡无差。当要求低的平衔允差或响应水平时,必须考虑发生在转子运行转连额率范国以上的转轴挠曲模态,例如,图5所示转于的响应在工作转速(50H2)明显受较高的第一阶挠由模态的影响:即使前两盼(刚8
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