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균형기는 회전물체 (회전자) 의 불균형량과 위치를 측정하는 기계이다.
회전자가 축을 중심으로 회전할 때 축에 상대적인 질량 분포가 균일하지 않아 원심력이 발생합니다. 이러한 불균형한 원심력은 진동, 소음 및 베어링 마모를 가속화시켜 제품의 성능과 수명에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다. 모터 회 전자, 공작 기계 스핀들, 내연 기관 크랭크 샤프트, 터빈 로터, 자이로 로터, 시계 스윙 휠 등 회전 부품은 제조 과정에서 균형을 맞춰야 원활하고 정상적으로 작동할 수 있습니다.
균형기가 측정한 데이터에 따라 회전자의 불균형량을 수정하면 회전자의 축 기준 질량 분포를 개선하고 회전자가 회전할 때 발생하는 진동이나 베어링에 작용하는 진동력을 허용 범위 내로 줄일 수 있습니다. 따라서 균형기는 진동 감소, 성능 향상, 품질 향상을 위한 필수 장비입니다.
일반적으로 회전자의 균형은 불균형량 측정과 교정이라는 두 단계로 구성됩니다. 균형기는 주로 불균형량 측정에 사용되며 불균형량 보정은 종종 드릴, 밀링, 스폿 용접기 등의 기타 보조 장비에 의해 이루어지거나 인공적인 방법으로 이루어집니다. 일부 평형기는 교정장치를 평형기의 일부로 삼는다.
중력 균형기와 원심균형기는 균형기의 두 가지 전형적인 유형입니다. 중력 균형 기계는 일반적으로 정적 균형 기계라고 합니다. 회 전자 자체의 중력에 의존하여 정적 불균형을 측정합니다.
오른쪽 그림과 같이 두 개의 수평 레일에 배치된 회전자에 불균형이 있는 경우 축에 대한 무거운 모멘트로 인해 균형이 맞지 않을 때까지 회전자가 레일에서 스크롤됩니다.
균형 잡힌 회전자는 정적 베어링으로 지지되는 베이스에 배치되고 베이스 아래에는 반사경이 내장되어 있습니다. 회전자가 불균형이 없을 때, 광원에서 나오는 빔은 이 반사경에 의해 반사되어 불균형 표시기의 극좌표 원점에 투영됩니다. 회전자에 불균형이 있는 경우 불균형한 무거운 모멘트 하에서 회전자 브래킷이 기울어지고, 브래킷 아래의 반사경은 반사된 빔을 기울이고 편향하여 극좌표표시기에 투사된 플레어가 원점에서 멀어지게 합니다. 이 플레어 편향의 좌표 위치에 따라 불균형량의 크기와 위치를 얻을 수 있다.
중력 균형기는 균형이 잘 맞지 않는 디스크 부품에만 적용됩니다. 균형 요구 사항이 높은 회전자의 경우 일반적으로 원심식 단면 또는 양면 균형기를 사용합니다.
원심균형기는 회전자 불균형으로 인한 베어링 진동이나 회전자가 회전할 때 베어링에 작용하는 진동력에 따라 불균형량을 측정합니다. 지정 평면의 수에 따라 단면 균형기와 양면 균형기로 나눌 수 있습니다. 단면 균형기는 한 평면에서만 불균형을 측정할 수 있습니다 (정적 불균형). 회전자가 회전할 때 측정하지만 여전히 정적 균형 기계에 속한다. 양면 균형기는 각각 동적 불균형, 정적 불균형 또는 불균형을 측정할 수 있으며, 이를 일반적으로 동적 균형기라고 합니다.
원심균형기는 버팀목 특성에 따라 소프트 버팀목 균형기와 하드 버팀목 균형기로 나눌 수 있습니다. 균형 속도가 회전자-지지 시스템의 고유 진동수보다 빠르며 소프트 지지 균형 기계라고 합니다. 이 균형기의 지지 강성은 작아서 센서가 감지한 신호는 지지의 진동 변위에 비례한다. 균형 속도가 회전자-지지 시스템의 고유 주파수보다 낮으며, 이를 하드 지지 균형 기계라고 합니다. 이 균형기의 지지 강성이 커서 센서가 감지한 신호는 지지의 진동력에 비례한다.
균형기의 주요 성능은 최소 잔여 불균형량과 불균형량 감소율의 두 가지 종합 지표로 표시됩니다. 전자는 균형 기능이 회전자가 달성할 수 있는 잔여 불균형량의 최소값으로, 균형기의 최고 균형 능력을 측정하는 지표이다. 후자는 보정 후 감소한 불균형량과 초기 불균형량의 비율로 균형 효율성을 측정하는 지표로 일반적으로 백분율로 표시됩니다.
현대기계에서는 유연한 회전자의 광범위한 응용으로 인해 유연한 회전자 균형기가 개발되었다. 이런 균형기는 회전자의 작동 속도 범위 내에서 무급 속도를 조절해야 한다. 지지점의 진동이나 진동력을 측정하는 것 외에 회전자의 처짐도 측정할 수 있다. 유연성 있는 회전자 균형기는 때때로 진공 보호실에 설치되며 증기 터빈 등의 회전자 균형에 적합합니다. 진공 펌프 시스템, 윤활 시스템, 윤활유 탈기 시스템, 데이터 처리 컴퓨터 시스템 등 방대한 보조 장비를 갖추고 있습니다.
대량 생산의 필요에 따라 현대부터 자동차 제조, 모터 제조 등 산업부에는 자동 균형기와 자동 균형선이 장착되어 있어 특정 회전자에 대한 균형 측정과 균형 교정을 자동으로 완성할 수 있다.