Nguyễn Mạnh Hùng

TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN
CÂN BẰNG THIẾT BỊ QUAY

Mã số:

Ngày sửa đổi:

Mục:

Lần sửa đổi :

Trang: 1/120

Ngày hiệu lực:
……/ 03/2018

PHẦN II. LÝ THUYẾT CÂN BẰNG THIẾT BỊ QUAY
I. NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ RUNG.
Rung động của vật quay là hiện tượng khá phức tạp. Có nhiều nguyên nhân
gây rung động, nhìn chung đều là hiện tượng có hại cho thiết bị - làm giảm tuổi thọ
của các bộ phận gối đỡ, khớp nối, hư hỏng trục quay, giảm hiệu suất…
Hiện tượng rung động khi mất cân bằng roto là trường hợp trọng tâm vật
quay không trùng với tâm trục quay. Do đó khi thiết bị làm việc momen quán tính
ly tâm sinh ra sẽ gây ra hiện tượng rung động.
Rung của rô to được phản ánh trên gối trục. Mặc dù vậy rung của gối trục
không hoàn toàn chỉ do mất cân bằng. Do đó trong quá trình cân bằng trước tiên
phải kiểm tra loại trừ các nguyên nhân gây rung khác không phải do mất cân bằng
như độ chặt, lỏng của gối đỡ, khớp nối, sự đồng tâm trục quay, chất lượng vòng
bi…

Hiện tượng rung động rô to này chính là một dạng dao động của các thành
phần rô to quanh tâm trục. Khi tiến hành cân bằng các đại lượng về dao động gối
đỡ được sử dụng để làm đại lượng tính toán và nghiệm thu chất lượng sửa chữa.
Các đại lượng đặc trưng cho dao động này là:
- Biên độ dao động A là độ rời lớn nhất của điểm dao động so với vị trí cân bằng.
Trong quá trình tính toán người ta sử dụng đại lượng biên độ kép 2A (biên độ toàn
phần), đơn vị biên độ là các đơn vị đo độ dài (mm, micromet…).
- Tần số dao động là đại lượng đặc trưng cho số lần dao động trong một đơn vị thời
gian. Đơn vị tần số là Hz, ký hiệu là f.
1


Nguyễn Mạnh Hùng

TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN
CÂN BẰNG THIẾT BỊ QUAY

Mã số:

Ngày sửa đổi:

Mục:

Lần sửa đổi :

Trang: 2/120

Ngày hiệu lực:
……/ 03/2018


- Chu kỳ dao động là thời gian để thực hiện một dao động toàn phần (T).
- Tốc độ dao động là vận tốc chuyển của các phần tử dao động.
- Hệ thức giữa chu kỳ và tần số dao động f =

1
.
T

Rung được đo bằng 3 phương đứng, ngang, dọc. Được tiêu chuẩn hóa phù hợp với
từng thiết bị tùy theo tải trọng và tốc độ làm việc.
Có hai dạng mất cân bằng điển hình là:
- Mất cân bằng tĩnh, thường gặp trên vật quay có bề dày nhỏ (ro to dạng đĩa)
dạng roto có tỉ lệ giữa khoảng cách gối đỡ và chiều đường kính rôto

L
< 1,5
D

đó là hiện tượng mất cân bằng mà khi các khối lượng mất cân bằng có thể quy về 1
khối lượng m thì trọng tâm của m không nằm trên trục quay mà cách trục quay một
khoảng r. Hiện tượng mất cân bằng tĩnh biểu hiện ngay cả khi vật quay đứng yên
phần mất cân bằng sẽ có xu hướng chuyển động xuống dưới cùng.

2


Nguyễn Mạnh Hùng

TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN
CÂN BẰNG THIẾT BỊ QUAY


Mã số:

Ngày sửa đổi:

Mục:

Lần sửa đổi :

Trang: 3/120

Ngày hiệu lực:
……/ 03/2018

- Mất cân bằng động, thường gặp trên vật quay có chiều dày lớn là trường
hợp mất cân bằng từ hai mặt phẳng trở lên. Khi mà tất các các khối lượng mất cân
bằng của roto có thể quy về hai khối lượng m1 và m2 nằm trên cùng một mặt
phẳng chứa đường tâm trục roto nhưng hai khối lượng này nằm về hai phía của
đường tâm trục. Hiện tượng mất cân bằng động chỉ biểu hiện khi roto quay do lực
ly tâm của cặp ngẫu lực phát sinh từ khối lượng m1 và m2.
Cũng có thể coi như hai khối m1 và m2 này nằm trên hai mặt cắt vuông góc đường
tâm trục khác nhau.

- Do đó việc cân bằng lại ro to là việc phân bố lại trọng tâm rô to để khử lực
ly tâm và momen quán tính, cân bằng các lực quán tính phát sinh khi ro to làm
việc.

3



Nguyễn Mạnh Hùng

TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN
CÂN BẰNG THIẾT BỊ QUAY

Mã số:

Ngày sửa đổi:

Mục:

Lần sửa đổi :

Trang: 4/120

Ngày hiệu lực:
……/ 03/2018

II. NGUYÊN NHÂN GÂY MẤT CÂN BẰNG
1. Phân tích hiện tượng.
Xét một đĩa tròn khối lượng có trục quay đi qua trọng tâm đĩa và vuông
góc với mặt dĩa. Khi cho đĩa quay quanh trục, các phần tử trên đĩa gây ra những
lực quán tính hòan tòan cân bằng nhau, không có lực tác dụng lên trục ngọai trừ
bản thân trọng lượng đĩa à Ta nói đĩa được cân bằng tĩnh.
Gắn vào đĩa một khối lượng m tại bán kính r, trọng tâm của đĩa lệch một
đọan.

R=

m

•r ≠ 0
M +m

Khi vật quay sinh ra lực quán tính ly tâm:

Pqt = m.r.ω 2 = ( M + m) R.ω 2 ≠ 0
Khi đó đĩa mất cân bằng

4


Nguyễn Mạnh Hùng

TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN
CÂN BẰNG THIẾT BỊ QUAY

Mã số:

Ngày sửa đổi:

Mục:

Lần sửa đổi :

Trang: 5/120

Ngày hiệu lực:
……/ 03/2018

Trong đó:

- M: Trọng lượng roto (Kg).
- m: Trọng lượng mất cân bằng (Kg).
- ω: Vận tốc góc (rad/s).
- r: Bán kính trọng tâm của khối mất cân bằng.
Trường hợp khác ở những vật quay có chiều dày lớn, ngay khi trọng tâm của vật
nằm trên trục quay vẫn có thể còn lực quán tính không cân bằng.
Xét vật đã cân bằng tĩnh.

5


Nguyễn Mạnh Hùng

TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN
CÂN BẰNG THIẾT BỊ QUAY

Mã số:

Ngày sửa đổi:

Mục:

Lần sửa đổi :

Trang: 6/120

Ngày hiệu lực:
……/ 03/2018

Gắn hai khối nặng có khối lượng m 1, m2 nằm ở hai bên trục quay và có bán

kính tương ứng là r1, r2 thỏa mãn :



m.r1 = m.r2

6


Nguyễn Mạnh Hùng

TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN
CÂN BẰNG THIẾT BỊ QUAY

Mã số:

Ngày sửa đổi:

Trang: 7/120

Ngày hiệu lực:
……/ 03/2018

u
r
ur
uu
r m r +m r
1 1
2 2

rG = Mục:
= 0 Lần sửa đổi :
m1 + m2 + M

Trong trường hợp này trọng lượng m1 và m2 gây ra mất cân bằng trên 2
mặt cắt vuông góc đường tâm trục khác nhau. Khi ở trạng thái tĩnh mome do
trọng lượng của m1 và m2 cân bằng nhau, vật vẫn đạt trạng thái cân bằng tĩnh
Trọng tâm của rô to không thay đổi:



 m1.r1 + m2 .r2
rG =
=0
m1 + m2 + M
Khi vật quay với vận tốc góc ω sinh ra lực quán tính ly tâm:


pqt1 = m1.r1.ω 2


pqt 2 = m2 .r2 .ω 2
Hai lực này tạo nên một ngẫu lực :
7


Nguyễn Mạnh Hùng

TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN
CÂN BẰNG THIẾT BỊ QUAY


Mã số:

Ngày sửa đổi:

Mục:

Lần sửa đổi :

Trang: 8/120

Ngày hiệu lực:
……/ 03/2018

M qt = pqt1.a = pqt 2 .a ≠ 0
Gây ra phản lực động trên trục. Vật chỉ cân bằng ở trạng thái tĩnh mà không cân
bằng ở trạng thái động.
Kết luận:
- Mất cân bằng tĩnh là dạng mất cân bằng rô to mà trọng lượng mất cân bằng tập
trung thành một khối do đó trọng tâm của rô to không nằm trên trục quay mà lúc
quay sẽ sinh ra lực ly tâm.
- Mất cân bằng động là trường hợp trọng lượng mất cân bằng sinh ra hai lực ly
tâm ngược chiều nhau và không cùng nằm trên một mặt phẳng vuông góc với trục
quay.
2. Ảnh hưởng của mất cân bằng.
Khi rô to quay khối lượng mất cân bằng sẽ sinh ra một xung lực làm mất
cân bằng ro to. Xung lực đó được tính theo công thức:

C=


m
= ω 2 .r [ kG ]
g

ω=

3,14.n
30

Trong đó: C - xung lực sinh ra do mất cân bằng (kG).
r - Bán kính trọng tâm của khối mất cân bằng.

g = 9.81m / s 2 - Gia tốc trọng trường .
8


Nguyễn Mạnh Hùng

TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN
CÂN BẰNG THIẾT BỊ QUAY

Mã số:

Ngày sửa đổi:

Mục:

Lần sửa đổi :

Trang: 9/120


Ngày hiệu lực:
……/ 03/2018

ω - vận tốc góc.
n - tốc độ quay của ro to (v/ph).
Ví dụ: Nếu lấy trọng lượng của khối mất cân bằng ro to là 0.5 kG trên bán kính
r = 0,8m, với tốc độ vòng quay 1500 v/ph xung lực sinh ra sẽ là:
2

0,5  3,14.1500 
C=
 × 0.8 = 1000kG
9,81 
30
với vòng quay 3000 v/ph sẽ là:
2

0,5  3,14.3000 
C=
 × 0.8 = 4000kG
9,81 
30
Qua ví dụ cho thấy rằng chỉ cần một lượng mất cân bằng 0,5kG trên đường kính
0,8m thì với n = 1500 v/ph đã phát sinh một xung lực 100kG và khi tốc độ quay
3000 v/ph lực ấy sẽ tăng lên 4000 kG.
Rõ ràng khi làm việc với ro to mất cân bằng như vậy thiết bị sẽ rung động rất
mạnh, vì vậy việc cân bằng rô to là công việc quan trọng để đảm bảo sự làm việc
ổn định, độ bền của thiết bị.
Thông thường đối với vật quay có chiều dày nhỏ (bơm, quạt li tâm..) người ta

thường áp dụng các phương pháp cân bằng tĩnh, đối với vật quay có chiều dày lớn
(bơm nhiều tầng cánh, roto máy phát, roto động cơ, roto tuabine…) phải thực hiện
cân bằng động bằng máy chuyên dụng.
Kết quả cân bằng sẽ chính xác nhất nếu công tác cân bằng được thực hiện ở tốc
độ làm việc và các yếu tố ảnh hưởng tương ứng.
III. CÂN BẰNG TĨNH RÔTO.
9


Nguyễn Mạnh Hùng

TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN
CÂN BẰNG THIẾT BỊ QUAY

Mã số:

Ngày sửa đổi:

Mục:

Lần sửa đổi :

Trang: 10/120

Ngày hiệu lực:
……/ 03/2018

1. Công tác chuẩn bị.
a. Giá đỡ cân bằng.
Bệ cân bằng gốm hai giá đỡ làm bằng sắ định hình hàn lại hoặc đúc bằng gang.

Trên mỗi giá đỡ đặt một thanh đỡ có tiết diện ngang là hình tam giác đều giống
như hình vẽ.

1 - Đĩa roto.
2 - Thanh đỡ.
Thanh đỡ phải chắc để không bị võng lúc đặt roto vào, thường chế tạo bằng thép
cứng. mặt trên thanh đỡ cần được gia công bóng để giảm ma sát.
Chiêù dài thanh đỡ thường chọn bằng khoảng 1,5 đến 2 lần chu vi cổ trục.
10


Nguyễn Mạnh Hùng

TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN
CÂN BẰNG THIẾT BỊ QUAY

Mã số:

Ngày sửa đổi:

Mục:

Lần sửa đổi :

Trang: 11/120

Ngày hiệu lực:
……/ 03/2018

Tùy theo trọng lượng roto mà chọn chiều rộng của than đỡ để cổ trục và thanh

đỡ không bị móp, có thể chọn tùy theo trọng lượng của vật cần cân bằng ứng với
bảng sau:
Trọng lượng đến… (kG)

Chiều rộng thanh đỡ (mm)

250

4

500

6

750

8

1000

10

Trong trường hợp chính xác hơn, chiều rộng thanh đỡ có thể tính theo công thức:

a=

0,35T .E.n
[ cm] .
σ 2 .d


Trong đó: T- Trọng lượng rôto tác dụng lên thanh đỡ:
E - mô đun đàn hồi của kim loại:

(kG).
(kG/cm2).

Đối với thép tốt.

[

]

E = (0,2 ÷ 0,22).106 kG / cm 2 .
Đối với gang.

[

]

E = (0,88 ÷ 1,14).106 kG / cm 2 .
σ - Ứng suất nén cho phép (kG/cm2).
d - Đường kính cổ trục ( cm).
Trong thực tế tùy theo từng trường hợp có thể dùng chính trục làm việc của rô to
để làm trục cân bằng hoặc sử dụng trục giả dành riêng cho việc cân bằng. Khi đó
đường kính cổ trục giả được tính theo công thức sau:
11


Nguyễn Mạnh Hùng


TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN
CÂN BẰNG THIẾT BỊ QUAY

d =3

Mã số:

Ngày sửa đổi:

Mục:

Lần sửa đổi :

Trang: 12/120

Ngày hiệu lực:
……/ 03/2018

G.L
[ cm] .
4.0,1σ u

Trong đó: G: Trọng lượng roto (kG).
L: Khoảng cách giữa các điểm tựa (cm).

σu : Ứng suất uốn cho phép (kG/cm2).
Ngoài ra thay vì sử dụng thanh đỡ bằng hai thanh tam giác cân người ta còn dùng
cách đỡ trục vật cân bằng bằng hai đĩa quay như hình vẽ sau:

b. Công tác chuẩn bị.

Trước lúc cân bằng cần chú ý:
- Lắp bệ cân bằng cho thật tốt. Bệ phải vững chắc, thanh đỡ thăng bằng với mặt
12


Nguyễn Mạnh Hùng

TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN
CÂN BẰNG THIẾT BỊ QUAY

Mã số:

Ngày sửa đổi:

Mục:

Lần sửa đổi :

Trang: 13/120

Ngày hiệu lực:
……/ 03/2018

phẳng ngang, bề mặt thanh đỡ bóng, sạch.
- Vệ sinh sạch chi tiết cân bằng, cổ trục đỡ chi tiết cân bằng.
- Bề mặt thanh đỡ bóng sạch, thanh đỡ thăng bằng với mặt phẳng ngang. Độ dốc
của mặt đỡ cho phép lớn nhất là 0,1/1m và độ không song song là 2mm/1m chiều
dài.
- Trục của vật cân bằng phải đặt vuông góc thanh đỡ.
2. Phương pháp cân bằng tĩnh hiệu số mô men.

Sau khi đặt vật cân bằng lên giá đỡ ta chia vòng tròn roto vật cân bằng thành
nhiều phần bằng nhau thường chia thành số chẵn phần 6,8,12,14, 16… Đánh số
các điểm chia. Càng chia nhiều phần kết quả cân bằng càng chính xác hơn tuy vậy
số lần kiểm tra sẽ nhiều hơn.
Quay rô to theo chiều nào đó để đưa hai điểm đối xứng nhau về song song mặt
phẳng ngang.
Ví dụ: Chia 8 phần và bắt đầu từ điểm số 1 như hình vẽ:

13


Nguyễn Mạnh Hùng

TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN
CÂN BẰNG THIẾT BỊ QUAY

Mã số:

Ngày sửa đổi:

Mục:

Lần sửa đổi :

Trang: 14/120

Ngày hiệu lực:
……/ 03/2018

Ứng với điểm 1 ta gắn trọng lượng m1, sao cho rôt bắt đầu quay, khối lượng m1

được ghi lại.
Tương tự ta lần lượt gắn các trọng lượng thử cho tất cả các điểm đã đánh dấu và
ghi giá trị các khối lượng gia trọng thử vào bảng sau:
Điểm số
Trọng lượng gắn

1

2

3

4

5

6

7

8

m1

m2

m3

m4


m5

m6

m7

m8

Sau khi có đủ các giá trị khối lượng gia trọng thử cho các điểm ta sẽ tiến hành
dựng được đồ thị biến thiên khối lượng mất cân bằng. Qua đó xác định được giá trị
mmin và mmax như hình trên.

14


Nguyễn Mạnh Hùng

TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN
CÂN BẰNG THIẾT BỊ QUAY

Mã số:

Ngày sửa đổi:

Mục:

Lần sửa đổi :

Trang: 15/120


Ngày hiệu lực:
……/ 03/2018

Từ hình vẽ ta có:

M ms + M .g .r − mmax .g .r = 0

− M .g .rG − mmin .g .r + M ms = 0
Từ công thức trên suy ra lượng mất cân bằng:

M .rG = (mmax − mmin )

r
m − mmin
=0
→ M = max
2
2

Trong đó : M: là khối lượng cân bằng.
R: là bán kính gắn tải trọng thử.
G: là gia tốc trọng trường.
Mms: là momen quán tính do lực ma sát sinh ra.
Xác định điểm mất cân bằng chính là điểm cực đại và cực tiểu của đồ thị
mmax và mmin. Trong hình minh họa trên vùng nặng nhất (vùng phân bố trọng
lượng mất cân bằng) của rô to ứng với điểm số 2 và vùng nhẹ nhất của rôto ứng
với điểm số 6.
Để thực hiện cân bằng rôto ta tiến hành gắn cố định một trọng lượng M (theo
công thức tính toán trên) vào điểm số 2 ứng mới vị trí m min. Khi gắn gia trọng M
này phải lưu ý gắn cố định, chắc chắn để cho trong quá trình làm việc gia trọng

không bị lực ly tâm làm văng ra.
Trong một số trường hợp đặc biệt không thể gắn thêm gia trọng ta có thể cân
bằng bằng cách khoan, bào bớt kim loại ở phía không cân bằng (vị trí m max) lượng
15


Nguyễn Mạnh Hùng

TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN
CÂN BẰNG THIẾT BỊ QUAY

Mã số:

Ngày sửa đổi:

Mục:

Lần sửa đổi :

Trang: 16/120

Ngày hiệu lực:
……/ 03/2018

kim loại lấy đi này cũng tương đương với trọng lượng cân bằng M đã tính. Trường
hợp này phải lưu ý đến tính an toàn, độ bề vững của rôto.
Chiều dày lớp kim loại lấy đi được tính theo công thức:

S=


10.M
[ mm]
y.F

Trong đó: M - trọng lượng kim loại phải bào (g).
y - Tỉ trọng kim loại g/cm2.
F - Điện tích lớp kim loại phải bào cm2.
Gia trọng cố định để cân bằng nên chọn vật liệu phù hợp có thể bằng thép Ct3 hoặc
thép không rỉ tùy vào nhiệt độ làm việc và nên bố trí dưới dạng một cung nhỏ.
Phải lưu ý để gia trọng cân bằng đúng bằng trọng lượng M đã tính toán kể cả trọng
lượng que hàn hoặc vít giữ.
Nếu trọng lượng cân bằng đặt ở bán kính khác với r đặt gia trọng thử thì trọng
lượng cố định được tính chuyển như sau:

Qcb = M

r
r'

Trong đó: Qcb - Trọng lượng cân bằng chuyển đổi.
M - Trọng lượng cân bằng tính toán.
r - bán kính gắn gia trọng thử.
r’ - bán kính gắn gia trọng cố định.

16


Nguyễn Mạnh Hùng

TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN

CÂN BẰNG THIẾT BỊ QUAY

Mã số:

Ngày sửa đổi:

Mục:

Lần sửa đổi :

Trang: 17/120

Ngày hiệu lực:
……/ 03/2018

3. Phương pháp cân bằng tĩnh cân bằng momen.
Rô to mất cân bằng tĩnh thường có xu hướng phần nhẹ ở phía trên và phần nặng
ở phía dưới. Khi đặt roto lên giá cân bằng dưới tác dụng của trọng lực lực Q do
trọng lượng mất cân bằng sinh ra sẽ kéo phần mất cân bằng (phần nặng) xuống
dưới cùng.

Chọn một điểm A bất kỳ, gọi góc hợp bởi bán kính OA và OQ là φ1.
Gắn vào vị trí A một tải trọng m roto sẽ quay sang một ví trí cân bằng mới A’.
Lúc này vị trí mất cân bằng Q sẽ dịch chuyển một góc φ2.

17


Nguyễn Mạnh Hùng


TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN
CÂN BẰNG THIẾT BỊ QUAY

Mã số:

Ngày sửa đổi:

Mục:

Lần sửa đổi :

Trang: 18/120

Ngày hiệu lực:
……/ 03/2018

Ta có phương trình cân bằng momen cho P và Q như sau:
Q.a = P.b


→ Q =

P. sin(ϕ1 − ϕ 2 )
b
P=
a
Sinϕ 2

Tải trọng Q tính được sẽ được gắn vào phần nhẹ của roto.
Các nguyên tắc để gắn tải trọng cân bằng Q tương tự như đã giới thiệu trong

18


Nguyễn Mạnh Hùng

TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN
CÂN BẰNG THIẾT BỊ QUAY

Mã số:

Ngày sửa đổi:

Mục:

Lần sửa đổi :

Trang: 19/120

Ngày hiệu lực:
……/ 03/2018

phương pháp hiệu số mômen.
Khi chọn tải trọng thử m ta sẽ chọn sao cho P < Q, vì khi chọn P quá lớn thì điểm
mất cân bằng mới sẽ chuyển hoàn toàn về điểm gắn P (điểm A) khi đó ở trạng thái
cân bằng A sẽ luôn dịch chuyển xuống dưới cùng với mọi giá trị P > Q. Để thuận
lợi tính toán ta tăng dần m đến khi roto tự quay sao cho góc φ 2 trong khoảng 30
đến 60 độ.
III. CÂN BẰNG ĐỘNG.
1. Ý nghĩa của việc vân bằng động.
Như đã giới thiệu ở phần (I) Tổng quan về rung động, việc mất cân bằng động xảy

ra khi khối lượng mất cân bằng quy về 2 mặt phẳng khác nhau vuông góc với tâm
trục rôto. Vì vậy để hiểu rõ hơn vấn đề ta sẽ nghiên cứu cách cân bằng động với
máy đo cho từng mặt phẳng sau đó sẽ thực hiện hòa tải trọng cân bằng để có kết
quả cuối cùng cho các mặt.
Phương pháp cân bằng động với thiết bị đo độ rung cũng rất hiệu quả trong công
tác cân bằng roto dạng đĩa ở số vòng quay làm việc, không cần tháo thiết bị, không
phù hợp để cân bằng tĩnh do nhiều lực cản (momen gia trọng thử không đủ để roto
tự chuyển động)…
2. Phương pháp cân bằng rôto nhiều lần khởi động.
Để thực hiện phương pháp này ta cần phải khởi động rôto nhiều lần, phương
pháp đòi hỏi nhiều thời gian nhưng càng chia nhiều lần khởi động thì độ chính xác
càng cao.
Thiết bị hỗ trợ là máy đo rung động theo đơn vị biên độ hoặc tốc độ rung. Đối
19


Nguyễn Mạnh Hùng

TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN
CÂN BẰNG THIẾT BỊ QUAY

Mã số:

Ngày sửa đổi:

Mục:

Lần sửa đổi :

Trang: 20/120


Ngày hiệu lực:
……/ 03/2018

với điều kiện thực tế nhà máy ta có máy đo rung động VIBRATION METER VM0
-8 2.
- Đầu tiên ta chia rôto thành nhiều phần theo chu vi, tương ứng với số lần khởi
động thử nghiệm.
- Chọn tải trọng thử Pth theo công thức sau:

- Lần lượt gắn tải trọng thử P th vào các điểm đã chia trên cùng một bán kính r
bằng nhau.
- Khởi động rôto tới số vòng làm việc.
- Đo độ rung của rôto đối với từng lần quay ứng với từng vị trí gắn P th khác nhau ,
lấy giá trị độ rung lớn nhất của từng lần quay.

20


Nguyễn Mạnh Hùng

TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN
CÂN BẰNG THIẾT BỊ QUAY

Mã số:

Ngày sửa đổi:

Mục:


Lần sửa đổi :

Trang: 21/120

Ngày hiệu lực:
……/ 03/2018

Ghi kết quả đo độ rung vào bảng sau:
Điểm số… 1

2

3

4

5

6

7

8

Độ rung

A2

A3


A4

A5

A6

A7

A8

A1

Căn cứ số liệu trên bảng đo ta lập đồ thị biểu diễn biên độ dao động và điểm gắn
Pth tương ứng, với A01 là giá trị biên độ dao động khi không có tải trọng thử

Dựa trên đồ thị ta xác định được điểm nằm giữa vị trí 6 và 7 là điểm co biên độ
dao động nhỏ nhất, ac là độ lớn biên độ dao động khi không có tải trọng thử, ab là
biên độ dao động khi có tải trọng thử, điểm nhẹ nhất của rôto cần gắn gia trọng cân
bằng là điểm nằm giữa 6 và 7.
Gia trọng cân bằng Qcb được tính bằng công thức:

Qcb = Pth

ac
ab

Gắn Qcb vào vị trí xác định tiến hành chạy nghiệm thu, thực tế sẽ không thể đưa
về A = 0, ta so sánh A với giá trị cho phép.
21



Nguyễn Mạnh Hùng

TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN
CÂN BẰNG THIẾT BỊ QUAY

Mã số:

Ngày sửa đổi:

Mục:

Lần sửa đổi :

Trang: 22/120

Ngày hiệu lực:
……/ 03/2018

Để cân bằng roto có chiều dài (mất cân bằng ngẫu lực) ta sẽ tiếp tục thực hiện với
mặt cắt thứ 2 ở đầu đối diện của rôto. Và kết hợp hòa tải trọng cân bằng - sẽ nghiên
cứu cụ thể ở phần tiếp theo.
3. Phương pháp cân bằng rôto 3 lần khởi động.
Cũng như với phương pháp cân bằng rôto nhiều lần khởi động, cần phải gắn tải
trọng thử và khởi động rôto quay tới số vòng làm việc. Chỉ khác là phương pháp
này chỉ khởi động rôto 3 lần.
Công việc tuần tự như sau:
- Cho rô to quay để lấy giá trị Ao.
- Xác định tải trọng thử Pth.
Lần khởi động 1: Gắn P th vào một điểm bất kỳ trên bán kính r của đĩa rôto, tiếp

tục khởi động rô to, đo và ghi lại giá trị độ rung lớn nhất, trong hình minh họa
chọn gắn Pth vào điểm 3 và đo được giá trị A3.
Lần khởi động 2: Dịch chuyển tải trọng P th ngược chiều quay rôto một góc
khoảng 90°, tiếp tục chạy thử và ghi lại giá trị độ rung lớn nhất của rôto (A5).
Lần khởi động 3: Dịch chuyển tải trọng Pth tới điểm bất kỳ (A6) khởi động rôto
và đo, ghi chép lại giá trị rung động lớn nhất.
Tiến hành dựng hình:

22


Nguyễn Mạnh Hùng

TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN
CÂN BẰNG THIẾT BỊ QUAY

Mã số:

Ngày sửa đổi:

Mục:

Lần sửa đổi :

Trang: 23/120

Ngày hiệu lực:
……/ 03/2018

1. Chọn tỉ lệ biểu diễn giá trị rung động. VD đơn vị biểu kiến là mm. Vẽ

đường tròn tâm O bán kính Ao. Chia đường tròn thành 8 phần bằng nhau.
2. Lấy điểm gắn P th lần thứ nhất (điểm 3) vẽ đường tròn bán kính là giá trị
rung động A3.
3. Lấy điểm gắn P th lần thứ hai (điểm 5) làm tâm vẽ đường tròn bán kính là
giá trị rung động A5.

4. Lấy điểm gắn Pth lần thứ ba (điểm 6) làm tâm vẽ đường tròn bán kính là giá trị
rung động A6.
Tất cả các đường tròn trên được đựng theo cùng tỉ lệ chung.
Theo lý thuyết thì ba đường tròn này sẽ cắt nhau tại một điểm A. Nhưng thực tế do
nhiều sai số tác động ) sai số máy đo, sai số dựng hình, dao động của thiết bị… mà
ba đường tròn này giao nhau tạo thành một vùng tam giác cong chứa điểm A.
23


Nguyễn Mạnh Hùng

TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN
CÂN BẰNG THIẾT BỊ QUAY

Mã số:

Ngày sửa đổi:

Mục:

Lần sửa đổi :

Trang: 24/120


Ngày hiệu lực:
……/ 03/2018

Thông thường ta chọn vùng giữa tam giác làm điểm A.
5. Nối O A ta được đường thẳng cắt đường tròn tâm O bán kính Ao tại điểm
B.
6. Điểm B chính là điểm được xác định để gắn tải trọng cân bằng Qcb.
Độ lớn của Qcb được tính bằng công thức:
Qcb = Pth

OA
OB

Ví dụ:
Quạt tải bột có khối lượng cánh quạt

= 3100 kg, số vòng quay n = 730

vòng/phút.
Xác định bán kính gắn vật thử ban đầu R = 1,5 m.

1. Quạt rung 0,22 mm = 220

.

2. Gắn vật thử 0,7 kg =7 00 g vào điểm A bất kỳ trên đường tròn R = 1,5 m và
đo được độ rung 0,3 mm = 300

.


3. Thay đổi vật gắn từ điểm A sang điểm B (trên bán kính R = 1,5 m) một góc
90 ngược chiều quay của trục, sau đó đo được 0,38 mm = 380
1. Xây dựng biểu đồ:
- Lấy tỉ lệ: 0,01 mm = 5mm trên biểu đồ.
24

.


Nguyễn Mạnh Hùng

TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN
CÂN BẰNG THIẾT BỊ QUAY

Mã số:

Ngày sửa đổi:

Mục:

Lần sửa đổi :

Trang: 25/120

Ngày hiệu lực:
……/ 03/2018

- Từ điểm O vẽ đường tròn bán kính R tương đương lần khởi động thứ nhất.

- Sau đó trên đường tròn bán kính 110 mm, chọn điểm A bất kỳ làm tâm, vẽ

đường tròn bán kính

tương đương với biên độ rung lần khởi động thứ 2.

-Từ điểm A dời vật thử sang điểm B ngược chiều quay của rotor 90 . Sau đó từ
điểm B làm tâm vẽ đường tròn bán kính tương đương với biên độ rung đo
được lần khởi động thứ 3.

2. Điểm D cắt giữa đường tròn có tâm A với đường tròn có tâm là B. Nối điểm
O với D và đo được đoạn OD = 80 mm. Kéo dài đoạn OD gặp đường tròn tâm
O tại điểm C.
Điểm C chính là điểm cần phải hàn cố định khối lượng mất cân bằng. Giá trị
mất cân bằng được xác định bằng:

25