動不平衡是旋轉機械產生振動的主要因素，因此對於旋轉部件的設計及開發，轉子部件的動平衡研究是非常有必要的。動平衡的原理就是在轉子旋轉狀態下，檢測出轉子的不平衡量的相位和大小，並通過在相應位置進行加重或去重，從而改善轉子相對於軸線的質量分布，達到實現轉子動平衡的目的。
基本理論
若某一轉子的不平衡力向轉子的質心簡化為合力f和合力偶m，如圖1所示，
圖1 轉子平衡示意圖
任選兩個平面i和ii作為校正平面，其與質心平面相距l1和l2。可將合力f向i，ii面進行分解，得到與f同相的fs』和fs』』，且
將合力偶在i，ii兩平面成fd』和fd』』的組合，得
最後將fs』，fd』以及fs』』和fd』』分別合成為i，ii平面的合力f』和f』』。在i平面f的對側，半徑r處增加校正質量m。使得
同理，在平面ii進行同樣處理，至此，即可抵消該軸的原始不平衡因素。
然而，上述方程是在已知原始不平衡力及力偶的情況下進行的。但實際測試過程中，被測部件是任意可能出現問題的旋轉機械，測試人員無法將不平衡的原始輸入條件帶入上述方程。因而，需要從演算法上從側面進行近似推演研究，經過多年的發展，目前比較成熟的方法包括測振幅的三點平衡法、高速測相平衡法、影響係數平衡法等。其中，影響係數平衡法由於在演算法上相對容易實現，求解相對簡單而得到廣泛應用。
基本理論框架
首先啟動轉子，測試原始帶幅值和相位的振動vi0；然後再逐次在平衡面上試加適量的質量pj，啟動轉子再測試加質量後的振動vij，則影響係數由下定義可得：
式中aij為影響係數，表示在第j平衡面的試加質量對第i測點振動所產生的影響。
基於上述表達，得到影響係數後，為使某一平面平衡，則各平衡面上的校正質量q對該平衡面產生振動的疊加恰好能夠抵消該測點的原始振動，即
若有m個平衡面，可得對應的線性方程組，如下
寫成矩陣形式，
求解上述方程便可得到各平衡面的校正質量的相關資訊。
動平衡測試流程
a、動平衡測試系統搭建
整個測試系統包含內容：
動平衡測試部件
振動加速度感測器：用於提取動平衡帶來的振動訊號。一般為了有更好的訊雜比，要求測點接近於平衡面的軸承或者支架上。
圖2 測試系統搭建
b、測試轉速選擇
使用被測部件常用轉速；
若是變化工況，建議首先做一次run-up工況。對於動平衡而言，由於離心力會導致被測系統彈性部件產生區域性變形，進而可能會在某一轉速區間，其1階訊號存在峰值(需確定該現象為非共振引起的)。基於該次run-up工況的1階訊號峰值資訊，提取需要平衡的轉速區間，如下圖選擇測試轉速為2900rpm。
圖3：run-up測試工況確認
c、 測試條件輸入
參考轉速選擇
振動訊號選擇
動平衡面選擇
動平衡精度等級確定
平衡塊相關資訊輸入(平衡塊重量以及在平衡面上的具體位置資訊)
d、測試步驟
工況下原始狀態1階振動幅值及相位測試：可以多組平均，為了得到比較好的結果，建議每次測試20秒以上；
工況下增加質量塊的1階振動幅值及相位測試：質量塊的質量及在平衡面的具體位置資訊明確；
基於步驟1、步驟2的測試結果，影響係數平衡法計算滿足動平衡精度等級的平衡塊及其具體位置的建議；
基於3的建議，增加平衡塊動工況下動平衡測試結果確認。
下圖為siemens simcenter testlab關於動平衡測試的流程介面展示，包括測試流程，及其每次測試結果的顯示：
圖4 siemens simcenter testlab 動平衡測試流程介面
6. 再做一次實際run-up工況測試確認平衡塊效能。
下圖為基於圖2工況測試的改善結果，由圖圖可以看到，整個轉速區間的1階振動明顯下降，即經過平衡後，動平衡效果得到明顯的提公升。
圖5 平衡結果確認
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