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标题:
浅析静平衡与动平衡及航模直升机旋翼的平衡调整
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作者:
大碗喝酒
时间:
2011-5-18 23:48
标题:
浅析静平衡与动平衡及航模直升机旋翼的平衡调整
旋转部件（也称回转体或转子）存在制造加工的缺 陷，旋转部件各部分质量不均匀，在旋转运行中发生震动，这个震动危害很大，这就是我们所说的静平衡及动平衡问题，现在就这个问题作出一些说明。
一.定义：
静平衡：在转子校正平面上进行校正平衡，校正后的剩余不平衡量，以保证转子在静态时是在许用不平衡的规定范围内，为静平衡，又称单面平衡。
动平衡：在转子两个校正平面上同时进行校正平衡，校正后的剩余不平衡量，以保证转子是在动态时是在许用不平衡量的规定范围内，为动平衡，又称为双面平衡。
二.动平衡的概念：
当转子的寛经比（b/D）大于等于0.2时，其质量就不能视为分布在同一垂直于回转轴线的平面内，这时其偏心质量分布在几个不同的回转平面内，即使转子的中心在回转轴上，也将产生不可忽略的惯性力矩，这种状态只有在转子转动时才能显示出来，称为动不平衡。
调整动平衡不仅要平衡各偏心质量产生的惯性力，而且还要平衡这些惯性力所产生的惯性力矩。所以，刚性转子动平衡的条件为：各偏心质量所产生的惯性力矢量和为零，其惯性力矩的矢量和也为零，即：
∑P=o; ∑M=0
三.平衡条件
静平衡条件：不论回转体转到什么位置，其本身质量对于回转轴线的静力矩为零，从而不会自己转动。
动平衡条件：回转体在转动时，离心力的合力为零，离心力所引起的力偶矩的向量和也为零（回转体旋转顺滑，无震动）。
四.平衡机
回转体有一个平面或多个旋转平面，如自行车轮可以看作是一个旋转平面，多级水泵的叶轮及喷气发动机的涡轮等等就是多个旋转平面的回转体，轴线回转体的动平衡调整在各 有一整套的规范和方法，但比较复杂。
一般情况下动平衡的调整都会用到平衡机，但是每种回转体的大小、形状都不相同，所以回转体的动平衡调整要用到不同类型的动平衡机，例如我们经常在汽车修理厂看到的车轮平衡机。当然还有很多种类的平衡机，如：光电平衡机，重力平衡机，扰性转子平衡机。车轮的平衡调整是平衡机根据车轮转动时的震动大小和方位来确定在什么地方加配重，加多少。
五.静平衡的调整
还是以汽车轮为例，在实际静平衡调整中，旋转车轮，让车轮自己停下来，在下方作一记号，重复几次以确定几号方是车轮较重的一方，然后在记号的方向逐渐加配重，直至车轮在旋转自停时可以在任何位置随机停止，而不是某个位置一直向下，这时车轮的静平衡就做好了。
航模直升机主旋翼做静平衡也相当简单，模友都会。有用螺丝夹住大浆并以螺丝为轴心水平支撑观察调整大浆静平衡的，也有用简易平衡器来调整大浆的静平衡。但是，还有动平衡要做。
六.简便调整大浆动平衡的可能性
上述提到的绝大多数回转体结构复杂，有的有多个旋转平面，而且不可分割和拆卸。但航模直升机的旋翼却有很多便利条件：
1.直升机两旋翼在一条直线上，长宽比较大，我们可以比较理想地把一副展开旋翼看成是一条直线，大浆的质量分布在这条直线上，在这条直线上大浆的受力主要的就是离心力。
2.两旋翼可拆卸，可以方便测量大浆的重量，方便地加配重
因此，大浆的动不平衡（即震动）是因为两支浆在旋转时离心力的不平衡造成的，这个力就是：
F=mV²/R
式中：F—离心力；m—质量；V—速度；R—回转半径
现在我们可以简单地认为，两个旋翼达到静平衡和动平衡的条件是：1.两支旋翼的重量相同：2.两支旋翼的重心也相同
这样，我们就可以在家里乃至飞场做好大浆的动平衡
另外，为什么不考虑旋翼头的动平衡呢？原因有二：1.旋翼头制造精度差别不大，2.旋翼头靠近主轴，线速度不高，离心力不大，离心力的差异更小。
七.具体做法：
1.称重：用电子称分别称两支旋翼的重量，再称取两旋翼之差的配重。例如称得一支旋翼的重量是20g，另一支旋翼的质量是20.5g，再称取0.5g的配重。（配重小的可以用贴纸，相差大的可以用其他材料，如用焊锡丝镶嵌。
2.配重的放置位置：准备一张坐标纸，没有坐标纸可以用一张白纸，在纸中间画一组平行直线，间隔1cm为宜，然后在横向也画一组相同的直线与上组垂直相交。
3.将一主轴平放在纸上，平行于垂线。将两支大浆中部略偏翼尖处搁在主轴上，平行于横线，头尾平齐，相互分离几毫米。这时桨根接触纸面，桨尖抬起，用双手朝翼尖方向缓慢滚动主轴，注意是无滑滚动。慢慢地，我们可以看见先有一支桨的桨根离开纸面（说明这支桨的翼尖比另一支重），接着另一支浆的桨根也离开纸面。当两支桨先后在主轴上平衡时，用记号笔在桨上画上重心位置。
现在，我们可以利用比较轻的那支浆和配重来调节重心，例如刚才说的20g的桨和0.5g的配重，以较重桨的重心为标准，移动桨上的配重位置就可以达到两支桨的重心一致，这个位置就是配重的安装位置。
还有一种特殊情况，就是两桨的重心相差较大，配重放到哪一头的顶端两桨的重心仍然不一致，那么我们可以继续加配重，例如再加100 mg，这时两桨重心一致，再称取100mg配重放在另一支桨的重心即可。
八.关于单桨飞行的配重
我们在网上看到过单桨飞行的视频，另一边没有桨，只有配重。那么在离主轴多远，加多重呢？
根据离心力公式我们可以得出只有的配重公式：（推导过程略）
M=mR/r
M—配重的重量，m—桨的重量，R—配重在旋转平面半径，以分数表示，r—旋翼重心在旋转平面半径，以分数表示
例如：桨的重量为20g,重心在旋转平面3/5处，要在另一边旋转平面的1/5处加配重，利用上述公式可以得出这个配重是60g
单桨飞行的转速：我们要问，单桨飞行的转速是双桨飞行转速的两倍吗？不是。他们的关系如下：
V=1.414v
V—单桨飞行转速，v—双桨飞行转速
例如：当悬停螺距不变时，双桨飞行的转速是1800转 ，那么单桨飞行是的转速就是2545转。
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本帖最后由 大碗喝酒 于 2012-3-28 14:23 编辑
]
作者:
lht168520
时间:
2011-5-18 23:53
沙发！！！学习了
作者:
LOVE萧俊
时间:
2011-5-19 00:42
标题:
标题
上课了
作者:
Mr.Teddy
时间:
2011-5-19 02:12
精辟！:em00:
作者:
wanjingcai
时间:
2011-5-19 06:46
经典。:em26:
作者:
impede
时间:
2011-5-19 07:07
:em15: 學習了
作者:
luo430
时间:
2011-5-19 07:57
我觉得直升机大桨只做了静平衡，因为质量分布在一个旋转平面内，转起来后不会产生额外的惯性力矩，不需要动平衡，动平衡是要在平衡机上转起来做的。
作者:
luopeixuan
时间:
2011-5-19 08:50
超复杂~~~~
作者:
psl333333
时间:
2011-5-19 14:02
:em26:
作者:
hazy
时间:
2011-5-19 14:22
如果不考虑桨的形变和O圈的形变，则桨的静平衡可以近似认为动平衡。
如果考虑桨的形变和O圈/挥舞铰的形变，则直升机旋翼天然就是动不平衡的，不可能配平
作者:
陶小宇
时间:
2011-5-19 14:40
学习了，谢谢楼主分享
作者:
dualdie
时间:
2012-3-9 14:25
受益匪浅，好帖支持。
作者:
低空飞行
时间:
2012-3-28 11:56
学习了:em01:
作者:
德意志的爷爷
时间:
2012-3-28 11:58
精华贴啊！
作者:
醉酒驾车
时间:
2012-3-28 12:42
太复杂了:em18:
作者:
ccxste
时间:
2012-3-28 12:53
学习学习:em24:
作者:
永远DE梦
时间:
2012-3-28 14:16
顶
虽然是旧帖+看不懂+没看
作者:
donaldshp
时间:
2012-6-29 20:10
有点懵
作者:
P-51D
时间:
2012-6-29 22:41
太复杂
作者:
duanyu83111
时间:
2012-7-1 00:02
标题:
标题
好贴，必须顶！
作者:
wjmbest
时间:
2012-10-10 09:54
好贴，必须顶
作者:
chengnianren
时间:
2012-12-6 11:03
现在终于有些明白怎么配平大浆了
作者:
刀枪不入
时间:
2012-12-6 11:49
技术贴
作者:
dthe
时间:
2013-4-2 17:16
学习了 。对新手有用 。灌水加分走人。
作者:
艾奥比
时间:
2013-4-2 18:40
学习了。。。纯理论贴。。。
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