Балансировочных плоскостей

На базе этой системы изготовлен ряд балансировочных автоматов и полуавтоматов в Советском Союзе и за рубежом (ГДР, ФРГ и США).

При уравновешивании роторов на автоматических балансировочных станках помимо задания максимальной допустимой остаточной неуравновешенности необходимо ограничивать и начальную неуравновешенность, так как балансировочные автоматы настраивают на определенную максимальную величину начальной неуравновешенности и обеспечивают снижение ее в несколько раз. Поэтому в рабочих чертежах тех роторов, которые предполагается уравновешивать на балансировочных автоматах, необходимо задавать допустимые начальные неуравновешенности роторов в соответствии с данными, указанными в характеристиках балансировочных автоматов.

Работы по созданию балансировочных станков ведутся в ЭНИМС с 1949 г. За это время создана гамма универсальных балансировочных станков, а также несколько их модификаций и моделей балансировочных автоматов.

Работы, продолжающиеся и в настоящее время, ведутся в направлении повышения производительности, увеличения надежности, типизации и нормализации механизмов, специфических для балансировочных автоматов.

В соответствии с технологическим назначением балансировочных автоматов определяется их структура. В автомате принципиально необходимы следующие устройства и механизмы:

При разработке балансировочных автоматов необходимо было решить ряд отдельных технических задач. Важнейшими из них явились следующие:

Опоры. В существующих конструкциях балансировочных автоматов неуравновешенность выявляется посредством вращения детали в качающихся опорах, имеющих одну степень свободы — в горизонтальной плоскости.

Измерительные устройства балансировочных автоматов аналогичны измерительным устройствам балансировочных станков —• неавтоматов за исключением выходных каскадов: в станках-неавтоматах результат измерения может выдаваться в виде показаний стрелочного прибора, а в станках-автоматах результат измерения должен выдаваться в форме достаточно мощного сигнала, способного управлять исполнительными механизмами. Это различие в основном сказывается на коэффициенте усиления усилителя, что, в свою очередь, влечет повышенные требования к линейности усилителей. Удовлетворение этого требования в избирательном узкополюсном усилителе представляет значительные трудности.

Сверление вдоль оси. Измерительное устройство балансировочных автоматов определяет величину уравновешивающего вектора, отнесенного к заранее назначенной плоскости исправления. Реально вектор может быть создан путем удаления объема

На основе изложенных выше принципов и конструкций механизмов создан ряд балансировочных автоматов. В автоматах 9720, 9А719 и других задача уравновешивания решается в полярных координатах при двух плоскостях исправления, а в автомате 9722 — в косоугольных координатах при четырех плоскостях исправления. На фиг. 27 показан автомат 9720, на фиг. 28 — автомат 9722, а на фиг. 29 приведена планировка линии МА (23-26).

Заслуга ЭНИМСа состоит также в создании ряда балансировочных автоматов для уравновешивания роторов электродвигателей и коленчатых валов, в которых автоматизированы не только основные, но и все вспомогательные операции. Автоматы ЭНИМСа, разработанные под руководством В. С. Васильева и В. А. Захарова, являются в настоящее время уникальными и поэтому их целесообразно модифицировать для более широкого класса роторов.

Возможность уравновешивания ротора машины в собранном состоянии существенно зависит от расположения балансировочных плоскостей относительно узлов формы колебаний системы. Плоскость балансировки в узле формы колебаний практически не влияет на уровни колебаний. Поэтому изменение скорости вращения ротора изменяет эффективность балансировки, произведенной на других оборотах [60].

Первый способ дает наилучший эффект, снижая вибрацию-опор ротора и одновременно устраняя его упругий прогиб. Однако ограниченность конструктивных возможностей обеспечения большого количества балансировочных плоскостей поставила задачу определения оптимального количества и положения балансировочных плоскостей, установка масс в которые не вызывала бы разбалансировки ротора в определенном диапазоне оборотов.

Предельно малым числом балансировочных плоскостей и масс можно считать две, так как одну массу можно разложить на пару симметричных и кососимметричных масс.

В случае необходимости следует за счет изменения относительных размеров ротора и соответствующего размещения балансировочных плоскостей обеспечивать оптимальную отстройку от нечувствительных скоростей, используя для предварительных расчетов предложенную методику.

7. А. А. Гусаров. О размещении балансировочных плоскостей на гибком роторе.—

Формулы (1.3), (14), (19) и (20) сохраняют силу и в случае уравновешенности вала или ротора как твердого тела при расположении балансировочных плоскостей в пролетах между опорами, только под еп нужно понимать результирующие коэффициенты Фурье с учетом уравновешивающих грузов (еп, отвечающие полностью компенсируемым формам, рав-ры нулю), а под Rn и Rn в (20) — реакции от результирующих составляющих.

Как известно, интенсивность высших гармоник с уменьшением числа сосредоточенных грузов, вообще говоря, возрастает. В связи с этим в ряде работ [4, 5] высказано опасение, что при неудачном их размещении подлине можно внести дополнительную неуравновешенность высших форм, которая будет значительной даже на низких скоростях. В статье [5] приводится пример, показывающий сильную зависимость интенсивности третьей формы колебаний однопролетного ротора от выбора положения двух балансировочных плоскостей. Исходная неуравновешенность задана сосредоточенным дисбалансом на одном конце ротора и распределенным на 1/3 длины на другом. Первая и вторая собственные формы устраняются полностью. Для уменьшения величины третьей гармоники наилучшей будет установка грузов в районе центров тяжести соответствующих участков эпюры неуравновешенности. При замене распределенного дисбаланса сосредоточенным вблизи центра тяжести указанное условие в первом приближении эквивалентно дополнительному требованию уравновешенности ротора как твердого тела, которое не только обеспечивает хорошую-компенсацию реакций от высших гармоник результирующей неуравновешенности согласно (20), но и сдерживает рост третьей и других формг влияющих в наибольшей степени. Близкий, хотя и не полностью идентичный эффект получим, если вместо варьирования осевых координат двух грузов определим величину четырех грузов при фиксированном достаточно равномерном распределении их по длине ротора. В этих случаях по-меньшей мере исключаются неудачные варианты расположения балансировочных плоскостей.

В работе [5] предложено иное условие — устранение реакций опор на максимальной рабочей скорости. По мнению авторов, оно вместе с полной компенсацией N — М первых собственных форм неуравновешенности позволяет обеспечить лучшую эффективность балансировки ротора в заранее выбранных плоскостях. Однако, увеличив число компенсируемых первых гармоник до 2N — М, получаем критерий, определяющий также оптимальные осевые координаты уравновешивающих грузов. Это соответствует малым реакциям на скоростях, близких к максимальной. Число N балансировочных плоскостей можно сократить примерно вдвое. Существуют, очевидно, и другие, не менее сильные критерии такого-типа. Все они будут давать не слишком различающиеся конечные результаты и должны обладать общей чертой: величину уравновешивающих грузов при фиксированном их положении и размещение балансировочных плоскостей следует определять на основе одних и тех же условий.

венство нулю опорных реакций. Цифрами над кривыми отмечено расстояние хс балансировочных плоскостей. С помощью этого графика в работе J8] показано, что существует наивыгоднейшее положение грузов ?с = = 0,295, при котором величина Qcsc практически не отличается от постоянной до Y! 7Z, 4 (уд х 0,45). Пунктиром мы нанесли кривуюX, = 0,2875, •соответствующую полной компенсации первой собственной формы и устранению реакций опор на низких оборотах. Вдоль нее Qcs0 изменяется столь же мало до у4 ss 3 (у3 = 0,33). Отсюда видно сравнительно слабое влияние третьей и более высоких гармоник результирующей неуравновешенности (еа = 0). Об этом же свидетельствует близость самих значений хс: разница в 2,4% практического значения не имеет.

Все варианты уравновешивания обеспечивают сравнительно небольшую разницу нечувствительных скоростей до уш ~ 3,0 -=- 3,5. Лучшие результаты при больших уш дает уравновешивание на рабочей скорости и тремя грузами. Отрицательные же проявления нечувствительных скоростей уравновешивающих грузов указывают либо на неточности положения балансировочных плоскостей, либо на недостаточное число грузов.. Например, рис. 1 показывает, что нечувствительные скорости ограничивают пределы применения двух уравновешивающих грузов.

8. А. А. Гусаров. О размещении балансировочных плоскостей на гибком роторе.— Сб. «Колебания и прочность при переменных напряжениях». Изд-во «Наука», 1965.

Рекомендуем ознакомиться:

Безразмерные компоненты

Безразмерные температуры

Безразмерных координат

Безразмерных параметров

Безразмерных уравнений

Безразмерным параметрам

Безразмерная координата

Балансировочное оборудование

Безразмерного отношения

Безвоздушного распыления

Библиотека стандартных

Меню:

Главная страница Термины