Плоскостях коррекции

Пример. На валу 00 (рис. 48) закреплены грузы с массами /иь /п2, т;1ит4-Надо найти массы противовесов mnl и mnll, установленных в плоскостях исправления I—I и II—II на расстояниях, равных рп1 = 50 мм и рп11 = 40 мм, от их центров масс до оси вращения вала, если массы грузов и координаты их центров масс соответственно равны т1 = 2 кг, pj = 10 мм, т.г = 3 кг, р2 = 15 мм, т3 =;

193. Определить массы противовесов m,,i и mnii, которые надо установить в плоскостях исправления / и // для уравновешивания сил

195. Определить массы противовесов mni и mnii, которые надо установить в плоскостях исправления lull для уравновешивания сил инерции грузов т1 и mz, лежащих в плоскости, содержащей ось вращения вала, если координаты центров масс Sni и Snii противовесов равны pni = Рпа = 100 мм. Массы грузов: ml = 20 г, гп2 = 10 г, координаты центров масс Sx и S2 грузов от плоскости

появление сил инерции Fn\ и Fuu, пропорциональных статическим моментам т\г\ и m\\r\i. Эту неуравновешенность устраняют аналогично предыдущему двумя массами тп\ и тп2) размещенными в плоскостях исправления Г^ и П2, — обычно на торцах ротора (рис. 29.8, б). Составим для ротора уравнение равновесия проекций сил инерции на координатные оси:

.Наиболее принятым в указанном случае (рис. 13.1, а) является способ уравновешивания с помощью двух масс т\ и тц, расположенных в двух выбранных плоскостях исправления / и //. Обычно плоскости исправления выбирают совпадающими с плоскостями уравновешиваемых деталей.

Разбирая общий метод уравновешивания произвольного числа масс, расположенных в различных плоскостях, было показано, что это достижимо с помощью двух дополнительных масс, помещенных в двух выбранных плоскостях исправления. Описанный выше план последовательного устранения статического и динамического дисбалансов вращающегося звена может быть изменен и упрощен при решении задачи одновременного устранения обоих дисбалансов. Так, выбирая противовесы тя и тк в выбранных плоскостях исправления О и V, составляем два векторных уравнения динамического уравновешивания вращающихся масс. Первое уравнение равновесия действующих сил имеет вид

Определим силы инерции, развиваемые неуравновешенными массами, Pi=coa/mn; Рг = со2/пгГ2; Ра = со2/изгз, и перенесем эти силы в плоскость исправления А; при этом возникнут добавочные моменты Mi = Pi/i; Мг = Pzh и Мз — Рз/з. Полученные мо« менты можно представить силами, расположенными в плоскостях исправления А и В. Величины этих сил определяются из усло-

Из приведенного решения следует, что любое количество неуравновешенных масс, расположенных в различных плоскостях, может быть уравновешено установкой двух противовесов в произвольных плоскостях исправления.

Пример. На валу 00 (рис. 48) закреплены грузы с массами /П1, пц, m3nmt. Надо найти массы противовесов mnl и тпц, установленных в плоскостях исправления I—I и II—II на расстояниях, равных рп1 = 50 мм и рп11 = 40 мм, от их центров масс до оси вращения вала, если массы грузов и координаты их центров масс соответственно равны /rtj = 2 кг, рх = 10 мм, т2 = 3 кг, р2 = 15 мм, т3 =

193. Определить массы противовесов mnl и тпц, которые надо установить в плоскостях исправления / и // для уравновешивания сил

195. Определить массы противовесов тп\ и тпц, которые надо установить в плоскостях исправления lull для уравновешивания сил инерции грузов т1 и т2, лежащих в плоскости, содержащей ось вращения вала, если координаты центров масс Sni и Snii противовесов равны pni = РПИ = 100 мм. Массы грузов: tnl = 20 г, mz = 10 г, координаты центров масс St и S2 грузов от плоскости

Однако статическую балансировку не всегда удается выполнить одной корректирующей массой. Так, конструкция одноколенчатого вала (рис. 6.12, а) вынуждает применить две массы, расположенные в плоскостях коррекции М и N, так как пространство между этими двумя плоскостями должно быть полностью свободно для движения шатуна. В этом случае вектор Д будет выражать суммарное воздействие обеих корректирующих масс. Следовательно, число и расположение плоскостей коррекции выбирают сообразно конструкции и назначению ротора.

Так как пара уравновешивается только парой, то устранить мо-ментную неуравновешенность можно в том случае, если применить не менее чем две корректирующие массы. Их расположение в плоскостях коррекции и их величины должны быть такими, чтобы дисбалансы корректирующих масс составили бы именно пару. Момент М/)К этой пары должен быть равен — М/>- Значит, момент _Л1/)к должен быть направлен противоположно моменту пары [Дш, Дми], т. е. применительно к положению ротора, изображенному на рис. 6.12,6,— против часовой стрелки.

Динамическую неуравновешенность можно устранить двумя корректирующими массами, расположенными в плоскостях коррекции, перпендикулярных оси вращения (см. § 6.4).

Устранение неуравновешенности ротора состоит в том, что корректирующие массы тк,\ и тк« должны быть размешены в плоскостях коррекции А и В в местах, определяемых координатами цк\, tvi и фк«, ('V/I. Отметим, что вместо корректирующих масс (противовесов) можно применить так называемые «антипротивовесы». Это значит, что на линии действия вектора Окц размещается не корректирующая масса, а диаметрально противоположно ей из ротора удаляется соответствующее количество материала (удаляется, как говорят, «тяжелое место» ротора). То же самое можно сделать и в другой плоскости коррекции. Конечно, возможность применения такого приема непосредственно определяется конструкцией ротора.

ось г и плита 2 совершают пространственное движение, которое воспринимается датчиками 4 и 5. Датчики преобразуют вынужденные механические колебания плиты в ЭДС, направляемые в электронное счетно-решающее устройство (на рис. 6.17 не показано), которое является составной частью балансировочного станка. Электросхема этого устройства смонтирована таким образом, что измеритель дисбаланса DI настр_аивается на исключение в своих показаниях влияния дисбаланса D? и дает, таким образом, сведения только о дисбалансе D\. Точно так же благодаря специальной настройке измеритель дисбаланса D2 дает сведения только об этом дисбалансе. Следовательно, оба искомых дисбаланса одновременно определяются электронным устройством, чем обеспечивается высокая производительность станка. После определения DI и Оч оператор балансирует ротор в плоскостях коррекции, обычно способом удаления материала (см. § 6.4).

Устранять неуравновешенность можно двумя способами — добавлением или удалением корректирующих масс mKi и m^i в плоскостях коррекции. Автоматические балансировочные станки, работающие с добавлением корректирующих масс, необходимы для уравновешивания тонкостенных роторов.

Автоматический станок для дискретной балансировки обычно состоит из двух агрегатов — измеряющего И и устраняющего У неуравновешенность (рис. 6.18), связанных между собой электронным устройством ЭУ. Сведения о неуравновешенности ротора РЧ подаются в устройство ЭУ от датчиков а и [-5 неподвижных чувствительных опор Л и В. В решающем блоке РБ эти сведения преобразуются в сигналы, эквивалентные дисбалансам DI и D2 в плоскостях коррекции /-/ и 2-2. Сигналы направляются в блоки УБ1 и УБ2, которые управляют инструментами, устраняющими дисбалансы в плоскостях коррекции. Но поступившие сигналы пока сохраняются там в памяти, так как в это время происходит устранение дисбалансов предыдущего ротора Р\ путем удаления материала. При этом

Основным требованием метода непрерывной балансировки является наличие ненарушаемой обратной связи между балансируемым ротором и электронным устройством. Одним из примеров такой балансировки является электрохимическая балансировка, действующая по принципу анодного растворения, а поэтому пригодная только для металлических роторов и к тому же нечувствительных к воздействию электролита на составные части ротора. Схема такого автоматического станка показана на рис. 6.19 [8, т. 6]. Блок У Б, который управляет удалением материала ротора, представляет коллектор с тремя электрически изолированными друг от друга соплами, через которые на ротор непрерывно подается электролит. Струя из центрального сопла С является общим токоподводящим электродом; струи из сопл / и //, расположенных в плоскостях коррекции /-/ и 2-2, выполняют роль токоснимающих электродов. Кратковременные включения тока / происходят в те моменты времени, когда «тяжелые места» ро-

тора проходят под соплами / и //. Команды на включение этих импульсов формируются в решающем блоке РБ под действием сигналов, поступающих от специальных датчиков а и р и зависящих от величин реакций неподвижных чувствительных опор Л и 5. Короткие импульсы уходящего с ротора тока / вызывают в нужных местах на его поверхности (в плоскостях коррекции /-/ и 2-2) растворение металла (рис. 6.19). Таким образом, ротор в процессе балансировки непрерывно подает по каналам а и b обратной связи в ЭУ сведения о своей неуравновешенности, которая постепенно устраняется.

Однако статическую балансировку не всегда удается выполнить одной корректирующей массой. Так, конструкция одноколенчатого вала (рис. 6.12, а) вынуждает применить две массы, расположенные в плоскостях коррекции М и /V, так как пространство между этими двумя плоскостями должно быть полностью свободно для движения шатуна. В этом случае вектор DK будет выражать суммарное воздействие обеих корректирующих масс. Следовательно, число и расположение плоскостей коррекции выбирают сообразно конструкции и назначению ротора.

Так как пара уравновешивается только парой, то устранить мо-ментную неуравновешенность можно в том случае, если применить не менее чем две корректирующие массы. Их расположение в плоскостях коррекции и их величины должны быть такими, чтобы дисбалансы корректирующих масс составили бы именно пару. Момент М0К этой пары должен быть равен — MD. Значит, момент _Мок _должен быть направлен противоположно моменту пары \_Ом\, DMV\, т. е. применительно к положению ротора, изображенному на рис. 6.12,6, — против часовой стрелки.