Материал: Бурлака, Кучеренко, Мазоренко, Тищенко, Основы теории механизмов и машин

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

334

 

Лекция 17

 

 

Более точное балансирование можно выполнить при

вращении ротора. Схема станка, работающего по этому

принципу, показана на рис. 8.16.

 

 

 

Неуравновешенный ротор 1, закрепленный на

шпинделе 4, вращается с постоянной угловой скоростью

в подшипниках плиты 2.

 

 

 

 

 

z

1

 

Плита

2 опирается на

Dст

 

2

станину посредством упругих

 

 

 

элементов 3. С плитой 2 через

 

 

х

пружину 5 связана масса 6

S0

 

сейсмического датчика. Масса

5

6

6

сейсмического

датчика

3

может свободно перемещаться

 

 

 

4

 

 

вдоль оси

х, проходящей

Рис. 8.16.

 

через центр масс S0 плиты.

При вращении шпинделя вместе с ротором ось z

под влиянием неуравновешенности ротора описывает

коническую поверхность, а плита 2 совершает

пространственное

движение.

Составляющая

этого

движения, направленная вдоль оси х,

через пружину 5

воспринимается массой 6 сейсмического датчика.

Вынужденные колебания этой массы относительно

станины преобразуются датчиком в электрические

импульсы, которые направляются в электронное счетно-

решающее устройство (не показано на схеме), являющееся

неотъемлемой частью станка. Это устройство выдает

сведения об искомой неуравновешенности в виде модуля и

угловой координаты вектора статического дисбаланса Dст

ротора.

 

 

 

 

 

 

После

определения

статического дисбаланса Dст ,

оператор станка

устраняет

неуравновешенность

обычно

Раздел 8. Уравновешивание механизмов.

335

способом удаления части материала ротора в более тяжелой его части.

Статической балансировке подвергают роторы, которые имеют небольшие размеры вдоль оси вращения (отношение ширины вдоль оси вращения к диаметру bD 0,2).

Динамическая балансировка. При значительных размерах ротора вдоль оси вращения требуется динамическая балансировка, так как у такого ротора кроме статической неуравновешенности может присутствовать и существенная моментная. Поскольку динамическая неуравновешенность устраняется двумя корректирующими массами, то такую неуравновешенность можно условно представить в виде неуравновешенности двух точечных

масс, дисбалансы которых соответственно равны D1 и

D2 (рис.8.17,а, б).

I

1

D2

II

 

 

1

D2

 

 

 

 

z

 

 

z

I

D1

 

II

 

2

D1

 

 

3

3

3

2

 

 

 

О

4

 

 

 

 

4

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

 

 

б)

Рис. 8.17.

В зависимости от подвижности оси вращения ротора станки, предназначенные для динамической балансировки, можно разделить на три группы: с неподвижной осью вращения, с колеблющейся относительно некоторой оси осью вращения и с пространственным движением оси вращения.

336

Лекция 17

На рис. 8.17,а показана схема станка, который относится ко второй группе. Ротор 1, балансировка которого осуществляется, вращается с угловой скоростьюв подшипниках рамы 2. Рама к станине крепится на двух опорах: шарнирной (опора О ) и упругой (опора 3). Вследствие такого крепления рама может покачиваться относительно неподвижной оси, проходящей через центр шарнира О перпендикулярно плоскости чертежа. Вместе с рамой будет покачиваться относительно станины и ротор со своей осью z. Амплитуда колебаний рамы при вращении ротора замеряется индикатором 4.

При балансировке ротор 1 на раме 2 устанавливают таким образом, что бы одна из плоскостей, в которых закрепляют корректирующие массы, проходила через центр шарнира О .

Например, при определении корректирующей массы mкII , закрепленной в плоскости II II , ротор нужно установить так, что бы плоскость I I , закрепления корректирующей массы mкI , проходила через центр шарнира О . В этом случае колебания рамы будут вызываться моментами относительно центра шарнира О

дисбалансов D1, D2 и дисбаланса корректирующей массы mкII (дисбаланс корректирующей массы mкI момент относительно этой точки не создает). Угловую координату и величину дисбаланса корректирующей массы mкII

определяют расчетным путем 9 по амплитудам колебаний рамы станка для трех вариантов ротора: исходный ротор; ротор с закрепленной в произвольной точке плоскости II II дополнительной массой m и ротор с закрепленной в этой же точке дополнительной массой 2m.

Раздел 8. Уравновешивание механизмов.

337

Вектор дисбаланса массы mкI определяется аналогичным способом, но ротор 1 нужно снять с подшипников рамы 2, повернуть вокруг вертикальной оси и вновь положить на подшипники, но так, чтобы с осью шарнира О была совмещена плоскость II II .

На рис. 8.17,б показана схема станка, который относится к третьей группе. Неуравновешенный ротор 1 вращается с постоянной угловой скоростью в подшипниках, смонтированных на плите 2, которая опирается на станину посредством четырех пружин 3. С плитой 2 связаны два сейсмических датчика 4 и 5. При вращении ротора под воздействием его неуравновешенности ось z и плита 2 совершают пространственное движение, которое воспринимается датчиками 4 и 5. Датчики преобразуют вынужденные колебания плиты в электрические импульсы, направляемые в электронное счетно-решающее устройство (на схеме не показано).

Электронное счетно-решающее устройство смонтировано таким образом, что измеритель дисбаланса D1 настраивается на исключение в своих показаниях

влияния дисбаланса D2 , и дает, таким образом, сведения

только о дисбалансе D1. Точно также, благодаря специальной настройке, измеритель дисбаланса D2 дает сведения только об этом дисбалансе. Следовательно, оба искомых дисбаланса одновременно определяются электронным устройством.

После определения дисбалансов D1 и D2 оператор балансирует ротор в плоскостях коррекции I I и II II или установкой корректирующих масс, или удалением части материала.

338

Лекция 17

Контрольные вопросы к теме 8

1.В чем состоят основные задачи уравновешивания механизмов?

2.Какие основные виды неуравновешенности механизмов?

3.В чем состоит метод заменяющих масс?

4.Чему равен главный вектор силы инерции звеньев механизма?

5.В чем заключается статическое уравновешивание механизмов?

6.Почему моментное уравновешивание выполняют только на статически уравновешенных механизмах?

7.В чем состоит идея неполного статического уравновешивания?

8.Основные виды неуравновешенности ротора?

9.Что такое статический дисбаланс массы?

10.Как уравновешивают ротор при проектировании?

11.Причины неуравновешенности уравновешенного при проектировании ротора после его изготовления?

12.Какой ротор подвергают только статическому уравновешиванию?

13.Сколько корректирующих масс необходимо закрепить на роторе при статическом уравновешивании?

14.Можно ли исправить моментную неуравновешенность путем закрепления двух корректирующих масс в одной плоскости?

15.Сколько корректирующих масс необходимо закрепить на роторе при исправлении динамической неуравновешенности?

Источник: https://studfile.net/preview/16461242/