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 b
D 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.