Statisk og dynamisk balansering av roterende deler. Hvordan dynamisk balansering kan øke motorens levetid

Hensikten med balansering er å eliminere ubalanse i delen. monteringsenhet om rotasjonsaksen. Ubalansen i den roterende delen fører til fremveksten av sentrifugalkrefter som kan forårsake vibrasjoner i enheten og hele maskinen, for tidlig feil i lagrene og andre deler. Hovedårsakene til ubalansen mellom deler og samlinger kan være: feil i form av deler, f.eks. Ovalitet; heterogenitet og ujevn fordeling av materialet til delen i forhold til rotasjonsaksen dannet ved ...

Hvis dette arbeidet ikke passet deg nederst på siden, er det en liste over lignende verk. Du kan også bruke søkeknappen

DELER OG MONTERING BALANSERING

Typer ubalanse

Å balansere de roterende delene av maskiner er et viktig trinn i den teknologiske prosessen med å montere maskiner og utstyr. Formålet med balansering er å eliminere ubalansen til en del (monteringsenhet) i forhold til dens rotasjonsakse. Ubalansen i den roterende delen fører til fremveksten av sentrifugalkrefter, som kan forårsake vibrasjoner i enheten og hele maskinen, for tidlig feil i lagrene og andre deler. Hovedårsakene til ubalansen mellom deler og samlinger kan være: feil i form av deler (for eksempel ovalitet); heterogenitet og ujevnheter i fordelingen av materialet til delen i forhold til rotasjonsaksen, dannet under mottak av arbeidsstykket ved støping, sveising eller overflatebehandling; ujevn slitasje og deformasjon av delen under drift; forskyvning av delen i forhold til rotasjonsaksen på grunn av monteringsfeil, etc.

Ubalanse er preget av en ubalanse - en verdi lik produktet av den ubalanserte massen til en del eller en enhet ved avstanden til massesenteret til rotasjonsaksen, så vel som ubalansen, som bestemmer vinkelposisjonen til massesenteret. Det er tre typer ubalanse mellom roterende deler og samlinger: statisk, dynamisk og blandet, som en kombinasjon av de to første.

Statisk ubalanse oppstår hvis kroppens masse kan betraktes som redusert til ett punkt (massesenter), med avstand i en viss avstand fra rotasjonsaksen (figur 6.52). Denne typen ubalanse er typisk for deler som skiver, hvis høyde er mindre enn diameteren (remskiver, tannhjul, svinghjul, løpehjul, pumpehjul osv.).

Sentrifugalkraften Q (N) generert under rotasjonen av en slik del bestemmes av formelen

Q \u003d mω 2 ρ,

hvor m er kroppsvekt, kg; ω - kroppens rotasjonshastighet, rad / s; ρ er avstanden fra rotasjonsaksen til massesenteret, m.

I praksis antas det vanligvis at den spesifiserte sentrifugalkraften ikke skal overstige 4-5% av delvekten.

En ubalanse av den aktuelle typen kan oppdages uten å rotere objektet, derfor kalles det statisk.

Figur: 6.52. Typer av ubalanse i et roterende legeme: a - statisk; b - dynamisk; c - generelt tilfelle av ubalanse

Dynamisk ubalanse oppstår når det under delens rotasjon dannes to like motsatt rettet sentrifugalkrefter Q som ligger i et plan som går gjennom rotasjonsaksen (figur 6.52, b). Momentet til et par krefter M (N) skapt av dem bestemmes av ligningen

М \u003d mω 2 ρa,

hvor a er avstanden mellom styrkenes virkningsretninger, m.

Dynamisk ubalanse manifesterer seg når relativt lange karosserier roterer, for eksempel rotorer på elektriske maskiner, sjakter med flere monterte tannhjul osv. Det kan forekomme selv i fravær av statisk ubalanse.

Det generelle tilfellet av ubalanse, også iboende i lange gjenstander, er preget av det faktum at et redusert par sentrifugalkrefter S - S (fig. 6.52, c) og en redusert sentrifugalkraft T samtidig virker på en roterende gjenstand. Disse kreftene kan reduseres til to krefter P som virker i forskjellige plan og Q lokalisert for eksempel for enkel måling i støttene. Verdiene til disse kreftene bestemmes av formlene:

P \u003d m 1 ρ 1 ω 2;

Q \u003d m 2 ρ 2 ω 2

Når en del roterer, i tillegg til reaksjoner fra eksterne krefter som virker på den, oppstår også reaksjoner fra ubalanserte krefter P og Q, noe som øker belastningen på lagrene og reduserer levetiden.

For å redusere ubalansen til tillatte verdier, brukes balansering av roterende deler og enheter, som inkluderer å bestemme størrelsen og vinkelen på ubalansen og justere massen til det balanserte produktet ved å redusere eller legge det til på enkelte steder. Avhengig av typen ubalanse skiller man ut statisk eller dynamisk balansering.

Statisk balansering

Statisk balansering oppnår justering av massesenteret (objektets tyngdepunkt) med rotasjonsaksen. Tilstedeværelsen av ubalanse (ubalanse) og dens beliggenhet bestemmes ved hjelp av spesielle enheter av to typer. På enheter av den første typen bestemmes den uten å rapportere rotasjonen av delen ved å balansere dens ubalanse, og på enheter av den andre typen (balanseringsmaskiner) - ved å måle sentrifugalkraften som er opprettet av den ubalanserte massen, er det derfor obligatorisk å rotere delen.

I maskinteknikk brukes vanligvis apparater av den første typen, som enklere, enheter av den første typen: med to horisontalt monterte parallelle prismer (Figur 6.53, a) eller to par skiver montert på rullelager (Figur 6.53, 6), samt balanseringsvekter (Figur 6.56 ). I de to første tilfellene (se fig. 6.53) skyves balanseringsdelen 1 tett på doren 2 eller festes konsentrisk med den, vanligvis ved bruk av ekspanderende kjegler. Doren er installert på horisontalt plasserte prismer 3 eller skiver 4.

Ubalansedeteksjonsmetoden avhenger av mengden ubalanse. Hvis dreiemomentet som dannes av den ubalanserte massen i forhold til dornaksen, overstiger friksjonskreftens motstandsmoment mot rullingen av doren langs prismer (et tilfelle med en uttalt ubalanse), vil delen sammen med doren rulle langs prismer til tyngdepunktet til delen tar den nedre posisjonen. Ved å feste en masse masse m på den diametralt motsatte siden av delen, kan den balanseres. For dette bores det også hull i delen, som er fylt med et tettere materiale, for eksempel bly. Vanligvis sikres balansering ved å fjerne en del av metallet fra den vektede siden av delen (ved å bore hull til en viss dybde, fresing, saging, etc.).

Figur: 6.53. Diagrammer over innretninger for statisk balansering med prismer (a) og skiver (b); 1 - balansert objekt; 2 - dorn; 3 - prisme; 4 - disk

I begge tilfeller krever balansering av en del å vite hvor mye metall som skal fjernes eller tilsettes. For dette er delen med doren montert på prismer slik at deres tyngdepunkt også ligger på planet som går gjennom dornaksen. Ved det diametralt motsatte punktet av delen festes en vekt Q der den ubalanserte massen m kan dreie skiven med en liten (ca. 10 °) vinkel. Deretter dreies doren med delen 180 ° i samme retning, slik at påføringssentrene for lasten Q og massen m igjen er i samme horisontale plan. Hvis platen slippes i denne posisjonen, vil den rotere i motsatt retning gjennom en vinkel α. En ekstra vekt q (magnetisk eller klebrig) er festet nær vekten Q, noe som ville forhindre den spesifiserte rotasjonen av doren 2 og kunne sikre rotasjonen av den samme lille vinkelen i motsatt retning.

Å kjenne massene Q og q, bestem den ønskede massen av balanseringsvekten Q0 :

Q 0 \u003d Q + q / 2.

For å sikre balanse, bør en slik metallmasse tilsettes delen på det punktet hvor vekten Q påføres, eller fjernes fra delen ved det diametralt motsatte punktet. Hvis det er nødvendig å endre den beregnede massen til balanseringsvekten eller applikasjonspunktet, bruk deretter forholdet

Q 0 \u003d Q 1 R,

hvor r er radiusen til posisjonen til den beregnede balanseringsvekten Q0; Q 1 - masse med permanent balanseringsvekt; R er avstanden fra dornaksen til applikasjonspunktet.

Et tilfelle av latent statisk ubalanse er også mulig når øyeblikket skapt av den ubalanserte massen til delen er utilstrekkelig til å overvinne det rullende friksjonsmomentet mellom dornen og prismerne, og doren med delen forblir stasjonær når den er montert på prismer eller skiver.

I dette tilfellet, for å bestemme ubalansen, er delen markert langs omkretsen i 8-12 like deler, som er merket med de tilsvarende punktene, som vist i fig. 6.54. Hvis det er vanskelig eller umulig å merke delen som skal balanseres, brukes en spesiell plate med skille som festes ubevegelig på enden av doren.

Deretter rulles doren med delen langs prismer i pilens retning, og de markerte punktene er vekselvis justert med det horisontale planet som går gjennom dornens rotasjonsakse. For hver av disse posisjonene til delen velges en vekt q, som er satt i en avstand r fra dornaksen. Under påvirkning av denne vekten skal doren med delen rotere i omtrent samme vinkel (ca. 10 °) i retning av å rulle langs prismer. Posisjonen som verdien av denne vekten er minimal for, for eksempel 4, bestemmer planet for sentrum av den ubalanserte massen G.

Figur: 6.54. Ordning for å bestemme latent ubalanse i begynnelsen (a) og slutt (b)

Deretter fjernes vekten q, og spindelen dreies 180 ° i retningen vist på fig. 6,54 pil. Ved punkt 8, i samme avstand fra dornens rotasjonsakse, er en slik vekt Q fast (Figur 6.54, b), som sikrer rotasjon i samme retning og i samme vinkel. Masse Q0 materialet fjernet ved punkt 4 eller lagt til punkt 8 for å balansere delen bestemmes ut fra tilstanden til balansen:

Q 0 \u003d Gp / r \u003d (Q-g) / 2.

Når du velger type enhet, bør du huske at følsomheten er jo høyere, jo lavere er friksjonskraften mellom dornen og støttene, derfor er enheter med balanseringsskiver mer nøyaktige (se figur 6.53, b). Fordelen med disse innretningene er også mindre strenge krav til nøyaktigheten av installasjonen deres sammenlignet med prismer og mer praktiske og sikre arbeidsforhold, siden muligheten for at den faller med en balansert del er plassert mellom to par skiver. For å redusere friksjonen i støtter med skiver påføres vibrasjoner på dem. Parringsflatene på doren og prismer eller skiver må være nøyaktig produsert og holdes i perfekt stand. Det er ikke tillatt med hakk, korrosjonsspor og andre feil som reduserer følsomheten til enheten.

For å øke den, brukes også balanseringsanordninger med aerostatiske støtter (fig. 6.55). I dette tilfellet er doren med produktet i suspendert tilstand på grunn av det faktum at trykkluft tilføres støtten 1 gjennom kanalene 2 og 4 under et visst trykk.

Balanseringsvekter gir høy ytelse og nøyaktighet i å bestemme ubalansen i noen deler (fig. 6.56). For en rekke typer deler er de mer effektive enn prismatiske enheter og rulleanordninger, siden de lar deg direkte bestemme den ubalanserte massen og dens plassering i delen.

Figur: 6.55. Skjema for stativet for statisk balansering på en luftpute: 1 - stativstøtte; 2, 4 - kanaler for trykkluftforsyning; 3 - dorn

Figur: 6.56. Balanseskala for små (a) og store (6) deler: 1 - balanseringsvekt; 2 - rocker; 3 - balansert del

En dorn med en balansert del 3 festet på (fig. 6.56, a) er installert i høyre ende av balansebjelken 2. Balansevekt 1 er suspendert i venstre ende av vippearmen. Hvis tyngdepunktet til den testede delen forskyves i forhold til rotasjonsaksen, vil avlesningene av skalaene være forskjellige på forskjellige posisjoner av delen. Så, med posisjonen til tyngdepunktet til delen ved punktene S1 eller S3 (bilde 6.56, a), viser skalaene den faktiske massen til den kontrollerte delen. Når tyngdepunktet er på punkt S2, er avlesningene maksimale, og når tyngdepunktet er på punkt S4, er de minimale. For å bestemme posisjonen til delen av tyngdekraften, blir avlesningene av vekten løst ved periodisk å rotere den rundt sin akse med en viss vinkel, for eksempel lik 30 °.

Ubalanse mellom produkter som plater stor diameter det er praktisk å bestemme på spesielle skalaer (fig. 6.56, b). De har to piler i gjensidig vinkelrett retning og bringes til en balansert (horisontal) tilstand ved hjelp av vekter som ligger diametralt motsatt av pilene.

Delen som skal balanseres installeres ved hjelp av en spesiell enhet på vekten slik at aksen passerer gjennom toppen av balansestøtten, laget i form av et konisk punkt og en tilsvarende fordypning i basen. Hvis delen har ubalanse, avviker balansen med delen fra den horisontale stillingen. Når du beveger motvektene langs delen, blir skalaene ført til den opprinnelige (horisontale) posisjonen, og kontrollerer den med pilene. Massen og posisjonen til balansvekten bestemmer størrelsen og plasseringen av ubalansen.

Enheter av den andre typen for statisk balansering er basert på prinsippet om registrering av sentrifugalkraften som oppstår ved rotasjon av en ubalansert del. De er spesielle balanseringsmaskiner, hvor et diagram er vist i fig. 6.57. Maskinen tillater ikke bare å etablere tilstedeværelsen av en ubalanse, men også å eliminere den ved å bore hull.

Balansert del 1 installeres konsentrisk og festes på bordet 9, utstyrt med en vinkelskala. Motoren 7 gir til bordet med delens rotasjon med en vinkelfrekvens ω, derfor, hvis delen har en ubalanse a, oppstår en sentrifugalkraft under dens virkning og reaksjonen av fjærene 8, mottar systemet oscillerende bevegelser i forhold til støtten 6. Sistnevnte er fikset av en måleomformer (MT) forbundet med tellingen og logisk enhet (SLU).

I øyeblikket av maksimalt avvik fra systemet til høyre, slår SLU på den stroboskopiske lampen 4, belyser vinkelskalaen på bordet 9 og sender til indikatorenheten 5 et signal proporsjonalt med ubalansen. Enhet 5, som kan være en bryter eller digital type, viser verdien av den nødvendige boredybden.

Operatøren fikser vinkelposisjonen til ubalansen som vises på skjermen. Etter stopp stoppes bordet manuelt til ønsket vinkel, og det bores et hull i del 1 med et bor 2 i en avstand r fra rotasjonsaksen til en dybde som er nødvendig for å sikre balansering av delen. Det er også balanseringsmaskiner der rotasjonen av platen til ønsket punkt (eller flere punkter) for å utføre boring, og boreprosessen utføres automatisk.

Figur: 6.57. Maskindiagram for statisk balansering: 1 - balansert del; 2 - bor; 3 - skjerm; 4 - stroboskopisk lampe; 5 - indikatorenhet; 6 - hengslet støtte; 7 - elektrisk motor; 8 - vår; 9 - bord; IP - måleomformer; SLU - beregning av logisk enhet

Statisk balanseringsnøyaktighet er preget av verdien e0 ω p, hvor e 0 - gjenværende spesifikk ubalanse; ωr - maksimal driftsfrekvens for delen under drift.

Balansering på prismer (se fig. 6.53, a) gir f.eks0 \u003d 20-80 mikron, på diskstøtter (se fig. 6.53, b) f0 \u003d 15-25 mikron, i aerostatiske støtter (se fig. 6.55) - e0 \u003d 3-8 mikron, på en maskin i henhold til fig. 6,57 - e0 \u003d 1-3 mikron. Den internasjonale standarden MS 1940 gir 11 klasser med balanseringsnøyaktighet.

Dynamisk balansering

Statisk balansering er utilstrekkelig for å eliminere ubalansen i lange gjenstander når den ubalanserte massen fordeles langs rotasjonsaksen og ikke kan bringes til ett senter. Slike kropper er dynamisk balansert.

For en dynamisk balansert del er summen av momentene til sentrifugalkreftene til massene som roterer rundt delens akse lik null. Derfor, ved dynamisk balansering, oppnås rotasjonsaksen til delen sammenfallende med treghetsaksen til det gitte systemet.

Hvis et dynamisk ubalansert legeme er installert på fleksible støtter, utfører de under sin rotasjon oscillerende bevegelser, hvis amplitude er proporsjonal med verdien av de ubalanserte sentrifugalkreftene P og Q som virker på støttene (figur 6.58). Dynamiske balanseringsmetoder er basert på å måle vibrasjonene til støttene.

Den dynamiske balanseringen av hver ende av delen gjøres vanligvis separat. Først blir for eksempel støtte Ι (se fig. 6.58) bevegelig, og motsatt støtte II er festet. Derfor, i dette tilfellet, utfører det roterende objektet oscillerende bevegelser i vinkelen a relativt støtten II bare under påvirkning av kraften P.

For å forbedre nøyaktigheten ved å bestemme ubalansen til delen, måles amplituden til støttene med en rotasjonsfrekvens som sammenfaller med den naturlige frekvensen til balanseringssystemet, dvs. i resonansforhold. Dynamisk balansering bestemmer massen og posisjonen til vekter som skal legges til eller fjernes fra delen. For dette formålet brukes spesielle balanseringsmaskiner av forskjellige modeller, avhengig av massen til de balanserte delene. Å balansere den frie enden av delen består i å bestemme verdien og retningen til kraften P og eliminere dens skadelige effekt ved å installere en balanseringsvekt på et bestemt sted eller fjerne en viss mengde materiale. Deretter er støtte fixed løst, og støtte II frigjøres, og delen balanseres fra den andre enden på samme måte. For å forenkle utformingen av maskinen gjøres vanligvis en støtte bevegelig, og muligheten for å balansere delen fra begge ender tilveiebringes ved å installere den på 180 °.

Figur: 6.58. Vibrasjonsmønster for en del under dynamisk balansering

Dette prinsippet er basert på maskindiagrammet (fig. 6.59) for dynamisk balansering, i likhet med det som er diskutert ovenfor (se fig. 6.57).

Figur: 6.59. Diagram over maskinen for dynamisk balansering: 1 - balansert del; 2 - vinkelskala; 3 - skjerm; 4 - stroboskopisk lampe; 5 - indikatorenhet; 6 - vår; 7 - base; 8 - støtte; 9 - elektrisk motor; 10 - elektromagnetisk kobling; IP - måleomformer; SLU - beregning av logisk enhet

Enhetene IP, SLU, 5,4,3 og vinkelskala 2 har samme formål som lignende elementer i maskinen i henhold til fig. 6.57.

Den balanserte delen 1 er installert på støtten til basen 7, som kan utføres under påvirkning av et par treghetskrefter Q1 Q 2 og reaksjonen fra fjæren 6 oscillasjoner rundt aksen 8. Delen blir rotert av motoren 9 gjennom den elektromagnetiske koblingen 10, med en vinkelhastighet ω litt høyere enn resonansfrekvensen til de naturlige svingningene i systemet.

Etter balansering av delen i bb-planet roteres den 180 ° for å utføre balansering i aa-planet. Kvaliteten på dynamisk balansering blir vurdert av vibrasjonsamplituden, hvis tillatte verdi er angitt i teknisk dokumentasjon... Det avhenger av hastigheten til det balanserte arbeidsstykket og med en hastighet på 1000 min.-1 er 0,1 mm, og ved 3000 min-1 - 0,05 mm.

Ubalanse i en hvilken som helst roterende del et lokomotiv kan oppstå både under drift på grunn av ujevn slitasje, bøying, opphopning av smuss på et hvilket som helst sted, med tap av en balanserende vekt, og under reparasjoner på grunn av feil behandling av delen (forskyvning av rotasjonsaksen) eller unøyaktig akseljustering. For å balansere delene blir de utsatt for balansering. Det er to typer balansering: statisk og dynamisk.

Figur: 1. Skjema for statisk balansering av deler:

T1 er massen til den ubalanserte delen; T2 er massen av balanseringsvekten;

L1, L2 - deres avstander fra rotasjonsaksen.

Statisk balansering. En ubalansert del har massen lokalisert asymmetrisk i forhold til rotasjonsaksen. Derfor, når en slik del er i en statisk posisjon, dvs. når den er i ro, vil tyngdepunktet ha en tendens til å ta den nedre posisjonen (fig. 1). For å balansere delen, legg til en belastning med masse T2 fra den diametralt motsatte siden, slik at øyeblikket T2L2 er lik øyeblikket til ubalansert masse T1L1. Under denne tilstanden vil delen være i likevekt i hvilken som helst posisjon, siden dens tyngdepunkt vil ligge på rotasjonsaksen. Likevekt kan også oppnås ved å fjerne en del av metallet fra delen ved å bore, sage eller frese fra siden av den ubalanserte massen T1. På tegningene av deler og i reparasjonsreglene er det gitt en toleranse for balanseringsdeler, som kalles ubalanse (g / cm).

Flate deler med et lite forhold mellom lengde og diameter blir utsatt for statisk balansering: et tannhjul til en trekkreduksjonsenhet, et løpehjul til en kjølevifte osv. Statisk balansering utføres på horisontale parallelle prismer, sylindriske stenger eller på rullelager. Overflatene på prismer, stenger og ruller må bearbeides nøye. Statisk balanseringsnøyaktighet er i stor grad avhengig av overflatenes tilstand på disse delene.

Dynamisk balansering. Dynamisk balansering utføres vanligvis på deler hvis lengde er lik eller større enn diameteren. I fig. 2 viser en statisk balansert rotor, der massen T balanseres av en masse av masse M. Denne rotoren vil være i likevekt i hvilken som helst stilling under langsom rotasjon. Imidlertid, med sin raske rotasjon, vil to like, men motsatt rettet sentrifugalkrefter F1 og F2 dukke opp. I dette tilfellet dannes et øyeblikk FJU som har en tendens til å rotere rotoraksen med en viss vinkel rundt tyngdepunktet, dvs. det er en dynamisk ubalanse i rotoren med alle de påfølgende konsekvensene (vibrasjoner, ujevn slitasje, etc.). Momentet til dette kreftparet kan bare balanseres av et annet par krefter som virker i samme plan og skaper et like motsatt øyeblikk.

For å gjøre dette, i vårt eksempel, må du feste til rotoren i samme plan (vertikalt) to vekter med masser Wx \u003d m2 i lik avstand fra rotasjonsaksen. Vektene og deres avstander fra rotasjonsaksen velges slik at sentrifugalkreftene fra disse vektene skaper et øyeblikk / yl som motsetter øyeblikket FJi og balanserer det. Oftest er balanseringsvekt festet til endeplanene til delene, eller en del av metallet fjernes fra disse planene.

Figur: 2. Skjema for dynamisk balansering av deler:

T er massen til rotoren; M er massen av balanseringsvekten; F1, F2 - ubalanserte masseplan til rotoren; m1, m2 - balansert, redusert til rotormassens plan; Р1 Р 2 - balansering av sentrifugalkrefter;

Ved reparasjon av diesellokomotiver, slike hurtigroterende deler som en turboladerrotor, et anker til en trekkmotor eller annen elektrisk maskin, en blåserehjul komplett med et drivutstyr, en vannpumpeaksel komplett med et løpehjul og et tannhjul, kardanskaft til en drivkraftmekanisme blir utsatt for dynamisk balansering.

Figur: 3. Diagram over konsolltype balanseringsmaskin:

1 - vår; 2 - indikator; 3 anker; 4 - ramme; 5 - maskinstøtte; 6-sengs støtte;

I, II - fly

Dynamisk balansering pågår på balanseringsmaskiner. Skjematisk diagram en slik maskin av konsolltypen er vist i fig. 3. Balansering, for eksempel, av trekkmotorarmaturet utføres i denne rekkefølgen. Anker 3 er plassert på støtten til den svingende rammen 4. Rammen hviler med det ene punktet på støtten til maskinen 5 og det andre på fjæren 1. Når ankeret roterer, får den ubalanserte massen til noen av dens seksjoner (unntatt massene som ligger i planet II - II) at rammen svinger. Rammevibrasjonsamplituden festes av indikator 2.

For å balansere ankeret i I-I-planet festes testvekter med forskjellig masse til enden på kollektorsiden (til trykkjeglen) og prøver å stoppe rammens svingning eller redusere den til den tillatte verdien. Deretter blir ankeret snudd slik at planet I-I går gjennom den faste støtten til sengen 6, og de samme operasjonene gjentas for planet II - II. I dette tilfellet er balanseringsvekten festet til den bakre armaturens skyvemaskin.

Etter at alt arbeidet med å fullføre delene av de valgte settene er ferdig merket (i bokstaver eller tall) i henhold til kravene i tegningene

Hovedkilden til enhetsvibrasjoner errotor ubalanse , som alltid finner sted på grunn av at rotasjonsaksen og treghetsaksen som går gjennom massesenteret ikke sammenfaller. Rotor ubalanse er klassifisert i følgende tre typer.

Statisk ubalanse er en ubalanse der rotoraksen og dens viktigste sentrale treghetsakse er parallelle (se figur 1).

Figur 1

Momentan ubalanse er en ubalanse der rotoraksen og dens viktigste sentrale treghetsakse krysser hverandre ved rotorens massesenter (se figur 2).

Fig. 2

Dynamisk ubalanse er en ubalanse der rotoraksen og dens viktigste sentrale treghetsakse ikke krysser hverandre i massesenteret eller krysser hverandre (se figur 3). Den består av statisk og øyeblikkelig ubalanse.

Merk: Heretter blir kursivert begrepene og definisjonene etablert av GOST 19534 - 74. Balansering av roterende legemer. Vilkår.

Fig. 3

Et spesielt tilfelle av dynamisk ubalanse er kvasistatisk ubalanse, der rotoraksen og dens viktigste sentrale akse ikke krysser hverandre i rotors massesenter.

Sentrifugalkraften forårsaket av ubalanse bestemmes av formelen:

Fцн \u003d P / g w 2 r \u003d P / g (? N / 30) 2 r, (1)
hvor w \u003d 2? f \u003d? n / 30 er vinkelhastigheten,
f er antall omdreininger av rotoren per sekund,
n er antall omdreininger per minutt,
P - rotorvekt, q \u003d 9,81 m / sek2 - gravitasjonsakselerasjon,
r er radien til den ubalanserte massen eller eksentrisitetsmodulen.

Ved høye turtall kan ubalanserte masser utvikle sentrifugalkrefter til uakseptable verdier, noe som vil føre til ødeleggelse av maskinen. For de fleste maskiner når ubalansert sentrifugalkraft ca. 30% av rotorvekten er den maksimalt tillatte verdien.

Produktet av den ubalanserte massen på grunn av sin eksentrisitet kalles ubalanse. Ubalanse er en vektormengde. Oftere brukes begrepet "ubalanseverdi", som er lik produktet av den ubalanserte massen ved hjelp av sin eksentrisitetsmodul.

Ubalansene til rotorene under drift kan være forårsaket av slitasje på arbeidsdelene, en endring i skivenes passform, svekkelse av festingen av elementene i rotoren, deformasjon og andre faktorer som fører til en forskyvning av massene i forhold til rotasjonsaksen.

Ubalanseverdien er vanligvis angitt i gmm, gsm. 1gsm \u003d 10gmm.

Noen ganger brukes forholdet mellom ubalanseverdien og rotormassen for å stille inn toleransen, kaltspesifikk ubalanse ... Spesifikk ubalanse tilsvarer eksentrisiteten til rotors massesenter.
f st \u003d D / m (2)

Ubalanser elimineres ved å balansere.Balansering er prosessen med å bestemme verdiene og vinklene på rotorubalanser og redusere dem ved å justere massene. I praksis har to typer balansering blitt utbredt: statisk og dynamisk.

2. Balansering. Generell informasjon

Statisk balansering utføres vanligvis i samme korreksjonsplan og brukes hovedsakelig på skivrotorer. Den kan brukes hvis forholdet mellom rotorlengde og diameter ikke overstiger 0,25.Korreksjonsplanet er planet vinkelrett på rotoraksen, hvor sentrum av korreksjonsmassen er lokalisert (masse brukt til å redusere rotorubalanser).

Med statisk balansering bestemmes og reduseres hovedvektoren for rotorubalanser, noe som karakteriserer dens statiske ubalanse. Hovedobalansevektoren er lik summen av alle ubalansevektorene som er plassert i forskjellige plan vinkelrett på rotoraksen (se fig. 4).

For rotorer som har en lengde som er sammenlignbar med eller større enn diameteren, er statisk balansering ineffektiv, og i noen tilfeller kan det være skadelig. For eksempel, hvis korreksjonsplanet er i betydelig avstand fra hovedvektoren for ubalanser, kan øyeblikkets ubalanse økes ved å redusere den statiske ubalansen.

Dynamisk balansering -det er en slik balansering, der rotorens ubalanser bestemmes og reduseres, som karakteriserer dens dynamiske ubalanse (se fig. 4). Med dynamisk balansering reduseres både dreiemoment og statisk ubalanse på rotoren samtidig.

Det er mange balanseringsteknikker. Alle er basert på antagelsen om systemets linearitet, det vil si at vibrasjonsamplitudene betraktes som proporsjonale med ubalanseverdien, og fasene er uavhengige av størrelsen. Det er en-plan og fler-plan balansering. Med en-plan balansering beregnes korreksjonsmassene sekvensielt for hvert korreksjonsplan, med multi-plan balansering - samtidig.

Flerplan balansering ved bruk av metoden for samtidig måling av amplitudene og fasene til svingninger er mest vanlig når du balanserer rotorene til enheter av typen GTK 10-4. Mer presist er den vanligste to-plan balansering, som er et spesielt tilfelle av multi-plan balansering. For å beregne korreksjonsmassene med denne balanseringsmetoden, er det nødvendig å utføre minst tre starter: en innledende (null) og to prøve med enkle (prøve) masser m n1, m n2 installert på avstander r n1, r n2 fra rotasjonsaksen (se fig. 5). Rekkefølgen og kombinasjonene av testlastinnstillingen kan være forskjellige.

Fig. 5.

Ved bruk av denne balanseringsmetoden antas det at systemet tillater bruk av superposisjonsprinsippet. Beregningen av korreksjonsmassene og deres installasjonssteder i et slikt system kan gjøres på forskjellige måter: grafisk, analytisk eller grafisk-analytisk.

Grafiske og grafoanalytiske beregninger med konstruksjon av ganske komplekse vektordiagrammer ble mye brukt før utseendet på balanseringsmidler med mikroprosessorer. Teknikker for å utføre slike beregninger finnes i litteraturen. Foreløpig brukes de praktisk talt ikke, siden moderne teknologi gjør det enklere, mer nøyaktig og raskere å løse slike problemer.

Moderne mikroprosessorteknologi ved hjelp av programvare løser ofte beregningsproblemet analytisk. La oss vurdere hva som er essensen av løsningen på dette problemet.

Svingninger i rotorstøttestrukturen kan beskrives av et ligningssystem (for hver oppstart, to ligninger med seks ukjente).

A0 \u003d? a1 D I +? a2 D II

B0 \u003d? в1 D I +? B2 D II
A1 \u003d? а1 (D I + r п1 m п1) +? a2 DII
B1 \u003d? в1 (D I + r п1 m п1) +? B2 D II (5)
A2 \u003d? a1 D I +? a2 (D II + r n2 m n2)
B2 \u003d? в1 D I +? B2 (D II + r p2 m p2)

Hvor, A 0, A 1, A 2, B 0, B 1, B 2 - amplituder av svingninger av støtter "a", "b" ved null og testkjøringer utført med samme frekvens.
? a1 ,? a2 ,? i 1,? klokka 2 - påvirke koeffisienter, som representerer vektorene for svingninger av støttene "a" og "b", forårsaket av enhetsmassene mп1, mп2.
D I, D II - innledende ubalanser i de valgte korreksjonsplanene I og II.
r p1 m p1, r p2 m p2 - introduserte ubalanser på grunn av installasjon av enkelt (prøve) masser, i korreksjonsplanene I og II.

Seks vektormengder er ukjente i disse ligningene: D I, D II ,? a1 ,? a2 ,? klokka 2,? klokka 2 ... For å finne dem er det nødvendig å løse systemet med disse ligningene. Å bestemme påvirkningskoeffisienter og korrigerende masser for å kompensere for de opprinnelige ubalansene er en ganske vanskelig oppgave. Løsningen på et slikt problem ved hjelp av moderne midler utføres imidlertid automatisk under lanseringsprosessen. Påvirkningskoeffisientene bestemt fra ligningene (5) kan brukes til å beregne korreksjonsmassene når man balanserer påfølgende rotorer av samme type uten å utføre to teststart.

I tilfeller der antall korreksjonsplaner er større enn 2 (for eksempel hvis en rotor er balansert med mer enn 2 støtter eller balansering av sammenkoblede rotorer), bestemmes antall testkjøringer av antall korreksjonsplan, i hvert av disse prøvene er installert sekvensielt ... Ligningene som beskriver svingningene i systemet er sammensatt på samme måte som for to-plan balansering. Systemet med disse ligningene og løsningen blir mer komplisert, siden antall innflytelseskoeffisienter øker på grunn av en økning i antall korreksjonsplaner og antall ligninger øker på grunn av en økning i antall starter.

Oftere dynamisk balansering utført på balanseringsmaskiner. Vanligvis utføres balansering på maskiner med lavere hastighet enn rotorens arbeidshastighet. Dette skyldes de tekniske egenskapene til balanseringsmaskiner. Høyhastighets balanseringsmaskiner brukes ikke mye på grunn av høye kostnader og høyt energiforbruk. Balansering på maskiner med lav hastighet er ganske effektiv og gir høy nøyaktighet i tilfeller der rotoren tilhører klassenstive rotorer... Til fleksibel rotorobalansering på maskiner med lav hastighet er ikke alltid effektivt.

En stiv rotor er definert som en rotor som er balansert med en lavere hastighet enn den første kritiske i to vilkårlige korreksjonsplan, og hvis gjenværende ubalanse ikke vil overstige de tillatte verdiene ved alle hastigheter opp til den høyeste driftshastigheten. Som regel utføres dynamisk balansering av en stiv rotor i to plan.

En fleksibel rotor er definert som en rotor som er balansert med en lavere hastighet enn den første kritiske i to vilkårlige korreksjonsplaner, og hvor verdiene for gjenværende ubalanse kan overstige tillatte verdier ved andre hastigheter opp til den høyeste drift ... Ved balansering av fleksible rotorer brukes som regel mer enn to korreksjonsplan.

3. Valg av toleranse og balanseringsnøyaktighet

Fra praksis er det kjent at vibrasjonshastighet er det mest objektive kriteriet for å vurdere vibrasjon. Basert på dette blir vurderingen og standardiseringen av vibrasjonstilstanden ofte utført i henhold til vibrasjonshastigheten. Derfor er det vanlig å innstille balanseringstoleransen på en slik måte at den har en akseptabel vibrasjonshastighet i driftshastighetsområdet. Basert på disse forholdene, bør den tillatte ubalansen endre seg i omvendt forhold til rotorhastigheten. Jo høyere driftshastighet, desto mindre skal tillatt ubalanse være. Derfor må følgende avhengighet sikres:
spiser w \u003d konst. , hvor e er den spesifikke ubalansen, w er vinkelfrekvensen.
Det antas at rotoren og støttene er stive. Estw-verdien ble ansett som avgjørende for klassifiseringen av balanseringsnøyaktigheten.

Balanseringsnøyaktighetsklassene for stive rotorer er etablert av GOST 22061-76 i samsvar med den internasjonale standarden ISO 1949.

I henhold til denne klassifiseringen er hver klasse preget av en konstant verdi e St. w. Hver påfølgende klasse skiller seg fra den forrige med 2,5 ganger. GOST 22061-76 etablerer 13 nøyaktighetsklasser; fra null til tolvte, for forskjellige grupper med stive rotorer. Rotoren til bensinpumpeenhetene tilhører 3. nøyaktighetsklasse. Verdiene for tillatte ubalanser beregnes og stilles av maskinutvikleren i samsvar med GOST 22061-76.

4. Funksjoner ved å balansere store rotorer

Balansering av store OK TVD GTK 10-4 rotorer har sine egne egenskaper, men ikke forskriftsdokumenter, etablere en slags separasjon av rotorene avhengig av dimensjonene. For lange lengder (mer enn 4 meter) og store rotormasser (som veier flere tonn), er det nødvendig å ta hensyn til effekten av termiske deformasjoner på ubalanser. Med disse dimensjonene er ikke rotorens temperatur den samme på forskjellige punkter. Dette skyldes det faktum at i industrilokaler det er alltid kilder til termisk stråling og konveksjonsstrømmer. Og balanseringsmaskinene i seg selv er slike. Lange rotorer er spesielt følsomme for den minste temperaturforskjellen i radial retning. De utførte studiene av innflytelsen av termiske deformasjoner av rotorer (OK HPT av GTK 10-4-enheten) på ubalanser viser at et temperaturfall i radiell retning med 1єC (med en rotorlengde på 4 meter eller mer) fører til termiske ubalanser som overskrider toleransen med 5-10 ganger. For å eliminere feil i balansering på grunn av termiske deformasjoner, er det nødvendig å gi foreløpig termisk stabilisering av de balanserte rotorene. I praksis gjøres dette som følger. Rotoren som kommer til balansering holdes i rommet til temperaturen er lik omgivelsestemperaturen. Deretter installeres rotoren på maskinen og roteres. En rotor som veier mer enn 5 tonn må oppbevares i kontinuerlig rotasjonsmodus (eller i start-stopp-start-modus) i minst 2 timer, og bare deretter balansere den. Under rotasjon utlignes temperaturen i radial retning. Hvis balanseringen av en eller annen grunn ble avbrutt (rotasjonsavbrudd i omtrent 1 time eller mer), må fullføringen igjen foregå med rotasjonsrotasjon for å utjevne temperaturen i radial retning. Ved pauser på mindre enn 2 timer krever ikke rotasjonstiden for å utjevne temperaturen mer enn pausetiden.

Merk følgende! Du har ikke tillatelse til å se skjult tekst.

Informasjonskilder tatt i betraktningnår du tegner opp metodisk håndbok for balansering av rotorer.

GOST 19534 - 74. Balansering av roterende kropper. Vilkår.

GOST 22061 - 76 System for balansering av nøyaktighetsklasser og retningslinjer.

Retningslinjer for balansering av GTU-rotorer på en balanseringsmaskin og i egne lagre. "Orgenergogaz" M., 1974.

Vibrasjoner i teknologi. T.6. Vibrasjons- og støtbeskyttelse. Ed. Tilsvarende medlem USSR Academy of Sciences K.V. Frolov. M. "Maskinteknikk", 1981

Sidorenko M.K. Vibrometri av gasturbinemotorer.

Hjulbalansering er nødvendig slik at føreren ikke opplever ubehag fra et slikt fenomen som hjulslag mens bilen beveger seg. Dette skjer når det er ubalanse rundt aksen eller rotasjonsplanet.


Hvorfor balansere hjul

I ferd med å produsere plater, rør og dekk er det umulig å lage et perfekt balansert produkt. Dekket introduserer det meste av ubalansen. Siden det er lengst fra rotasjonssenteret. Derav behovet for balansering. Tross alt gjør feil hjulbalansering ikke bare det å kjøre bil ubehagelig, det bidrar også til rask slitasje på fjæringselementene. Først og fremst lider hjullageret, noe som absolutt må endres hvis du har kjørt på ubalanserte hjul.

Enig, det er mye billigere å balansere enn å bytte slitte deler og dekk. Det er fortsatt mennesker som bare balanserer forhjulene. Angivelig er det bare de ledende som trenger det, og det er ikke nødvendig å bruke ekstra penger på å balansere de bakre. Dette er en misforståelse, og slike besparelser vil bare drepe bakfjæringselementene.

Det er flere typer balansering:

• på maskinen med fjerning av hjulet;
• etterbehandling, laget direkte med bil;
• automatisk (pulver, beaded).

Det er også en inndeling i dynamisk og statisk.

Hvordan gjøres balansering

Statisk

I tilfelle når hjulet har en statisk ubalanse, er vekten langs rotasjonsaksen ujevn, den har et tungt sted. Dette stedet vil treffe veien med mer kraft, og jo høyere rotasjonshastigheten er, desto sterkere vil den statiske ubalansen være.


For å unngå dette fenomenet gjøres statisk balansering. Denne tjenesten i vårt land leveres av alle dekkbutikker. Hjulet er plassert på en spesiell maskin, i rotasjonsprosessen bestemmer automatiseringen graden av ubalanse, og indikerer hvor tilleggsvekten må installeres.

Det er to typer last:

• med en brakett, er montert på kanten av platen og brukes som regel på stemplede plater;
• på selvklebende basis, praktisk for balansering av støpte, smidde hjul.

Dynamisk

Det skal bemerkes med en gang at ikke alle dekkmonteringsstasjoner kan tilby denne tjenesten. Siden utstyret som brukes i de fleste tilfeller er gammelt, kan det sies at det var et trofé.

Så hva er dynamisk balansering for? Jo bredere hjulprofilen er, desto mer sannsynlig er det å få dynamisk ubalanse under kjøring, i forhold til rotasjonsplanet.

Bli ferdig

Denne typen balansering utføres etter den viktigste statiske, og om mulig dynamiske. Spesialutstyr, et balanseringsstativ er installert under det hengende kjøretøyet, hjulet spinner opp til en hastighet på 90 km / t, og automatiseringen tar målinger og indikerer på hvilket sted og hvilken type last som må installeres. For denne balanseringen trenger du utstyr, som ofte bare er tilgjengelig for profesjonelle dekksentre.



Automatisk

Automatisk gjelder bare for lastebiler og busser. Dette skjer på følgende måte - spesielle balanseringsgranuler, små perler, mindre ofte helles sand i hjulet, fordi sistnevnte har høy slipende effekt. Under kjøring trekker sentrifugalkraften balanseringsmaterialet mot dekkets indre overflate, noe som resulterer i selvbalansering.

I lette kjøretøyer brukes ikke denne typen balansering på grunn av at det ikke er mulig å bestemme nøyaktig hvor mye materiale som må helles i hvert hjul. Vekten øker også.



Riktig hjulbalansering

Det finnes en rekke regler, hvis implementering garanterer balansering av høyeste kvalitet.

1. platen må rengjøres for smuss. Tross alt er det ofte ganske mye av det både på utsiden og på innsiden. Automatisering beregner hvor mange gram last du trenger å henge på denne eller den delen av hjulet. Ved å balansere et skittent hjul, risikerer du å miste balansen ved den aller første støt, når et stort stykke smuss faller av platen og alt arbeidet går ned i avløpet;
2. det er viktig å fjerne alle gamle balanseringsvekter;
3. fremdeles er det ganske ofte en situasjon når dekket ganske enkelt ikke passer helt på plass. Det er ikke alltid mulig å legge merke til dette utenfra, men det kan påvirke balanseringen ganske sterkt;
4. forskjellige plasthetter som settes på umiddelbart etter at dekkene har gått ut, er også i stand til å balansere et nylig balansert hjul.



Hvor ofte å balansere hjulene

Den anbefalte frekvensen er forskjellig. Noen sier at det trengs hver 10. tusen kilometer, noen insisterer på 20 tusen. Hvis du føler at rattet slår mens du kjører, er det overdreven vibrasjon i kroppen, ikke vær for lat til å besøke dekkservicen. Ved å gjøre det kan du spare på dyrere reparasjoner.
Vi håper at etter å ha lest denne artikkelen, vil du ikke lenger ha noen spørsmål om hvorfor du trenger hjulbalansering, og om du trenger å gjøre det.


M.A. Kausov - redaksjon

Pålitelig og brukbar drift av roterende maskiner avhenger av et stort antall faktorer, for eksempel: innretting av enhetsakslene; lagrenes tilstand, smøring av dem, passer på akselen og i huset; slitasje på hus og sel; hull i strømningsveien; produksjon av buskbøsser; radial kamp og akselavbøyning; ubalanse mellom løpehjulet og rotoren; fjæring av rørledninger; brukervennlighet av tilbakeslagsventiler; tilstand av rammer, fundamenter, ankerbolter og mye mer. Svært ofte blir en liten feil oversett, som en snøball som trekker andre sammen med seg, og som et resultat utstyrssvikt. Bare når man tar hensyn til alle faktorene, nøyaktig diagnostiserer dem i tide og overholder kravene i TU for reparasjon av roterende mekanismer, er det mulig å oppnå problemfri drift av enhetene, sikre de spesifiserte driftsparametrene, øke overhalingstiden og redusere vibrasjons- og støynivået. Det er planlagt å vie en rekke artikler til temaet reparasjon av roterende mekanismer, som vil vurdere spørsmål om diagnostikk, reparasjonsteknologi, designmodernisering, krav til reparert utstyr og rasjonaliseringsforslag for å forbedre kvaliteten og redusere kompleksiteten i reparasjoner.

Ved reparasjon av pumper, røykavgassere og vifter er det vanskelig å overvurdere viktigheten av nøyaktig balansering av mekanismen. Så overraskende og gledelig å se en gang brølende og ristende maskin, som ble pacifisert og roet av noen få gram motvekt, nøye installert på "riktig sted" med dyktige hender og et lyst hode. Du tenker ufrivillig på hva metallet gram betyr i vifthjulets radius og tusenvis av omdreininger per minutt.

Så hva er grunnen til en så dramatisk endring i oppførselen til enheten?

La oss prøve å forestille oss at hele massen til rotoren, sammen med pumpehjulet, er konsentrert på ett punkt - massesenteret (tyngdepunkt), men på grunn av unøyaktigheten ved produksjonen og ujevnheten i materialets tetthet (spesielt for jernstøp), blir dette punktet forskjøvet en viss avstand fra rotasjonsaksen ( Figur 1). Under drift av enheten vises treghetskrefter - F, som virker på det fortrengte massesenteret, proporsjonalt med rotormassen, forskyvning og kvadratet av vinkelhastigheten. Det er de som skaper variable belastninger på støttene R, rotoravbøyning og vibrasjoner, noe som fører til for tidlig svikt i enheten. En verdi lik produktet av avstanden fra aksen til massesenteret av rotorens masse kalles statisk ubalanse og har dimensjonen [rx cm].

Statisk balansering

Oppgaven med statisk balansering er å bringe massesenteret til rotoren til rotasjonsaksen ved å endre massefordelingen.

Vitenskapen om å balansere rotorer er omfattende og variert. Det er metoder for statisk balansering, dynamisk balansering av rotorer på maskinverktøy og i egne lagre. De balanserer et bredt utvalg av rotorer fra gyroskop og slipeskiver til turbinrotorer og marine veivaksler. Mange enheter, maskinverktøy og enheter er opprettet ved hjelp av siste utvikling innen instrumentering og elektronikk for å balansere ulike enheter. Når det gjelder enhetene som opererer i termisk kraftindustri, stiller forskriftsdokumentasjonen for pumper, røykavgasser og vifter krav til statisk balansering av løpehjul og dynamisk balansering av rotorer. For løpehjul er statisk balansering aktuelt, siden når hjulets diameter overstiger bredden mer enn fem ganger, er de gjenværende komponentene (moment og dynamisk) små og kan neglisjeres.

For å balansere hjulet må du løse tre problemer:

1) finn det rette stedet - retningen som tyngdepunktet ligger i;

2) bestemme hvor mange "kjære gram" av motvekten som trengs og i hvilken radius du skal plassere dem;

3) balanser ubalansen ved å justere pumpehjulets masse.

Statisk balanseringsutstyr

Statiske balanseringsenheter hjelper deg med å finne stedet for ubalanse. De kan lages uavhengig, de er enkle og rimelige. La oss vurdere noen konstruksjoner.

Den enkleste enheten for statisk balansering er kniver eller prismer (figur 2), installert strengt horisontalt og parallelt. Avviket fra horisonten i planene parallelt og vinkelrett på hjulets akse skal ikke overstige 0,1 mm per 1 m. Nivået "Geologisk utforskning 0.01" eller nivået med tilsvarende nøyaktighet kan tjene som et verifiseringsmiddel. Hjulet er satt på en dorn som har bakkestøtter (du kan bruke en aksel som en dorn, etter å ha sjekket nøyaktigheten på forhånd). Prismernes parametere fra forholdene for styrke og stivhet for et hjul som veier 100 kg og en dornhalsdiameter d \u003d 80 mm vil være: arbeidslengde L \u003d p X d \u003d 250 mm; bredde ca 5 mm; høyde 50 - 70 mm.

Spindeltidsskrifter og prismeoverflater bør males for å redusere friksjonen. Prismene må festes til en stiv base.

Hvis hjulet får rulle fritt over knivene, vil hjulets massesenter ta stilling som ikke sammenfaller med det laveste punktet etter å ha stoppet på grunn av rullende friksjon. Når hjulet roterer i motsatt retning, vil det etter å ha stoppet ta en annen posisjon. Midtposisjonen til det laveste punktet tilsvarer den virkelige posisjonen til massesenteret til enheten (figur # 3) for statisk balansering. De krever ikke presis horisontal installasjon, slik som kniver og på skiver (ruller), kan det installeres rotor med forskjellige dreidiameter. Nøyaktigheten ved å bestemme massesenteret er mindre på grunn av den ekstra friksjonen i rullelagrene.

Enheter brukes til statisk balansering av rotorer i egne lagre. For å redusere friksjonen i dem, som bestemmer nøyaktigheten av balansering, brukes vibrasjon av basen eller rotasjon av de ytre ringene til støttelager i forskjellige retninger.

Balanserende vekter.

Den mest nøyaktige og samtidig komplekse statiske balanseringsenheten er en balanseringsskala (figur №4). Utformingen av løpehjulsbalansen er vist i figuren. Hjulet er montert på en dorn langs akselen til hengslet, som kan svinge i ett plan. Når hjulet dreies rundt aksen, balanseres det i forskjellige posisjoner av en motvekt, etter hvilken verdi hjulets plassering og ubalanse er funnet.

Balanseringsmetoder

Mengden ubalanse eller antall gram korreksjonsmasse bestemmes på følgende måter:

-valgmetode,når du installerer en motvekt på et punkt motsatt massesenteret, oppnås balansen på hjulet i alle posisjoner;

-test massemetode -Mp, som er satt i rett vinkel mot "tungt punkt", mens rotoren vil rotere gjennom en vinkel j. Korreksjonsmassen beregnes med formelen Mk \u003d Mn ctg j eller bestemt av nomogrammet (figur 5): Tegn en rett linje gjennom punktet som tilsvarer prøvemassen på Mn-skalaen, og punktet som tilsvarer avviksvinkelen fra loddrett j, hvor skjæringspunktet med Mk-aksen gir verdien av den korrigerende massen.

Magneter eller plasticine kan brukes som en testmasse.

Rundtur metode

Den mest detaljerte og mest nøyaktige, men også den mest arbeidskrevende, er rundtur-metoden. Den kan også brukes på tunge hjul, der høy friksjon gjør det vanskelig å finne plasseringen av ubalansen. Overflaten til rotoren er delt inn i tolv eller flere like deler, og suksessivt på hvert punkt velges en prøvemasse Mn som setter rotoren i bevegelse. Basert på dataene som er innhentet, er et diagram (figur nr. 6) bygget av avhengigheten av Mn til rotorens posisjon. Maksimum av kurven tilsvarer det "enkle" stedet der det er nødvendig å installere korrigerende masse Mk \u003d (Mn max + Mn min) / 2.

Måter å eliminere ubalanse

Etter å ha bestemt ubalansen og størrelsen på den, må den elimineres. For vifter og røykavgassere kompenseres ubalansen av en motvekt, som er installert på utsiden av pumpehjulskiven. Oftest brukes elektrisk sveising for å sikre lasten. Den samme effekten oppnås ved å fjerne metallet på et "tungt" sted på pumpehjulene (i henhold til TU-kravene er det tillatt å fjerne metall til en dybde på ikke mer enn 1 mm i en sektor på ikke mer enn 1800). Samtidig prøver de å korrigere ubalansen i maksimal radius, siden påvirkning av massen til det korrigerte metallet på hjulets balanse øker med avstanden fra aksen.

Gjenværende ubalanse


Etter balansering av løpehjulet, på grunn av målefeil og unøyaktigheter av enheter, gjenstår en forskyvning av massesenteret, som kalles gjenværende statisk ubalanse. For løpehjul av roterende mekanismer spesifiserer forskriftsdokumentasjon tillatt gjenværende ubalanse. For eksempel er det satt inn en gjenværende ubalanse på 175 g x cm for et nettverkspumpehjul 1D1250 - 125 (TU 34 - 38 - 20289 - 85).


Sammenligning av balanseringsmetoder på forskjellige enheter

Kriteriet for å sammenligne balanseringsnøyaktigheten kan være den spesifikke gjenværende ubalansen. Det er lik forholdet mellom gjenværende ubalanse og massen til rotoren (hjulet) og måles i [μm]. Spesifikke gjenværende ubalanser for forskjellige metoder for statisk og dynamisk balansering er oppsummert i tabell 1.

Av alle statiske balanseringsenheter gir balansen det mest nøyaktige resultatet, men denne enheten er den mest komplekse. Valseanordningen, selv om den er mer komplisert å produsere enn parallelle prismer, er lettere å betjene og gir resultatet ikke mye verre.

Den største ulempen med statisk balansering er behovet for å oppnå en lav friksjonskoeffisient ved høye belastninger fra vekten av løpehjulene. Å forbedre nøyaktigheten og effektiviteten til balanseringspumper, røykavgassere og vifter kan oppnås ved dynamisk balansering av rotorer på
maskinverktøy og i våre egne lagre.

Bruke statisk balansering

Statisk balansering av løpehjul er et effektivt middel for å redusere vibrasjoner, bærespenning og øke maskinens levetid. Men hun er ikke et universalmiddel for alle sykdommer. I pumper av typen "K" kan statisk balansering begrenses, men for rotorer av monoblokkpumper "KM" kreves dynamisk balansering, siden det er en gjensidig påvirkning av ubalanser mellom hjulet og rotoren til den elektriske motoren. Dynamisk balansering er også nødvendig for elektriske motorrotorer, der massen fordeles langs rotorens lengde. For rotorer med to eller flere hjul, som har en massiv koblingshalvkobling (for eksempel SE 1250 - 140), balanseres hjulene og koblingen hver for seg, og deretter er rotorenheten dynamisk balansert. I noen tilfeller for å sikre normalt arbeid mekanisme krever dynamisk balansering av hele enheten i sine egne lagre.

Nøyaktig statisk balansering er nødvendig, men noen ganger ikke nok grunnlaget for pålitelig og holdbar drift av enheten.