Балансировка роторов при различных видах неуравновешенности.

1. Статическая неуравновешенность.

При статической неуравновешенности главная центральная ось инерции параллельна оси вращения ротора, т.е. центр масс ротора не находится на оси вращения. Тогда главный вектор дисбалансов больше нуля, а главный момент дисбалансов равен нулю

, а

т.е. необходимо уравновесить только вектор . Для этого достаточно установить на роторе только одну корректирующую массу_, величина которой определяется из равенства:

,

Реализация такой балансировки – вопрос условий ее проведения. На практике величиной задаются из соображений удобства размещения противовесов, тогда массу противовеса можно подсчитать. В условиях проводимой у нас Лабораторной работы задаются массой корректирующего груза, исходя из присутствующих в наличии. Кроме того, достаточно часто на практике противовес вообще не ставят, а снимают материал на линии размещения противовеса.

Условие статической уравновешенности ротора:

2.2. Моментная неуравновешенность.

При моментной неуравновешенности главная центральная ось инерции пересекает ось вращения в центре масс ротора, т.е. главный вектор дисбалансов равен нулю, а главный момент дисбалансов не равен нулю. Следовательно, необходимо уравновесить только момент дисбалансов.

, а

Для этого достаточно разместить на роторе две одинаковых корректирующих массы (чтобы не нарушать статическое равновесие) на равных расстояниях от оси вращения и от центра масс. Массы выбираются и размещаются так, чтобы момент их дисбалансов был по величине равен, а по направлению противоположен моменту дисбалансов ротора:

,

где ,, а.

В этих зависимостях величинами радиус-векторов и расстоянием между корректирующими плоскостями задаются по условиям удобства размещения противовесов на роторе, а корректирующую массу рассчитывают. Необходимо отметить, что величины корректирующих дисбалансов в плоскостях коррекции, вообще говоря, необязательно должны быть равными, необходимо обеспечить только неизменность положения центра масс - он должен оставаться на оси вращения.

Условие моментной неуравновешенности ротора:

2.3. Динамическая неуравновешенность (полная).

При динамической неуравновешенности главная центральная ось инерции пересекает ось вращения не в центре масс ротора, либо перекрещивается с ней; и главный вектор дисбалансов, и главный момент дисбалансов не равны нулю, т.е. необходимо уравновесить и вектор, и момент дисбалансов.

, и

Для этого достаточно разместить на роторе две корректирующих массы. Массы выбираются и размещаются так, чтобы момент их дисбалансов был по величине равен, а по направлению противоположен моменту дисбалансов ротора, а векторная сумма дисбалансов была равна и противоположно направлена вектору. B этих зависимостях радиусам и расстояниями между корректирующими плоскостями задаются по условиям удобства размещения противовесов на роторе, а корректирующие массы рассчитывают.

На практике сначала уравновешивают момент от дисбаланса относительно первой корректирующей плоскости и подсчитывают необходимый дисбаланс корректирующего груза на второй: ,.

А затем дисбаланс уравновешивают корректирующим грузом во второй корректирующей плоскости: ,.

Условие динамической уравновешенности ротора:

Такую задачу можно решать в том случае, когда расположение дисбалансов в роторе известно. При этом необходимо учесть, что при больших угловых скоростях колебания ротора практически не заметны.