Уравновешивание роторов при проектировании

1. Статическое уравновешивание при проектировании.

При проектировании статически уравновешивают детали, имеющие небольшие осевые размеры и конструктивно неуравновешенные. Такая балансировка может быть применена для роторов имеющих малые размеры по оси вращения – маховики, зубчатые колеса, шкивы и пр.

2. Динамическое уравновешивание при проектировании.

Динамическое уравновешивание при проектировании проводят с деталями и узлами, в которых массы распределены относительно оси вращения неравномерно, например, детали типа коленчатого вала.

На детали выбирают две плоскости коррекции, и каждый вектор дисбаланса раскладывают на две составляющие, расположенные в плоскостях коррекции. Затем составляющие векторы дисбалансов в плоскостях коррекции суммируются, и их равнодействующий дисбаланс уравновешивается соответствующей корректирующей массой.

Порядок балансировки на балансировочном оборудовании. Станок Шитикова

Если расположение дисбаланса для ротора известно, то применяется методика указанная выше. Обычно в реальных условиях расположение дисбаланса величина неизвестная и прежде чем его уравновесить, необходимо выяснит его величину и расположение. Эта задача решается на балансировочном оборудовании или балансировочных станках. Принцип работы с балансировочным оборудованием изучим на примере станка Шитикова.

Вообще говоря, известно, что амплитуда колебаний прямо пропорциональна дисбалансу их вызывающему. Причем коэффициент пропорциональности зависит только от свойств прибора (индикатора) которым эта амплитуда замеряется.

Поэтому порядок балансировки следующий:

1. Производится пуск ротора и при помощи индикатора снимается амплитуда собственных колебаний ротора. .

2. Так как коэффициент пропорциональности на данном этапе не известен, то фиксируется любое положение корректирующей плоскости и считается нулевым. В этой плоскости выставляется корректирующий дисбаланс, величиной которого предварительно задается инженер. Измеряется амплитуда колебаний станка вместе с корректирующим грузом. , где.

3. Корректирующая плоскость поворачивается на 180 градусов и проводится измерение третьей амплитуды – собственных колебаний станка за вычетом амплитуды, вызываемой введенным в систему дисбалансом корректирующей массы. , где.

4. Для устранения погрешностей измерения, каждую амплитуду измеряют несколько раз и рассчитывают среднее арифметическое полученных значений.

5. Затем строят полученные векторные равенства. Из сложения и вычитания векторов известно, что суммой является большая диагональ параллелограмма построенного на складываемых векторах, как на сторонах, а разностью меньшая. Кроме того, из курса геометрии известно, что диагонали параллелограмма пересекаются и точкой пересечения делятся пополам, вследствие чего, задавшись масштабом построения, можно получить амплитуду колебаний только от корректирующей массы.

6. Так как дисбалансом корректирующего груза задавались при проведении балансировки, то, используя его можно определить коэффициент пропорциональности данного индикатора. Кроме того, по построенному параллелограмму можно определить 4 угла возможного расположения дисбаланса.

7. Далее выставляют противовес, назначая либо массу, либо радиус, в зависимости от условий балансировки и проводят контрольные замеры амплитуды колебаний станка на всех 4-х углах, определяя величину остаточного дисбаланса.

8. При необходимости ротор переворачивают на 180 градусов и проводя балансировку во второй корректирующей плоскости.