5. Балансировка деталей и сборочных единиц

При вращении многих неуравновешенных деталей и сборочных единиц возникают значительные центробежные усилия, которые дополнительно создают увеличенные нагрузки на опоры этих элементов. Кроме того, при вращении неуравновешенная нагрузка создает дополнительные вибрации сборочной единицы, агрегата или всей машины, в результате чего увеличивается изнашивание и разрушение деталей, нарушаются крепления, снижаются надежность и долговечность машины. Поэтому многие детали перед сборкой проверяют на уравновешенность, то есть балансируют. Причиной неуравновешенности (дисбаланса) детали и сборочной единицы служит смещение центра тяжести вращающихся масс относительно оси их вращения из-за неравномерной плотности материала детали, смещения соосности при обработке, неравномерности износа, неточности сборки и из-за других причин.

Различают статическую и динамическую балансировки.

Статическая балансировка детали выполняется на специальных стендах и приспособлениях с горизонтальными призмами или вра­щающимися роликами. Деталь — маховик 2 (рис. 24) закрепляют в специальной оправке и устанавливают на призмы 3 (рис. 24, а) или на диски 4 (рис. 24, б) стенда (приспособления). Деталь не уравновешена, если при повороте несколько раз на любой угол она самопроизвольно возвращается и занимает одно и то же положение (крайнее нижнее) Для уравновешивания (балансировки) детали необходимо прибавить такой же груз напайкой, наплавкой, постановкой шайб с противоположной стороны или опиловкой и высверливанием снять часть металла с утяжеленной (нижней) стороны. Деталь хорошо статически сбалансирована, если при повороте на любой угол она останавливается всегда в равных положениях.

Статическая балансировка на вращающихся роликах точнее, чем на призмах.

Дииамическая балансировка. Сущность динамической балансировки заключается в следующем. Если длинную деталь с неуравно­вешенной массой т (рис. 25) статически отбалансировать грузом Q\ то при вращении ее вокруг оси возникнут две центробежные силы F. Эти силы, равные по значению и действующие в противоположные стороны на расстоянии (плече) / одни от другой, образуют момент пары сил F l, стремящийся повернуть деталь вал. В результате этого опоры вала испытывают дополнительную нагрузку, которая вызывает вибрацию узла и машины в целом. Нагрузки на опоры и вибрация возрастают с увеличением частоты вращения детали. Чтобы уравновесить возникающий момент пары сил F l, необходимо приложить к детали равный ему, но противоположно направленный момент пары сил F\l\.

Таким образом, динамическая балансировка заключается в уравновешивании возникающего момента пары сил при помощи уравновешивающих грузов или в снятии масс, возмущающих этот момент. Выполняют динамическую балансировку на балансировочных машинах. Деталь помешают на специальные опоры машины, которые при вращении детали колеблются под действием неуравновешенных сил. Амплитуда колебания опор указывает на значение возникающих центробежных сил инерции и их моментов. Если деталь динамически сбалансирована, колебания опор прекращаются. Уравновешивают деталь так же, как и при статической балансировке, снятием металла, сверлением или постановкой пластин, шайб, наваркой и т. п.