5 (965904), страница 2
Текст из файла (страница 2)
При несовпадении оси вращения с осью x-x, ротор будет неуравновешенным ив его опорах при вращении возникнут переменные реакции, вызванные действиеминерционных сил и моментов ( точнее, движением центра масс с ускорением ).Рис 5.8В зависимости от взаимного расположения оси вращения и главной цетральной оси инерции xx , по ГОСТ 19534-74, различают следующие виды неуравновешенности роторов (рис.
5.8): а статическую, когда эти оси параллельны; б - моментную, когда оси пересекаются в центре массротора S; в - динамическую, когда оси либо пересекаются вне центра масс, либо непересекаются, а перекрещиваются в пространстве.Как отмечено выше, неуравновешенность определяется конструктивными характеристикамиротора или механизма и не зависит от параметров движения. Поэтому при балансировкеоперируют не инерционными силами, а дисбалансами. Дисбаланс - мера статическойнеуравновешенности ротора, векторная величина, равная произведению неуравновешенноймассы m на ее эксцентриситет e, где эксцентриситет e - радиус-вектор центра этой массыhttp://wwwcdl.bmstu.ru/rk2/lect_5.htm (9 из 16) [31.05.2008 20:54:17]Лекция 5относительно оси ротора.
Направление главного вектора дисбаланса D совпадает снаправлением главного вектора сил инерции Fи, действующих на ротор при вращении:Моментная неуравновешенность характеризуется главным моментом дисбалансов ротора MD ,который пропорционален главному моменту сил инерции (рис. 5.9):Главный момент дисбалансов ротора полностью определяется моментом пары равных повеличине и противоположных по направлению дисбалансов DM1 + DM2 = DM, расположенных вдвух произвольных плоскостях ( I и II ), перпендикулярных оси вращения ротора.
Дисбаланс имомент дисбалансов не зависят от частоты вращения, они полностью определяютсяконструкцией ротора и точностью его изготовления. Балансировкой называют процессопределения значений и угловых координат дисбалансов ротора и их уменьшения с помощьюкорректировки размещения его масс. Балансировка эквивалентна уравновешиванию системыинерционных сил, прикладываемых к подвижному ротору для его равновесия.Рис 5.9Эту систему, как и любую произвольную систему сил, можно заменить равнодействующими главным вектором и главным моментом или двумя векторами, расположенными впроизвольных параллельных плоскостях. Для уравновешивания системы сил достаточноhttp://wwwcdl.bmstu.ru/rk2/lect_5.htm (10 из 16) [31.05.2008 20:54:18]Лекция 5уравновесить эти равнодействующие. При балансировке операции над силами заменяютдействиями над дисбалансами.
Поэтому для жестких роторов выщесказанное можносформулировать так: жесткий ротор можно уравновесить двумя корректирующими массами,расположенными в двух произвольно выбранных плоскостях, перпендикулярных оси еговращения. Эти плоскости называют плоскостями коррекции.Задача балансировки ротора заключается в определении, в выбранных плоскостях коррекции ,значений и углов дисбалансов и размещении в этих плоскостях корректирующих масс,дисбалансы которых равны по величине и противоположны по направлению найденнымдисбалансам ротора.
На практике балансировку проводят : при конструировании - расчетнымиметодами, в процессе изготовления деталей и узлов - экспериментально на специальныхбалансировочных станках. Балансировка на станках является более точным и надежнымметодом, по сравнению с расчетными. Поэтому она применяется для ответственных деталей свысокими рабочими частотами вращения. Корректировка масс ротора осуществляется либоприсоединением к нему дополнительных корректирующих масс (наплавлением, наваркой илипривинчиванием противовесов), либо удалением части массы ротора с “тяжелой” стороны(фрезерованием или высверливанием).
Точность балансировки характеризуется величинойостаточного дисбаланса D0 ротора в каждой из плоскостей коррекции. Величина D0 не должнапревышать допустимых для данного класса точности значений, регламентируемых ГОСТ 2206176.Балансировка роторов при различных видах неуравновешенности.1. Статическая неуравновешенность.Рис 5.10При статической неуравновешенности (рис.5.10) главная центральная ось инерции параллельныоси вращения ротора , главный вектор дисбалансов больше нуля , а главный момент дисбалансовравен нулюhttp://wwwcdl.bmstu.ru/rk2/lect_5.htm (11 из 16) [31.05.2008 20:54:18]Лекция 5Dс0 ; MD = 0,т.е.
необходимо уравновесить только вектор Dс= m e. Для этого достаточно установить на роторетолько одну корректирующую массу mk величине которой определяется из равенства Dk = mk ek= -Dc mk = Dk / ek , где величиной ek задаются из соображений удобства размещенияпротивовесов. Направление вектора Dk противоположно направлению Dc .Условие статической уравновешенности ротора:2.2. Моментная неуравновешенность.Рис 5.11При моментной неуравновешенности (рис.5.11) главная центральная ось инерции пересекает осьвращения в центре масс ротора точке S, главный вектор дисбалансов Dс равен нулю, гавныймомент дисбалансов МD не равен нулю т.е.
необходимо уравновесить только моментдисбалансов МD . Для этого достаточно разместить на роторе две одинаковых корректирующихмассы mk на равных расстояниях от оси вращения ek и от ценра масс S - lk. Массы выбираются иразмещаются так, чтобы момент их дисбалансов MDk был по величине равен, а по направлениюhttp://wwwcdl.bmstu.ru/rk2/lect_5.htm (12 из 16) [31.05.2008 20:54:18]Лекция 5противоположен моменту дисбалансов ротора МD:где Dk = mk ek .
В этих зависимостях величинами lk и ek задаются по условиям удобстваразмещения противовесов на роторе, а величину mk рассчитывают. Необходимо отметить,что величины Dk в плоскостях коррекции необязательно должны быть равными, необходимовыполнять только неизменность положения центра масс - он должен оставаться на осивращения.Условие моментной неуравновешенности2.3. Динамическая неуравновешенность.Рис 5.13При динамической неуравновешенности (pис. 5.12) главная центральная ось инерции пересекаетось вращения не в центре масс ротора точке S, либо перекрещивается с ней; и главный вектордисбалансов Dc, и главный момент дисбалансов МD не равны нулюhttp://wwwcdl.bmstu.ru/rk2/lect_5.htm (13 из 16) [31.05.2008 20:54:18]Лекция 5т.е.
необходимо уравновесить вектор Dс и момент дисбалансов МD . Для этого достаточноразместить на роторе две корректирующих массы mk1 и mk2 на расстояниях от оси вращенияek1 и ek2 , а от ценра масс S, соответственно на lk1 и lk2. Массы выбираются и размещаютсятак, чтобы момент их дисбалансов MDk был по величине равен, а по направлениюпротивоположен моменту дисбалансов ротора МD:гдеа векторная сумма дисбалансов была равна и противоположно направлена вектору Dc:B этих зависимостях величинами lki и eki задаются по условиям удобства размещенияпротивовесов на роторе, а величины mki рассчитывают.Условие динамической уравновешенности ротора:3. Уравновешивание роторов при проектировании.1.
Статическое уравновешивание при проектировании.При проектировании статически уравновешивают детали, имеющие небольшие осевыеразмеры и конструктивно неуравновешенные, например, дисковые кулачки (рис. 5.13)http://wwwcdl.bmstu.ru/rk2/lect_5.htm (14 из 16) [31.05.2008 20:54:18]Лекция 5Когда кулачок неподвижен ω1= 0 , реакция в опоре F10 = - G. При вращении кулачка , реакция вопоре равна векторной сумме сил тяжести и центробежной силы инерцииРис 5.13При проектировании детали типа кулачка уравновешиваются так: в деталь с центром на осивращения вписывается окружность, подсчитываются площади ограниченные контуромкулачка и расположенные вне или внутри окружности, определяется массы и центры масс Snнеуравновешенных частей кулачка, находится эксцентриситет e1 центра масс S1 кулачка повеличине и направлению и определяется его дисбаланс с помощью корректирующей массы mk,размещаемой на эксцентриситете ek, создается дисбаланс Dk равный по величине ипротивоположный по направлению D1.Динамическое уравновешивание при проектировании.Динамическое уравновешивание при проектировании проводят с деталями и узлами, в которыхмассы распределены относительно оси вращения неравномерно, например, детали типаколенчатого вала.
Эти детали делят на несколько дисков и в каждом диске, также как пристатическом уравновешивании, определяют величину и направле ние дисбаланса Di .http://wwwcdl.bmstu.ru/rk2/lect_5.htm (15 из 16) [31.05.2008 20:54:18]Лекция 5Рис 5.14На детали выбирают две плоскости коррекции и каждый вектор дисбаланса расклад ывают надве составляющие, расположенные в плоскостях коррекции. Затем составляю щие векторыдисбалансов в плоскостях коррекции суммируются и их равнодействующи й дисбаланс,например, DI, уравновешивается соответств ующей корректирующей массой mIk .
Примертакого уравновешивания изображен на рис. 5.14.Рис 5.15Схема размещения корректирующих масс в плоскостях коррекции.http://wwwcdl.bmstu.ru/rk2/lect_5.htm (16 из 16) [31.05.2008 20:54:18].
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
