22 Вопрос

Балансировка – это устранение неуравновешивающих друг друга сил инерции в деталях машин и узлах.

Методы балансировки: статическая балансировка и динамическая балансировка.

Основными причинами, вызывающими неуравновешенность вращающихся деталей являются:

1. Неточность изготовления деталей;

2. Неравномерность распределения материала детали относительно оси вращения;

3. Образование различных структур в детали при термообработке;

4. Неравномерное изнашивание детали в процессе эксплуатации;

5. Пластическая деформация детали;

6. Неточная сборка узла, в результате которой образуется неравномерное распределение массы деталей;

7. Смещение детали в сборочном узле при эксплуатации;

8. Неравномерная нагрузка, приводящая к изгибу детали.

Различают следующие виды неуравновешенности деталей и узлов:

– статическая неуравновешенность;

– динамическая неуравновешенность;

– общая неуравновешенность.

Статическая неуравновешенность образуется в том случае, когда неуравновешенные массы тела приводятся к одной массе и одной центробежной силе, вызываемой этой массой при вращении тела. Статическая неуравновешенность наблюдается в деталях большого диаметра и малой длины (шкивы, маховики и др.). Ее можно обнаружить взвешиванием на специальных весах либо на призмах, не приводя деталь во вращение.

Если в детали образуются две равные и прямо противоположные центробежные силы, лежащие в одной плоскости, то получается динамическая неуравновешенность. Динамическая неуравновешенность встречается в деталях большой длины: коленчатых валах, роторах электрических машин, центробежных насосах, в валах редукторов.

Если во вращающейся детали появляются две взаимно противоположные и равные центробежные силы и приведенные центробежные силы, то возникает общая неуравновешенность.

Неуравновешенность повышает нагрузку на подшипники и, следовательно, их износ, изгибает валы, вызывает колебания и вибрацию машины. При балансировке важно определить величину сил, создающих неуравновешенность и их направление.

23 Вопрос

Сущность статической балансировки заключается в определении без вращения наиболее легкой и тяжелой частей детали. Делая легкой тяжелую часть или тяжелой легкую добиваются балансировки детали. Статическую балансировку выполняют либо на призмах, либо на роликах, либо на весах.

Балансировка на призмах проводится явно выраженной неуравновешенности, когда неуравновешенная масса создает неуравновешенную силу, преодолевающую трение качения, и скрытой неуравновешенности, когда неуравновешенная сила недостаточна для преодоления трения качения.

Деталь с явно выраженной неуравновешенностью помещают на призмы таким образом, чтобы неуравновешенная масса G находилась в горизонтальной плоскости, проходящей через ось диска. Диаметрально противоположно G помещают такой груз Q, при котором наступает равновесие. Проверку равновесия производят обычно в 4 положениях детали (А, В, С, D). Уравновешивающий груз взвешивают и добавляют на диск либо убирают с противоположной стороны (если это возможно) сверлением, точением, анодно-механической обработкой.

При скрытой неуравновешенности окружность диска разбивают на 8–12 частей и помечают цифрами. Каждую точку деления помещают в плоскость А–А поочередно, прикрепляя груз G такой массы, чтобы диск поворачивался на один и тот же градус (обычно 10). Грузы взвешивают. Точка, где оказался груз наименьшей массы, указывает на место неуравновешенной массы. Эту точку переводят в плоскость А–А и уравновешивают противоположную сторону грузом.

Для балансировки применяют магнитные либо пружинные грузы разной массы. Точность балансировки на призмах бывает тем выше, чем качественнее их поверхность. Недостатком балансировки на призмах является невозможность выверки тел с нецилиндрическими образующими либо с многоступенчатым профилем. В этом случае балансировку проводят на роликах, в центрах либо на весах.

Балансировочные весы для дисков малого диаметра применяют вертикального типа, для большого диаметра – горизонтального типа.

Контроль качества статической балансировки осуществляют следующим образом. Практически допустимым считают дисбаланс Q, который при нормальной скорости вращения диска дает неуравновешенную центробежную силу, не превышающую 4–5% веса G диска, т.е.:

ΔG_и ≤ 0,045 · G_д ; (42)

m_н · ω² · ρ ≤ 0,045 · G_д ; (43)

m_н ≤ . (44)