3. Балансировка деталей и узлов.

Балансировка вращающейся детали или сборочной единицы — это распределение массы изделия та­ким образом, чтобы результирующие сила и момент инерции при его движении были равны нулю с целью устранения динамичес­ких нагрузок на опоры.

В реальных условиях различают статическую, динамическую и смешанную неуравновешенность вращающихся деталей или сборочных единиц.

Статическая неуравновешенность (рис. 27.2, а) определяет­ся неуравновешенной силой инерции и наблюдается у дискооб­разных деталей малой длины (маховиков, нажимных и ведомых дисков сцеплений, чугунных шкивов и др.). Способы статической балансировки состоят в совмещении центра масс детали с осью ее вращения путем снятия излишнего металла или установки противовеса. Определяют направление дисбаланса — линию, ко­торая проходит через ось вращения детали и центр неуравнове­шенной массы. Затем излишний металл снимают в удобном на этой линии месте, по одну сторону с неуравновешенной массой от оси вращения, или добавляют недостающий металл, если не­уравновешенная масса находится по другую сторону от оси вра­щения детали. Массу снимаемого (добавляемого) металла (т, г) определяют по формуле

m = Mr„/R, (27.9) •

где R — расстояние от оси вращения до снимаемой (добавляе­мой) массы металла, см.

Балансировку ведут на роликах, горизонтальных призмах, качающихся дисках и на станках.

Устройства для статической балансировки деталей на роли­ках и горизонтальных призмах приведены на рис. 27.3, в, б. Деталь 1 устанавливают без зазора на оправку 2, которую в свою очередь устанавливают на ролики 3 или призмы 4. Неуравнове­шенная деталь переместится в новое положение, при этом ее «тя­желая* часть окажется внизу. Балансировка на призмах дает бо­лее точные результаты, однако необходимо, чтобы рабочие поверх­ности призм располагались строго горизонтально. Эти устрой­ства показывают только направление дисбаланса, определение его значения затруднено и требует практического навыка.

Устройство для статической балансировки деталей на качаю­щемся диске (рис. 27.4) лишено приведенного недостатка. Его статически уравновешенный диск 2 имеет опорно-установочные элементы (цилиндрическую поверхность и плоскость) для балан­сируемой детали. Соосно цилиндрической поверхности установле­но острие 3, которое соприкасается с ответным коническим уг­лублением опоры 4. Две стрелки 1 диска расположены во взаим­но перпендикулярных направлениях. Балансируемую деталь ус­танавливают на диск и ориентируют центрирующим пояском. Если диск с деталью наклонился, то его приводят в горизонталь­ное положение путем перемещения по поверхности детали ком­пенсирующего груза. Место нахождения груза и его масса пока­зывают направление и величину дисбаланса.

Статическую балансировку изделий (маховиков, колес легко­вых автомобилей и др.) в динамическом режиме (при их враще­нии) выполняют, например, на станке модели 9765.

Динамическая неуравновешенность (см. рис. 27.2, б) имеет место в том случае, если центр масс находится на оси враще­ния изделия, а во время его вращения возникает момент инер­ции S от двух равных сил Р на плече I. Момент инерции S вы­зывает переменные нагрузки на опоры изделия при его враще­нии. Динамическую неуравновешенность устраняют снятием или добавлением двух равных масс в плоскости действия мо­мента S, чтобы появился новый момент, уравновешивающий начальный. Этот вид неуравновешенности выявляют при вра­щении изделия.

Смешанная неуравновешенность (см. рис. 27.2, в) наиболее часто встречается в реальных условиях, когда имеется сила инер­ции от неуравновешенной массы и момент инерции центробеж­ных сил. Этот вид неуравновешенности характерен для длинных деталей.

Система любого числа неуравновешенных сил сводится к двум силам, которые расположены в двух произвольно выбранных пер­пендикулярно оси детали плоскостях, удобных для балансиров­ки. Такие плоскости называют плоскостями коррекции. Напри­мер, у коленчатого вала эти плоскости проходят через крайние противовесы.

Направление (фазу) и значение дисбаланса на каждом конце вала определяют на балансировочных станках моделей, напри­мер, БМ-4У, КИ-4274, МС-9716 или фирмы Schenk (Германия). Динамически балансируют детали и сборочные единицы (колен­чатые валы с маховиками, карданные валы и др.), установлен­ные в двух и более опорах.

Рис. 27.3. Схема устройства для статической балансировки деталей: а — на роликах; б — на призмах

Рис. 27.4. Схема устройства для статической балансировки деталей на качающемся диске

Билет №19