4.1. Мета роботи

Експериментально вивчити динамічне балансування роторів.

4.2. Загальні відомості про балансування роторів. Задачі балансування

Роторами називають ланки механізмів, що роблять обертальний рух і утримувані при цьому своїми несучими поверхнями в опорах. Якщо маса ротора розподілена щодо осі обертання рівномірно, то головна центральна вісь інерції X-X збігається з віссю обертання і ротор є урівноваженим чи ідеальним. У протилежному випадку ротор буде неврівноваженим, і в його опорах при обертанні виникнуть перемінні навантаження, викликані дією інерційних сил і їхніх моментів.

У залежності від взаємного розташування осі обертання і головної центральної осі інерції X-X (рис. 4.1.) ГОСТ 19534-74 розрізняє наступні види

Рис. 4.1. Види неврівноваженості ротора:

а) статична; б) моментна; в) динамічна.

неврівноваженості ротора: а) статичну, коли ці осі рівнобіжні; б) моментну, якщо осі перетинаються в центрі мас ротора , в) динамічну, коли осі або перетинаються поза центром мас, або перехрещуються.

Дисбаланс і момент дисбалансу не залежать від частоти обертання, вони цілком визначаються конструкцією ротора і точністю його виготовлення.

Рис. 4.2. Розрахункова схема.

Балансування - визначення значень і кутів дисбалансів ротора і їхнє зменшення за допомогою коректування розміщення мас. Балансування еквівалентне зрівноважуванню системи інерційних сил, що діють на ротор. Цю систему, як і будь-яку похідну систему сил, можна замінити рівнодіючими - головним вектором і головним моментом чи двома векторами, розташованими в довільних площинах. Для зрівноважування розглянутої системи сил досить зрівноважити ці дві рівнодіючі. При балансуванні дії над інерційними силами заміняються діями над дисбалансами, тому цю умову можна сформулювати так: будь-який твердий ротор можна зрівноважити двома коригувальними масами, розташованими в двох довільно обраних площинах, перпендикулярних до осі обертання. Ці площини називають площинами корекції.

Задача балансування ротора полягає у визначенні в обраних площинах корекції значень і кутів дисбалансів і розміщенні в цих площинах коригувальних мас, дисбаланси яких рівні за значенням і протилежні по напрямку дисбалансам ротора. На практиці балансування роблять при конструюванні - розрахунковими методами, при виготовленні деталей - експериментально на спеціальних балансировочних верстатах. Другий метод, як більш точний і надійний, застосовують для відповідальних деталей, що мають високу частоту обертання. Коректування розміщення мас ротора здійснюється наплавленням, наваркою, пригвинчиванням противаг або висвердлюванням чи фрезеруванням ротора з протилежної ("важкої") сторони. Точність балансування ротора характеризується величиною залишкового дисбалансу у кожній із площин корекції. Ця величина не повинна перевищувати припустимих для даного класу точності значень, регламентованих ГОСТ 22061-76.

4.3. Балансувальний верстат рамного типу tmm-іa

Розглянемо балансувальний верстат рамного типу TMM-ІА і балансування на ньому по методу трьох пусків. Верстат (рис. 4.3) складається з підстави 6, рами 3, пружного елемента 4, стрілочного індикатора 1 і ротора 2 із двома рухливими дисками. Рама 3 встановлена на підставі на двох підшипниках так, що може робити кутові коливання щодо їхньої осі 0-0 (перпендикулярна до площини креслення). Диски ротора визначають площини корекції і мають по двох радіальних паза для розміщення спробних і коригувальних мас. Для виміру величини ексцентриситетів уздовж пазів розміщені лінійні шкали. Кут повороту диска реєструється по шкалі, нанесеної на його маточину. Фіксація дисків щодо осі ротора здійснюється стопорними гвинтами. Спробні і коригувальні маси ; =10,20,30 г фіксуються в пазу диска гайками. Ротор на рамі встановлений на двох шарикопідшипниках і може обертатися навколо своєї вісі. В обертання ротор приводить електродвигун 5, шків якого притискається до наружної поверхні ротора важилем. Ввімкнення та вимкнення двигуна здійснюється мікро вимикачем, розташованим на важелі.

Рис. 4.3. Блансуальний верстат рамного типу ТММ-ІА

Вісь обертання ротора й осі коливання рами розташовані в горизонтальній площині і взаємно перпендикулярні. Рама в горизонтальному положенні утримується пружиною 4.