Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Гулиа Н.В. Инерционные аккумуляторы энергии

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

25.10.2023

Размер:

12.25 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 1819 / 2419 20 21 22 23 24 > Следующая >>>

Д и с к о в ы е приспособления				применяются	п р е и м у щ е с т в е н
но д л я	детален весом	до 100	кг.
§ 4.	Вибростенд
	Очень часто	приходится		производить	б а л а н с и р о в а н и е
маховиков "непосредственно			в	своих шарикоподшипниках .

В этом случае целесообразно применение устройства с при нудительной вибрацией, д а ю щ е г о очень хорошие результаты .

Точность у р а в н о в е ш и в а н и я	здесь	соизмерима	с точностью
балансировочных весов. П р и	этом	устройство	значительно

проще и позволяет	уравновешивание деталей, изготовленных
. заодно с валом .
Приспособление	(рис. 91)	состоит	из основания /	со
стойками 2, на которых у с т а н		а в л и в а е т с я	д е т а л ь с надетыми

Рис. 90. Общим вид приспособления с разны ми дисками: / — большоп (несущий) диск, 2—малый (фиксирую щий) диск.

иа ее ось подшипниками 3. Смазку, особенно густую, целе сообразно с подшипников снять. Стенд подвергается принуди тельной вибрации при помощи электромотора 5, имеющего на валу неуравновешенную массу 6. П о д основание целесообраз но подложить резиновые амортизаторы 7.

П о д действием вибрации д е т а л ь 4 д а в и т на подшипники с

переменной силой. П р и ускорениях	'вибрации, -близких	к g, мо
мент трения в подшипниках в отдельные 'Мгновения		может
стать весьма м а л ы м .
Д л я статической балансировки	маховиков описанный ме

тод наиболее удобен и дает вполне удовлетворительные ре зультаты .

§ 5. Простые приспособления для динамической балансировки

Во многих случаях необходимо динамическое ба лансирование маховиков. Особенно сильная динамическая неуравновешенность может возникнуть в составных махови-

Рис.	91.	Вибростенд:			/ — основание,		2 — стойки, 3 —
подшипники,		4 — маховик,			5 — электромотор, 6 — неуравно
вешенная	масса,		7 — амортизаторы.
ках, которые	после		сборки		у ж е не	проходят		механической
обработки .
Н а и б о л е е	простым и			доступным		способом		динамической
балансировки	в	условиях		индивидуального			( э к с п е р и м е н т а л ь

ного) производства является уравновешивание с использова


нием в качестве упругих элементов			балок нормального			сече
ния (рис. 92)	(двутавры, швеллеры,		полосы и		д р . ) .
Д е т а л ь Д	п о д л е ж а щ а я уравновешиванию,				устанавливает
ся в подшипниках 2 на двух		б а л к а х	3,	л е ж а щ и х на опорах			4.
З а т е м д е т а л ь	тем или иным	способом		раскручивается		до	уг

ловой скорости, незначительно превышающей круговую часто

ту	собственных колебаний	устройства.	По	мере	сбавления
оборотов колебания' балки		увеличиваются,		достигая	резонанс
ных значений.. Амплитуда		резонансных	колебаний		измеряет-
' ся	индикатором 5.
	Частоту собственных	колебаний балки		с деталью можно

	Рис,	92.	Стенд для
динамического				баланси
рования:		/ — маховик,
2 — подшипник,				3 — уп
ругая	балка,		4	— опора,
5 —	индикатор,			6 —

стопка индикатора.

примерно определить путем сообщения устройству легкого толчка. Число оборотов в секунду разогнанной детали долж но несколько превышать частоту колебаний балки, которую


целесообразно		выбирать	около			5 гц д л я средних детален				и
меньшую д л я		т я ж е л ы х .
З а ф и к с и р о в а в одну			из	балок, например, при помощи под
кладок или	винтового д о м к р а т а , з а м е р я ю т амплитуду								колеба
ний второй	балки . Р а з д е л и в				торец		балансируемой детали			на
б—8 частей и пронумеровав					их, у с т а н а в л и в а ю т			поочередно		на
к а ж д о м делении пробный				груз		G„	и измеряют	амплитуду		ре
зонансных	колебаний при			к а ж д о й			установке пробного		груза.
Величину пробного груза				G n		Н . В. Колесник		рекомендует
приближенно		выбирать по		формуле:

п~ 4R '

где G — в е с детали, кг; R — р а д и у с установки пробных гру зов, мм; А'— амплитуда зарезонансных колебаний балки при


угловой скорости детали, вдвое п р е в ы ш а ю щ е й					резонансную.
	Определив такие точки установки пробного груза, кото
рым соответствуют			минимальное и м а к с и м а л ь н о е			значения
колебаний,		определяют величину уравновешивающего груза
Gy	по формуле:
где	A i — амплитуда		колебаний балки	до установки		пробного
груза; А т а х		и Amin — соответственно		амплитуды	максималь
ных	и минимальных		колебаний балки	с пробными		грузами .

Если при установке у р а в н о в е ш и в а ю щ е г о груза не дости гается значительное уменьшение колебаний, то вес уравнове шивающего груза и радиус его установки уточняются опыт ным путем.

Аналогично поступают при уравновешивании другого тор ца детали .

Установка у р а в н о в е ш и в а ю щ и х грузов обычно вызывает нарушение равновесия на противоположном торце детали, поэтому грузы н у ж д а ю т с я в дополнительном корректиро вании. Удовлетворительный результат обычно достигается после многократных попыток и ч а щ е всего зависит от опыта оператора .


При соответствующем		навыке место	установки			'уравно
вешивающего	груза можно	определить следующим			способом.
Во время резонансных колебаний балки			на шейке		вала		виб
рирующей детали д е л а ю т с я		отметки, например, м е л о м . Отсчи
т а в от средней	части отметки 90° против		в р а щ е н и я		детали, в
найденной точке у с т а н а в л и в а ю т пробный			груз. З а т е м			д е т а л ь
вновь .разгоняют и наносят		отметки. Есди	(.места	отметок			сов
п а д а ю т с предыдущими, увеличивают вес			груза,	п р и		переме

щении отметок на противоположную сторону шейки груз не обходимо уменьшить . П е р е м е щ е н и е отметок на небольшой угол требует уточнения положения груза по окружности в не

больших пределах. Д о с т и ж е н и е	допустимых	значений колеба
ний свидетельствует, что и вес,	л место	установки груза

выбраны правильно . П р и установке грузов с противополож

ной стороны т а к ж е необходима их корректировка, она				может
быть произведена путем повторного последовательного				урав
новешивания .
Г р у з ы при	небольшой	скорости в р а щ е н и я	детали	целе
сообразно изготовлять из пластилина .
Приведение	деталей во	в р а щ е н и е можно	осуществлять

с помощью различных фрикционных устройств либо кулачко вых муфт.

К а к видно из сказанного,		д и н а м и ч е с к а я		балансировка
деталей с помощью простых устройств весьма				трудоемка .
Применением	ж е более сложных	агрегатов	можно значитель
но облегчить	процесс балансировки и д а ж е		автоматизировать
его.

§ 6. Уравновешивание ш а р а м и

Н а рис. 93 представлена схема уравновешивания с по

мощью шаров . При вращении детали со скоростью, значитель

но п р е в ы ш а ю щ е й	резонансную,	и при закреплении	ее в	точке
О центр второго	торца будет	в р а щ а т ь с я вокруг	оси,	прохо

дящей через неподвижную точку О и центр массы детали с

приспособлением. Геометрический центр цилиндра							1 —		S,—
насаженного		на свободный	торец детали,		будет		в р а щ а т ь с я
т а к ж е вокруг		этой осп. Ш а р ы 2		под действием		центробежной
силы будут стремиться занять устойчивое положение,								наибо
лее удаленное - от центра в р а щ е н и я . Однако					это		положение
вновь вызовет неуравновешенность, правда, в другом								направ
лении. В результате быстро			з а т у х а ю щ и х		колебании			ш а р ы
примут	положение, соответствующее уравновешенности								дета
ли.
Головка		с ш а р а м и д л я	балансирования		представлена					па
рис. 94. На торец детали / при помощи конусной							разрезной
втулки	и гайки 2 н а с а ж и в а е т с я			корпус головки		4,	в	котором
ш а р ы 5	(как	правило, два	или	три)- фиксируются			конусом			6

под давлением п р у ж и н ы 3. Ш т и ф т 7 предохраняет конус от

углового смещения относительно		корпуса. Кнопка 8	служит
д л я освобождения ш а р о в при уравновешивании . П о с л е				окон
чания	процесса у р а в н о в е ш и в а н и я	кнопка отпускается	и	поло
жение	шаров фиксируется.

Уравновешивание с помощью шаровой головки осущест вляется автоматически, и его особенно целесообразно при менять в тех случаях, когда необходимо время от времени исправлять балансировку, причем головку можно вмонтиро вать непосредственно в деталь . При съемке ж е головки и

- V\


	Рис. 94. Балансиро
вочная		головка с	шара
ми:	1 — деталь		(махо
вик),	2 — ганка, 3 — пру
жина,		4 — корпус	го
ловки,		5 — шары,	6' —
конус,		7— штифт,	8 —
кнопка.

определении у р а в н о в е ш и в а ю щ и х			грузов	можно	допустить
ошибку;		кроме того, необходимо	проведение корректировки
грузов	с, помощью двух дополнительных			пусков	станка .
§	7.	Б а л а н с и р о в к а маховика		,
		в самой машине

Часто возникает необходимость динамической ба лансировки маховика в самой машине при угловой скорости, соответствующей рабочему режиму . Это происходит в основ ном в результате нарушения уравновешенности при темпера турных д е ф о р м а ц и я х , смещении отдельных элементов меха низма в реальных условиях, а т а к ж е вследствие неравномер ного износа или проведения текущего ремонта .

Д и н а м и ч е с к а я	балансировка		в	м а ш и н а х существенно от
личается от этой	ж е	операции	на	специальных устройствах.
П р и балансировке	в	реальной	машине с опорами неопреде

ленной жесткости плоскость и ось колебания маховика не определенны. Методы динамической балансировки в машине

основаны	на подборе	у р а в н о в е ш и в а ю щ и х	грузов в		к а ж д о й
плоскости	р а з д е л ь н о — так, .как это делается		на	балансировоч
ных машинах . О д н а к о		часто взаимное влияние		опор	таково,

что эти методы не д а ю т ж е л а е м ы х результатов сразу и тре буют ряда повторных испытаний.

Методы балансировки зависят от применяемой аппара туры, из которой наиболее совершенными являются баланси -


ровочные аппараты,		п о з в о л я ю щ и е		определять амплитуды и
ф а з ы колебаний	д л я	обеих	опор. Н а и б о л е е			употребительным
балансировочным	прибором		является		резонансно-стробоско
пический прибор Н. В. Колесника				(виброскоп) .
Схема прибора		представлена		на	рис. 95.	Чувствительная

		Рис. 95. Виброскоп Н. В. Колесника. Слева: 1 — маховії-,
чок, 2 — контакт,			3 — шкала,		4 — маховичок,	5 — пружина,
6	— вертикальная		шкала,	7 — ганка; справа:		/ — пружина,
2	— контакт, 3 — риска,			4 — стробоскопическая		лампа,	5 —
черта		ориентира.
часть	его	представляет собой			плоскую пружину 5,		нижним

концом закрепленную в корпусе прибора и несущую на верх

нем конце небольшой грузик в виде пластинчатого	у к а з а т е л я ,
окрашенного белой краской . В р а щ е н и е м маховичка	4 гайка 7

перемещается, изменяя собственную частоту п р у ж и н ы 5 с

грузиком и н а с т р а и в а я ее на резонанс.		К о л е б а н и я	передают
ся п р у ж и н е че,рез заделку .	Амплитуда	резонансных		колеба
ний п р у ж и н ы определяется	по веерообразной тени		на	ш к а л е
3. В пределах линейных~колебаний можно считать, что				ампли -

туда, измеренная виброскопом, пропорциональна амплитуде колебания опор. Частота настройки устанавливается по вер

тикальной ш к а л е 6. П о д в и ж н о й

контакт

2 служит д л я опреде

ления

ф а з ы колебаний . Угол

установки

контакта

осуществля

ется

поворотом

маховичка / .

И з м е р е н и е

ф а з ы

колебаний пояснено

на

схеме

рис.

справа . Резонансные

колебания

п р у ж и н ы

ограничиваются

установкой контакта 2. Соприкосновение контакта с

пружи

ной

вызывет вспышку

'безынерционной

газосветной

л а м п ы .

Так

к а к колебания м а ш и н ы

происходят

синхронно

в р а щ е

нием

вала уравновешиваемой

детали, то

частота

вспышек

равна

числу оборотов

в а л а

в секунду.

Если

на

торце

в а л а

нанести ориентир, например

р а д и а л ь н у ю

черту 3,

то,

освещая

торец вспыхивающей лампой 4, можно

з а ф и к с и р о в а т ь

стро

боскопическое

и з о б р а ж е н и е ориентира чертой 5, определяющей

собой

положение фазы . П р и

изменении

ф а з ы

меняется и

по

л о ж е н и е ориентира	на некоторый угол				а,	х а р а к т е р и з у ю щ и й
происшедший сдвиг ф а з ы		колебаний .
Д л я подбора пробного груза при б а л а н с и р о в к е в								м а ш и н е
Н. В. Колесник рекомендует			подбирать		его вес		так,	чтобы
ц е н т р о б е ж н а я сила	груза	не п р е в ы ш а л а			10—20%		статической
нагрузки на подшипник. В случае колебаний опор							на р е ж и м е ,
близком к резонансному,		вес	груза	м о ж е т		быть уменьшен .
В заключение	нужно	отметить,		что	балансировка			махо

виков переменного момента инерции в общем случае весьма

затруднительна		и технически пока		не представляется в о з м о ж :
ной. Х а р а к т е р	неуравновешенности в данном случае зависит
от конкретной	конструкции маховика и устраняется				специаль
ными методами . •
П р и возможности снижения неуравновешенности до не
значительной,	в	процессе	р а б о т ы	целесообразно	применять
гибкие опоры	с	круговой	частотой	собственных	колебаний,

значительно более низкой по сравнению с номинальной угло вой скоростью маховика, а т а к ж е использовать способы ав томатической балансировки, например, с помощью шаров .

Г Л А В А VIII

Г И Р О Д И Н А М И К А

Б ы с т р о в р а щ а ю щ и е с я	маховики инерционных		аккумулято
ров подвержены действию	гироскопического	эффекта . Этот
эффект может играть как	положительную	роль,	способствуя

стабилизации положения машины, так и вредную, вызывая дополнительные нагрузки на несущие подшипники и конструк

цию в		целом. В связи с этим				при	конструировании инерцион
ных аккумуляторов д л я					д в и ж у щ и х с я			агрегатов	на	гироско
пические			воздействия	д о л ж н о		быть обращено самое серьез
ное	внимание.
	§	I . Прецессия
		Р а с с м о т р и м		маховик,		быстро		в р а щ а ю щ и й с я		вокруг
осп	Z'	(рис. 96). П р е д п о л о ж и м ,					что	вся масса		маховика
сосредоточена в его ободе на окружности радиуса R, на ко
торой		она	распределена		равномерно .			В р а щ е н и е	вокруг		оси
Z ' принято называть собственным вращением гироскопа,											а
скорость этого вращения					— угловой			скоростью	собственного

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 1819 / 2419 20 21 22 23 24 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ