Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Теория и практика балансировочной техники

..pdf
Скачиваний:
64
Добавлен:
27.10.2023
Размер:
31.98 Mб
Скачать

ты. Окончательно величина емкости Ск подбирается при на­ стройке. На рис. 5 приведена экспериментальная частотная ха­ рактеристика избирательного усилителя. Из нее видно, что из­ бирательный усилитель (см. рис. 2) имеет широкий частотный диапазон плавной перестройки (10—450 гц). При неравномер­ ности его амплитудно-частотной характеристики ± 5 % доброт­ ность усилителя Q = 50.

Для сравнения следует заметить, что в балансировочных ма­ шинах избирательные усилители с плавной перестройкой часто­

ты * , ^

1,2 —

0,8

80

160

240

320

ЬОО f, гц

 

Рис. 5. Экспериментальная амплитудно-частотная

 

характе­

 

ристика избирательного

усилителя

 

 

ты имеют добротность

порядка

30 при отношении

< 3 и не-

равномерность амплитудно-частотной характеристики, доходя­ щей до 30 % •

Использование частотно-избирательных усилителей на осно­ ве четырехполюсника с фантомной цепью позволит значительно повысить точность балансировки роторов в случае необходимо­ сти контроля дисбалансов в некотором, достаточно широком диапазоне скоростей вращения, а также контроля спектра ме­ шающих колебаний. В других, более простых случаях баланси­ ровки использование таких усилителей облегчает налаживание измерительной аппаратуры в соответствии с требованиями по­ стоянства ее характеристик.

ЛИТЕРАТУРА

I . Козлянинов Т. П. Исследование и расчет частотно-избирательных усилителей RC для балансировочных машин. Сб. «Уравновешивание машин и приборов». Под ред. В. А. Щепетильникова. М., изд-во «Машиностроение», 1965.

Ю. А. ПЕТРОВ, В. А. ВЯЛКИН

СТРОБОСКОП НА ТРАНЗИСТОРАХ

Стробоскопический метод определения фазы неуравновешен­ ности получил наибольшее распространение при балансировке изделий. К числу его преимуществ следует отнести сравнитель­

н о

ную простоту и возможность визуального отсчета фазы. Боль­ шинство современных станков, предназначенных для уравнове­ шивания роторов электродвигателей, имеют стробоскопические устройства. Однако отечественная промышленность не выпуска­ ет серийно стробоскопы, которые можно использовать при ба­ лансировке роторов электродвигателей в сборе. Выпускающиеся промышленностью строботахометры не могут быть использова­

ны при балансировке в сборе из-за

высокого напряжения зажи­

 

гания

и

зависимости

J L -А_ -

показаний

от

величины

 

входного

напряжения.

 

Принципы

построе­

 

ния

стробоскопов на

 

лампах описаны в лите­

 

ратуре [1, 2]. В настоя­

 

щей работе предлагает -

 

Рис. I . Схема стробоскопа

 

 

ся достаточно

простой стробоскоп на транзисторах

(см.

рису­

нок), который

имеет низкое

напряжение зажигания

(— 100

мв),

позволяющее

использовать

его с любыми виброметрическими

приборами, имеющими фильтры для выделения частоты враще­

ния

и выходные

гнезда.

Частотный диапазон

стробоскопа

10—

100

гц.

 

 

 

 

 

 

 

 

Работа схемы происходит следующим образом. Входное на­

пряжение подается на зажимы 1, 2 и

управляет

работой жду­

щего мультивибратора с

эмиттерной

связью

(транзисторы

Г ь

Т2),

который формирует

на выходе

импульсы

прямоугольной

формы с крутыми фронтами.

Далее

сигнал

дифференцируется

цепочкой С&, R\3.

Укороченные

импульсы повторяются эмиттер-

ным повторителем на транзисторе Г3 , нагрузкой которого служит импульсный понижающий трансформатор Тр3. Снимающиеся со второй обмотки трансформатора импульсы управляют работой тиристорного ключа Т4.

Параметры зарядно-разрядных цепочек тиристорного ключа выбраны так, что для гашения тиристора не требуется дополни­ тельной схемы управления. На вторичной обмотке импульсного повышающего трансформатора Тр2 получаются импульсы вы-

сокого

напряжения

(порядка

 

нескольких

киловольт),

которые

открывают

стробоскопическую

лампу

Л\,

закрытую

во

время

пауз

импульсов. Заряженный

 

почти

 

до

 

напряжения

питания

конденсатор С2 разряжается через лампу

Ли

вызывая

ее свече­

ние. Интенсивность

этого свечения зависит

от величины емкости

С2 и напряжения на ней.

Постоянная времени

цепочки

заряда

R\C2

выбрана

так, чтобы емкость успевала

полностью заряжать­

ся

при наибольшей

частоте вспышек лампы. Параметры основ­

ных элементов схемы рис. 1 следующие:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лх

— лампа

ИСШ-15;

Г, — Т3— транзисторы

МП-16Б;

 

Т4

— тиристор

Д235Г;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д,3

 

 

 

 

 

Д і — Д 4 — д и о д ы

Д211,

Д 5

— Д 1 2 — диоды

 

Д226;

— стабилитрон

Д815Е;

 

R i = 12 ком;

R 2

 

1 ом;

R 3 =

10 ком;

R 4

 

 

ом;

/?5 =

 

резисторы

=

= 75

=

6,8 ком; Re

= 5 ком;

 

= 510 ом; Rs = 2,7 ком; /?9 = 100 ом; R i

0 =

56

ком\

Rn

=

100 ком; R12 =

2 ком; Ri3

=

6,8 ком;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

конденсаторы

С] = 4 мкф;

С2

=

 

1 мкф;

С3 = 200 пф;

С 4

= 10 мкф; С 5 =

=

0,5 мкф; С 6

= 50 мкф; С7 = С 8

 

= 2200 пф;

С 9

=

10

мкф.

 

Ш16, толщина

 

Трансформатор

Трі

выполнен

на сердечнике

из пластин

 

набора

30 мм;

обмотка

/ имеет 2200 витков провода

ПЭВ-2

0 0,19;

обмот­

ка

/ / — 3700 витков

ПЭВ-2

0

0,12;

обмотка

III—

1100 витков

 

ПЭВ-2

0

0,12;

обмотка

IV—165

 

витков

ПЭВ-2

0

0,12

и

обмотка

V — 63

витка

ПЭВ-2

0

0,31.

 

 

 

Тр2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18 мм.

 

Трансформатор

собран на сердечнике Ш20, толщина

 

набора

Обмотка / имеет 200 витков провода ПЭЛД10 0 0,25; обмотка

I I — 4000

вит­

ков провода П Э Л Ш О 0

0,05.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Трансформатор

Тр3

собран

на ферритовом

кольце М 3000 НМ 17,5 X 8,2 X

X 5 мм. Обмотка /

имеет

10 витков

провода

П Э Л Ш О

0

0,25; отмотка

/ / —

3 витка

П Э Л Ш О

0

0,25.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЛИТЕРАТУРА

1. Либин И. Ш. Стробоскопы и их применение. М.— Л., Госэнергоиздат,

1956.

2. Зельдин Е. А. Импульсные газоразрядные лампы и схемы их включе­ ния. М.— Л., изд-во «Энергия», 1964.

Я. Г. ГРИНШТЕИН

АВТОМАТЫ ДЛЯ СТАТИЧЕСКОГО УРАВНОВЕШИВАНИЯ ЧАСОВЫХ БАЛАНСОВ

Статическая неуравновешенность балансов — одна из основ­ ных причин, снижающих точность хода часов. Существуют два основных направления автоматизации статического уравнове­ шивания при массовом изготовлении балансов. В первом случае измеряют величину неуравновешенности, определяют угловую координату центра тяжести, затем производят обработку балан­ са. Второе направление, менее известное, основано на исполь­ зовании способа, не требующего измерения величины неуравно-

вешенности; необходимо только несколько раз определять угловую координату центра тяжести, используя опоры с малым трением. Для осуществления способа необходимо, чтобы наиболь­ шая неуравновешенность баланса в партии не превышала зара­ нее заданной величины.

Количество удаляемого металла и место его съема, опреде­ ляемые предварительным расчетом, не зависят от фактической

неуравновешенности

балансов.

Уравновешивание

производят

для балансов всей партии одинаковое число раз.

 

 

При предварительном расчете для всей партии

устанавлива­

ют

порядок

уравновешивания, т. е.

определяют,

сколько раз

в

процессе

уравновешивания

и когда необходимо

производить

съем металла и определять угловое

положение центра тяжести.

 

Введем следующие обозначения:

 

 

 

Mi — момент неуравновешенности

 

баланса

до уравновешива­

ния. Момент неуравновешенности

в партии балансов изменяется

от Mi = О до Mi =

Mi m a x . Величина

Mim a x

зависит

от принято­

го

на данном предприятии

технологического процесса изготов­

ления балансов, технического состояния оборудования и т. д.; Мэь Мв2', Мдп — дополнительные моменты неуравновешенно­ сти, создаваемые путем прибавления заранее рассчитанного ко­

личества

металла на ободе

баланса или съема

металла под

углом ап

+ я; осі; аг;

а п

— углы, определяющие

направления

дополнительных моментов. Наибольшая величина дополнитель­ ных моментов определяется конструктивными размерами балан­

са и способом создания дополнительных

моментов

(сверление,

фрезерование,

съем металла

с помощью

оптического

квантово­

го генератора

и т. д.);

 

 

 

 

 

 

qi\ q2\ ...; qn безразмерные

коэффициенты, характеризующие

величину дополнительного

момента:

 

 

 

_ Мд[

.

 

_ Мд2

. .

Щп .

Ч\

>

42

 

 

Чл ~Г.

>

 

Л*1 max

 

 

 

"'і max

 

"*l max

 

М2 ; М3 ; Мп

— суммарные

моменты неуравновешенности:

М2==Мі+Мди

М 3

=

М2

+ Мд2;.

. .;

М„ = Mn _> +

M 5 „ - i ;

-Wo max — наибольший

момент

неуравновешенности в партии по­

сле уравновешивания;

 

 

 

Z — коэффициент

уравновешивания:

 

 

 

 

 

 

 

м

 

 

 

 

 

 

 

2

i y J oma x

 

 

 

 

 

 

 

 

^ l m a x

 

 

 

Величины и направления дополнительных моментов опреде­ ляются из условия

М„ т ах — Мят1п-*0.

Затем суммарный момент путем приложения еще одного за-

ранее

рассчитанного момента,

например

 

 

•М„

 

 

'

с н и "

 

 

 

 

жается

до весьма малой

величины.

Известны

разновидности

 

 

 

 

этого способа, при которых урав­

 

 

 

 

новешивание

производят

прило­

 

 

 

 

жением

двух

(Мзі =

Мд2)

 

или

 

 

 

 

Маї > Мд2,

трех

(Маї

=

Мд2

>

 

 

 

 

>

Мдз)

и четырех (Ма\

= Мд2

=

 

 

 

 

=

Моъ = Mai)

 

дополнительных

 

 

 

 

моментов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рассмотрим

в качестве

приме­

 

 

 

 

ра

уравновешивание

двумя

до­

 

 

 

 

полнительными

моментами. При­

 

 

 

 

мем следующий

 

порядок

 

уравно­

 

 

 

 

вешивания:

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1. Схема уравновешива­

 

первая самоустановка

баланса

центром тяжести

вниз;

 

 

 

 

ния

приложением двух

допол­

 

приложение

первого

 

дополни­

 

нительных моментов

 

тельного момента

Май

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вторая самоустановка

баланса;

Приложение ВТОРОГО ДОПОЛНИТеЛЬНОГО МОМеНТа Мд2-

 

 

 

Пусть Mai > Md2(q\

>

<?2);

сн > 0;

а2 =

90°,

тогда

после

са­

моустановки баланса в опорах и приложения первого дополни­

тельного момента

(рис. 1)

 

 

 

 

 

 

 

M2mln

= </iM,m a x cosai;

 

 

 

 

M2max

= q1Mlmax;

 

 

АМ2

=

M2max M2min

= qxM 1тп{1—cos

a,).

После второй самоустановки баланса и приложения второго

дополнительного момента

 

 

 

 

 

Мд2

= м*™

+м*™* =

0,5<7,МІ т а х ( 1 - c o s a,).

Наибольший

остаточный

момент неуравновешенности

М О т ах '

 

 

••0,bqiMlmax{l—

cos

a,).

Выражение для

угла

ai,

при

котором

М 0 т а х

будет наимень­

шим (при АВ = ВС),

будет иметь вид

 

 

 

 

 

a,

=

arcsin 0,5

 

 

Коэффициент

уравновешивания

 

 

 

Z ] =

=

0 5 v i ( 1 _ _ c o s а 0 = 0 5

( ? i .

-0,25 j / 4 ^

- 1.

 

I** 1 m я v

 

 

 

 

Схема

уравновешивания тремя

дополнительными

момента­

ми показана на рис. 2. При этом производят три самоустановки баланса, после каждой из которых прикладывают дополнитель­ ные моменты

 

 

 

М,бч. Маг

= Мд1 и М.аз-

 

Уравновешивание

четырьмя дополнительными

моментами

равной

величины производят

в следующем порядке.

Вначале

следуют

две

самоустановки

ба­

 

ланса,

после

каждой

из

которых

 

прикладывают

дополнительные

 

М О М е Н Т Ы МЭ[

И Мд2

(см.

рис.

1]

 

Затем, зная угловую координату центра тяжести, прикладывают дополнительные моменты Маз и

 

2 max

 

 

 

 

 

 

 

'2 max

 

 

 

 

 

"'/max

 

 

Рис.

3.

Зависимость

коэффициен­

Рис. 2. Схема

уравновешивания тремя

тов

уравновешивания

от

величи­

дополнительными моментами

ны дополнительного

момента

Зависимости

коэффициентов уравновешивания от

q\

для

двух, трех

и

четырех дополнительных

моментов

показаны

на рис. 3.

 

 

 

 

 

 

 

Теоретически этот способ дает возможность снизить наиболь­ шую неуравновешенность в партии балансов в 200 раз и больше. Практически точность ограничивается моментом трения в опо­ рах измерительных узлов станков и точностью сверления или фрезерования при создании дополнительных моментов.

Для снижения момента трения в опорах измерительных уз­ лов станков обычно используют неподвижные опоры с электро-

п. к. соколов

БАЛАНСИРОВОЧНЫЕ МАШИНЫ ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОГО УРАВНОВЕШИВАНИЯ ЖЕСТКИХ РОТОРОВ

Д ля динамического уравновешивания жестких роторов ком­

прессоров, турбин и других изделий

с лопатками

созданы ба­

лансировочные

машины моделей

ДБ-102, ДБ-302, ДБ-303,

ДБ-1001, охватывающие широкий весовой диапазон

балансиру­

емых роторов

(от 10 до 1000 кг) и обеспечивающие высокую точ­

ность балансировки. Находится в эксплуатации также баланси­ ровочная машина модели ДБС-4 для динамического уравнове­ шивания прецизионных электродвигателей в сборе массой от 30 до 300 кг на собственных рабочих скоростях с точностью по классу 0 (ГОСТ 12327—66).

Для высокоточного динамического уравновешивания роторов гиромоторов создана балансировочная машина модели ДБГ-2.

Для уравновешивания роторов электромашин

на

высоких

рабочих скоростях вращения созданы балансировочные

машины

с неподвижными опорами моделей ДБН-50 и ДБН-10.

 

Ниже приводятся основные технические данные

машин (см.

таблицу), их внешний вид (рис. 1—6)

и

особенности

конструк­

ций.

 

 

 

 

Балансировочные машины моделей

Д Б

относятся

к типу ба­

лансировочных машин с подвижными опорами и индукционны­

ми датчиками. На модели

ДБ-

102

возможна

установка

откры­

того ротора непосредственно на

подвижные

опоры

или

с по­

мощью

технологической

рамки

или

корпуса. На

моделях

ДБ-302,

303, 1001 ротор устанавливается

на

подвижные

опоры

только с помощью технологических корпусов. Привод во враще­

ние осевой (ДБ-302, ДБ-1001)

или накидным

ремнем (ДБ-102,

ДБ-303). Величина дисбаланса

определяется

последовательно

в двух плоскостях коррекции по стрелочному

прибору, место

расположения дисбаланса — стробоскопической лампой на всех моделях ДБ, за исключением ДБ-1001. На последней модели применена ваттметровая система измерения с помощью градуи­ рованных лимбов. Конструктивно эта модель оформлена в виде двух групп шпиндельной и опорной. Каждая группа установле­ на на своем фундаменте, что исключает влияние вибраций при­ вода на измерение дисбалансов ротора.

Балансировочные машины моделей ДБ-102 и ДБ-303 уста­ навливают в производственном помещении на полу. Специаль­

ного

фундамента

для

них

не требуется.

Балансировочную

машину

модели

ДБ-302 устанавливают

на

специальном

фун­

даменте.

 

 

 

 

 

 

 

 

Балансировочная машина ДБС-4 предназначена для динами­

ческого

уравновешивания

электродвигателей

в

сборе на

рабо­

чих

скоростях вращения.

Она

относится

к

типу

балансировоч-

27 Зак. 600

4 1 7

 

Р а з м е р ­

 

 

Типы б а л а н с и р о в о ч н ы х машин

 

 

Наименование параметров

 

 

 

 

 

 

ность

Д Б - І 0 2

 

 

 

 

 

 

ДБ-302

Д Б - 3 0 3

Д Б - 1 0 0 1

Д Б С - 4

Д Б Г - 2

 

 

 

Масса роторов

 

 

 

 

 

кг

10-100

30-300

100-300

100—1000

30—300

0,1—2,0

"

Максимальный

диаметр

ротора

ММ

1000

1500

1500

2000

250

 

Диаметр

приводной

шейки

 

мм

50—250

 

Диаметр

люльки

под вкладыш

мм

200

250

350

зоэ

ду

Максимальное

расстояние

меж­

мм

1000

1400

2300

2500

ЗОЭ

опорами

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Минимальное расстояние между

мм

80

150

200

10

опорами

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Балансировочная

скорость

вра­

об [мин

800-1200

450ч-600:900

600—800

450-600

750—1000

6690

щения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1500: ЗЭОО

 

Тип привода

ротора

при

его

Накладной

Осевой

Накладной

Осевой

Собственный

балансировке

 

 

 

 

 

 

ременный

 

ременный

 

электрический

Точность

балансировки

 

 

гсм

2 - 6

5 - 3 0

10-30

7 - 5 0

Класс 0

0,05 мкм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГОСТ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12327-66

 

Общая потребляемая

мощность

Квт

3,2

14,5

—-

Мощность

приводного

электро­

КвТ

2,8

10,0; 12,5;

13

20,25/0,6

 

 

двигателя

 

 

 

 

 

 

 

 

14,0

 

для мед­

 

 

ленного

разворота

 

 

 

 

Типы б а л а н с и р о в о ч н ы х м а ш и н

 

 

Н а и м е н о в а н и е п а р а м е т р о в

Р а з м е р -

 

 

 

 

 

 

носгь

Д Б - 1 0 2

Д Б - 3 0 2

Д Б - 3 0 3

Д Б - 1 0 0 1

Д Б С - 4

Д Б Г - 2

 

 

 

Скорость

вращения

приводного

об/мин

1410

720; 970;

электродвигателя

 

 

 

 

 

1450

 

 

 

 

Электропитание

балансировоч­

гц

50

50

50

50

50

50

ной машины

 

 

 

 

в

220/380

220/380

220/380

220/380

220/380

220/380

Потребное

давление

пневмосети

атм

4 - 5

4 - 5

4 - 5

4 - 5

4 - 5

4 - 5

Мощность балансируемого элект­

Квт

1,5-40

родвигателя

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Питание

собственного

электри­

гц

-

400

ческого привода

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

частота

напряжения

 

в

36

ток

 

 

 

 

 

а

 

4

Габаритные

размеры

балансиро­

мм

2280X950X 3780X1180Х

3300X1135Х

5900 X І300Х

840X830X

1100Х560Х

вочной машины

 

 

 

 

ХІ460

XI525

Х1500

Х1800

XI500

XI150

Габаритные

размеры

электро­

мм

1100Х400Х

шкафа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Х1980

 

Масса

 

 

 

 

 

кг

1230

2500

5800

7100

680

215

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ