Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Теория и практика балансировочной техники

..pdf

Скачиваний:

Добавлен:

27.10.2023

Размер:

31.98 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 89 / 469 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

введен демпфер 9. Автомобильная шина 3 закрепляется с помо щью сжатого воздуха при давлении 1,5 кг/см2 на оправке шпин деля станка 2, который приводится во вращение электродвига телем 7 через ременную передачу. Скорость вращения шпинделя 950 об/мин.

Закрепленная на оправке шина через шпиндель соединена с платформой колеблющейся системы, движение точек платфор мы характеризуется силовыми факторами, вызванными неурав новешенностью шины, и по колебаниям любой точки платформы можно судить о неуравновешенности шины.

Принятая колеблющаяся система позволяет определить как статическую, так и динамическую неуравновешенность шины (3].

Станок предназначен для измерения статической неуравно вешенности шин весом от 9 до 25 кг. С изменением веса шины меняется положение центра массы подвижной системы. Благо даря этому сигнал датчика Д\ будет пропорционален статикодинамической неуравновешенности шины. Если ось катушки дат чика будет лежать в горизонтальной плоскости, проходящей че рез центр массы колеблющейся системы станка, то сигнал будет

зависеть	только от	статической неуравновешенности.
Для	исключения	влияния	динамической неуравновешенности
шины на измерение		ее статической неуравновешенности в стан
ке устанавливается		датчик Д2,	который реагирует только на уг

ловые колебания подвижной системы, зависящие от динамиче ской неуравновешенности. Оба датчика конструктивно размеще ны в общем корпусе. В этом случае статическая неуравновешен ность будет пропорциональна разности напряжений, возбуждае

мых в катушках датчиков Д\

и Д 2 , т. е.

где \х — постоянная,

\id0

= Ul

—

yU2,

характеризующая

связь

неуравновешенно

у—

сти с электрическим

сигналом;

компенсационный коэффициент, учитывающий влияние

динамической неуравновешенности;

— вектор напряжения

на датчике

Д\,

U2 — вектор напряжения на датчике

Д2.

Величины ц и у вводятся в измерительную схему при наст

ройке

станка. Схема

измерительной

части

станка

МВТУ-730

приведена на

рис. 3.

Потенциометр

служит для

ввода

ком

пенсационного

коэффициента у.

Сложение

напряжений,

посту

пающих

от датчиков

Д\ и Д%, производится

на двойном

триоде

Л\.

Суммарное напряжение усиливается

освобождается

от

помех с помощью фильтра,

настроенного

на рабочую

частоту

балансировки. Регулировка постоянной ц осуществляется потен циометром R\. Для регулировки напряжения компенсационного

генератора	КГ	(позиция 6, рис. 2) предусмотрен		потенциометр
/?2- Величина		статической неуравновешенности	шины прочиты
вается по	шкале индикатора И, тарированного		в	гсм.

Измерение угловой координаты неуравновешенности произ

водится с помощью измерителя угловой	координаты ИУК, рабо
та которого основана на сравнении фаз	электрического сигнала

от неуравновешенности с опорным сигналом импульсного гене ратора ИГ (позиция 5, рис. 2).

Импульсный генератор вырабатывает короткие пикообразные импульсы, чередующиеся с частотой, близкой к частоте сигнала от неуравновешенности. Синусоидальное напряжение, поступа ющее от датчиков, имеет частоту порядка 16 гц до поступления в блок сравнения, преобразуется также в пикообразную форму. При совпадении по фазе пикообраз-

ных сигналов срабатывает реле, ос
танавливающее					угловой		лимб		(по
зиция 4,		рис. 2)			фазоопределяющего
устройства. После						остановки		лимба
4 на	его	шкале			прочитывают				угло
вую	координату				неуравновешенно
сти.
Измерительное						устройство			стан
ка имеет		два		диапазона			измерения
5000	и	1000		гсм,		точность		опреде
ления	статической					неуравновешен
ности 3 гсм/кг.					Точность определе
ния угловой координаты ±5°.									Ма
шинное время для определения па										Рис. 3. Схема	измерительной
раметров			неуравновешенности не
превышает			15	сек.						части	станка

Настройка				станка, как правило,

производится с помощью эталонного ротора и контрольных гру зов. Компенсационный генератор КГ (рис. 3) допускает на стройку станка без эталонного ротора и дает возможность ком пенсировать статическую неуравновешенность сменных оправок при проверке неуравновешенности различных шин. Принцип компенсации неуравновешенности состоит в том, что генератор дает возможность получать переменное напряжение синусои дальной формы, величину и фазу которого можно изменять при настройке станка.

Изменение фазы сигнала генератора производится поворотом его статора с последующим фиксированием в нужном поло жении.

Компенсация неуравновешенности сменных оправок опреде ляется следующим образом. Поступающий от датчиков в изме рительную схему сигнал от неуравновешенности оправок скла дывается с равным по величине, но противоположным по фазе сигналом компенсационного генератора, в результате чего сиг нал в измерительный прибор не поступает.

Таким образом, наличие неуравновешенности сменной оправ ки не будет сказываться на измерении неуравновешенности ши-

6 Зак. 600

ны. Также можно компенсировать неуравновешенность шпинде ля и эталонного ротора. С помощью компенсационного генера тора можно производить настройку станка без эталонного ро тора.

Выводы

1. Станки для статической балансировки в динамическом ре жиме, разработанные в МВТУ, могут быть применены для опре деления статической неуравновешенности автомобильных шин

вусловиях, близких к рабочим.

2.Вертикальная компоновка шпинделя станка упрощает крепление шины, обслуживание станка и повышает производи

тельность процесса	определения	неуравновешенности шин.
3. Применение	колеблющейся	системы без жестких связей

с окружающей средой обеспечивает виброизоляцию станка, не требует специального фундамента для его установки и повыша ет маневренность оборудования, что важно в условиях совре менного производства.

4.Введение компенсационного генератора позволило сокра тить время настройки станка и допускает настройку станка без эталонного ротора.

5.Станок обеспечивает достаточную производительность и точность определения статической неуравновешенности шины.

6.Применение датчиков с сейсмической подвеской обеспечи вает стабильную работу измерительной схемы станка.

ЛИТЕРАТУРА

1.Устинов А. П., Суетин В. А. Станок МВТУ-730 для измерения стати ческой неуравновешенности шин легковых автомобилей. Труды МВТУ № 140. «Теория механизмов». Вып. 5. 1970.

2.Суетин В. А. Исследование влияния внешних вибраций на разрешаю щую способность балансировочных машин с различными колеблющимися

системами. Сб. «Теория и практика уравновешивания машин		и	приборов».
Под ред. В. А. Щепетильникова. М., изд-во «Машиностроение»,			1970.
3. Устинов А. П. Определение статического	дисбаланса	вращающегося
ротора в общем случае его неуравновешенности.	Сб. «Теория		и практика

уравновешивания машин и приборов». Под ред. В. А. Щепетильникова. М.,

изд-во «Машиностроение»,	1970.
Э. М. ПАВЛИН ЦЕ В, Г. Н.	ПЕТРОВ
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
НЕУРАВНОВЕШЕННОСТИ ШИН
Если изготовить	шину (покрышку) по номинальным		раз
мерам чертежа и обеспечить равноплотность		заполнения	ее
объема материалом,	то такая шина благодаря	симметричности

ее формы должна быть вполне уравновешенной как статически, так и динамически.

Однако ввиду отклонений размеров шины в пределах уста новленных допусков и неравноплотности материала по объему возникает нарушение симметрии распределения масс, которая оценивается неуравновешенностью шины в целом. Указанные отклонения и определяют ожидаемую неуравновешенность шины.

Ввиду различных производственных и технологических отклонений, в частности износа центрирующих элементов при способлений, некачественной сборки, неоднородности резиновой

Рис. 1. Основные дефекты технологических операций и от клонения от геометрии шины, влияющие на неуравновешен ность:

/— недопрессовки на кордной ткани; 2 — завышенная длина

стыков	каркасных	слоев	и неравномерное распределение их по
д л и н е	окружности;	3 —	завышенная длина стыка протектора;

4 — некачественная прикатка деталей при сборке; 5 — пузыри и

пористость в	толщине	протектора; Atn — о т к л о н е н и я от		номиналь
ной толщины	протектора;		Аг — с м е щ е н и е посадочного	диаметра
с оси вращения; AR		и АВ	— соответственно радиальное	и боковое
			биения

смеси и т. д. (рис. 1), происходит дополнительное нарушение симметричного распределения масс в шине. О распределении масс в шине по периметру и ширине можно судить по ее ста- тико-динамической неуравновешенности. Контроль неуравно вешенности шин дает возможность более объективно судить о состоянии технологического процесса, а систематизация от клонений по величине и угловой координате позволяет уста новить причины неуравновешенности и принять меры к их устранению на промежуточных технологических операциях.

Таким образом, ставится задача по изысканию рациональ ных способов и оборудования для определения статико-динами- ческой неуравновешенности шин, как средства контроля техно логического процесса их изготовления. Применяемое на шин-

ных заводах балансировочное оборудование для этой цели не подходит (например, станки для статической балансировки).

Станки для статико-динамической	балансировки,		широко
применяемые в машиностроении, используются		для	определе
ния неуравновешенности шин, здесь измерение		неуравновешен
ности осуществляется при вращении.	Для	вспомогательных
операций контроля неуравновешенности	в таких станках при

меняется ряд приспособлений: механизм подачи шин на изме

рительную позицию, устройство	для маркировки «легкой»
точки на боковине, сортировочный	механизм и т. д.

Рис. 2. Автоматическая		линия для балансировки шин:
/ — сортировочный м е х а н и з м ;		2 —	м е х а н и з м		п о д а ч и	шин	на	изме
рительную позицию; 3 — транспортеры;				4 —	в з в е ш и в а ю щ е е			устрой
ство; 5 —	устройство д л я измерения			неуравновешенности			и	марки
		ровки
Примером может служить автоматическая линия, показанная
на рис. 2 [2].
Однако измерение неуравновешенности вращением									шин не
представляется	рациональным,		если учесть			следующее:
1. Шина под действием центробежных сил является дефор
мируемым телом, поэтому высокие				скорости		вращения,			приня

тые на обычных балансировочных станках, нежелательны из-за возникающих значительных ускорений точек, особенно удален ных от оси вращения.

2. Разгон крупногабаритных шин, достигающих диаметра 3000 мм и массой более 1000 кг, до рабочей скорости вращения и торможение на балансировочном станке занимают значитель ное время.


3. Точность	измерения неуравновешенности			на	балансиро
вочных станках,	применяемых в машиностроении,				значительно
превосходит требования по неуравновешенности к					шинам.
4. Введение в поточную линию производства станка с быст-
ровращающимися		частями	нежелательно по	соображениям
техники безопасности.
Поэтому для		повышения	производительности		определения

неуравновешенности следует искать новые способы и изме рительные устройства, удобные в эксплуатации. В связи


с этим	представляются	перспективными				способы		определения
статико-динамической		неуравновешенности					шины,	не	прибегая
к ее быстрому вращению.			К	таким	способам относится опре
деление	неуравновешенности			различных			деталей	в	режиме
колебаний или вибрации, разработанных за рубежом.
По нашему мнению, из			известных		и	практически			проверен

ных методов наиболее перспективным для определения неурав новешенности шин является способ малых угловых колебаний,

предложенный в

работе

[1]. Этот

способ

был

применен

для

балансировки

легких

(до

1 кг)

роторов

с ма

ыо2

лым

осевым

моментом

инерции.

Однако

энер

сек1

гетические

затраты

на

поддержание

колеба

70 -

ний,

которые

по

абсо

лютному

значению

не

велики,

при

определе

нии

неуравновешенно

сти

шины

окажутся

а1

значительными.

100

250

500

750

Р,кГ

При быстром враще

Г, І

7,5

нии шины

преобладаю

Рис.

3. Кривые изменения

нормального

а"

щим является

нормаль

ное ускорение ап,

кото

тангенциального ах

ускорений любой точ

ки на наружном диаметре шины

рое

во много

раз

пре

восходит

тангенци

альное ах,

возникающее

при

колебании ее с

малой угловой

ам

плитудой ф. Таким образом, центробежные силы деформируют шину сильнее, чем касательные. Увеличение нормального и тан генциального ускорений любой точки на наружном диаметре шины в зависимости от изменения массы Р и диаметра D пока

зано на рис. 3. Угловая скорость				со, частота угловых колебаний f
и угловая	амплитуда	для	построения кривых выбраны следую
щими: <о =	83,5 \/сек,	f =	15 гц,	ф = 0,02 рад.

Выводы

1. Специфические особенности шин определяют необходи мость изыскания новых более производительных способов определения их неуравновешенности, из которых наиболее пер спективным является способ малых угловых колебаний.

2. Дальнейшее развитие этого способа для шин по сооб ражениям снижения энергетических затрат и увеличения про изводительности следует проводить в направлении измерения неуравновешенности при резонансном режиме угловых коле баний.

ЛИТЕРАТУРА
1. Мячин В. Е. Элементы теории и метод		определения динамической не
уравновешенности роторов.	Известия вузов «Машиностроение», 1962,		№	2.
2. Semperit: Auswuchten	vollaumomatisch,	«Die Gummibereifung»,	N	1,
1965, s. 65—66.

А. В САЛИМОН,

Г. H. ПЕТРОВ

РАЗРАБОТКА СТАНКА ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ БАЛАНСИРОВКИ РОТОРОВ С ВЕРТИКАЛЬНОЙ ОСЬЮ ВРАЩЕНИЯ

Существует	широкий круг роторов,	не имеющих	собствен
ных опорных	(подшипниковых) шеек	и нуждающихся	в высо

кокачественной статико-динамической балансировке. Примером таких роторов могут служить барабаны быстроходных сепара торов химической промышленности, обладающие большими собственными массами (400—900 кг) и работающие на высоких скоростях (до 6000 об/мин). Роторы этого типа целесообразно балансировать на станках с вертикальной ориентацией шпин

деля, используя	для установки	их посадочные поверхности
(цилиндрические	или конические).	Применение для этой	цели
горизонтальных	балансировочных	станков нецелесообразно	как

в эксплуатационном отношении (например, из-за трудности


установки тяжелого ротора на шпиндель),						так		и по	причине
деформаций	консоли	шпинделя,		что	значительно				снижает
точность определения неуравновешенности.
Московским институтом			тонкой	химической				технологии
им. М. В. Ломоносова		совместно		с заводом			«Уралхиммаш»
разработан	вертикальный		станок	для	статико-динамической
балансировки	барабанов	сепараторов весом				до 900 кг			(рис. 1).
В основу конструкции станка положена колеблющаяся										си
стема, имеющая по всем координатам лишь						упругие			и вязкие
связи со станиной, т. е. обладающая				шестью степенями					свободы.
Она представляет установленную на винтовых							пружинах			плат

форму 3, на которой смонтирован шпиндельный узел 2 и дат чики колебаний 4. Такая система отвечает задачам статикодинамической балансировки тяжелых роторов, так как реаги рует на одновременное действие статической dc и динамической dd составляющих неуравновешенности. Она обладает в сравне нии с другими известными колеблющимися системами рядом преимуществ: простой конструкцией, виброизоляционными свойствами и т. д.

Для уменьшения связей между движениями колеблющейся системы по различным координатам все ее элементы (винтовые

пружины 1 и демпферы 5) расположены симметрично относи тельно вертикальной оси вращения шпинделя го.

Зарезонансный режим вынужденных колебаний системы обеспечен выбором отношений частот собственных поперечных

<оп	и угловых © у		колебаний к вынужденным			и. Примем	— =
= —		= 3 . Собственные частоты		должны	быть не менее чем
в	2,5	раза ниже	вынужденных,	так как	в	противном	случае

Рис. 1. Станок для динамической балансировки роторов с вертикаль ной осью вращения:

/ — пружины; 2 — шпиндельный узел; 3 — платформа; 4 — датчики коле баний; 5 — д е м п ф е р ы ; 6 — добавочные грузы

возможно возникновение нелинейности между амплитудами вынужденных колебаний и величиной неуравновешенности ротора.

Дифференциальные уравнения движения колеблющейся си стемы в установившемся режиме под действием статикодинамической неуравновешенности ротора имеют следующий вид:

тхы + Схм + KXN + mZsty + Czcip + Kz%ty = a>2dc cos((at + Xc); тук + Суы + Куы — mZs'ft—Cz^G — A'z^B = <D2dc sin(a^ + ^ c );

mzN + CzzN

+ Kzzn

J? в + С^Є + К%в — тг?у\-Сг?у„-Кг%уы

+ Уг р 0 «»р *=

со2

[fi?a cos (со/ +

Яа )—dc Zp

sin (со/

XJj;

l|) +

Cp 1ф +

Ар ф + W72s

CZC XN + AZA

Хл? — J грФ®

to2

[ d a sin (о/ + Яа ) +

dcZp

cos(co/ - f Kc)];

здесь

z sn —=

—г

л -

Jz4>+Cpz<pJrKpzy=0;

центров

массы

p =

р — 2WN

] — аппликаты

<-л,

*•

— z

z|,v

= zc

— zN,

z ™ — 2fe

— Zjv

системы

ротора

плоско

стей

присоединения

пру

жин

демпферов

относи

тельно произвольной

точки

на оси

zN,

zp,

zc,

Zk — аппликаты

тех

же точек от

носительно

центра

массы

а их решения имеют вид

системы

to2

—

[da

/{Kzf-rrm^Y

+ ivCzty

у А2 -\- о2

X sin(co/ + 1д

+ єа — е0 ) +

cfc

/ ^

(

- т с

^ П

^ р

^ 2

)

+ ^{CzNp-CNpf

X cos(co/ + Яс

4- єеЛ

— є 0 )];

= - p = = r

К W

mo,W

+ (соСгГ)2

X cos(co/ + Xa + ea — е0 )—dc

X K [ Z p

v ( ^ - m o ) 2

2 f ) - ( < - j V ) ] 4 » 2 ( C 2 p w - C p w ) 2

sm{(i>t +

%с

+ є? — 8 0 )};

о)

9 = - p

- [

4, і / ( / ( - / п с о 2 ) 2

(coC)2

cos(co/ +

Яа

e g - e 0 ) -

-dcV(Klpk-m&%)2

+ (<oCU2 sin(o>/ + К +

гус-г0)};

ф =

у^—^

\dg

V(K

- / n o 2 ) 2

+ (coC)2 sin (со/ + Яа +

eg—e0) +

dcV

(Klpk-mti>2zp)2

+ (coC/pC)2

cos (со/ +

Лс +

є ? - є 0 ) } .

Свойством

динамики

систем

с тяжелыми

вертикальными

роторами

является

возможность

появления

больших

фазовых

сдвигов

между

одноименными

составляющими

полных

пере-

мещении различных точек системы, вызванная ростом влияния вязких и упругих характеристик на поведение системы в связи с существенным уменьшением суммарного момента инерции

		Jс — JX	' грО>
и его влияния на поведение системы.
Анализ этого вопроса		показал,	что	применение	поршневых
жидкостных	демпферов	(рис. 2)	с	регулируемой	величиной
коэффициента	вязкого трения позволяет добиться				одинаковых

Рис. 2. Поршневой жидкостный демпфер с регулируемой вели чиной коэффициента вязкого трения


Рис.	3.	Плоскости		перемещений
неуравновешенного			ротора		от	дей
ствия статической			составляющей
	неуравновешенности:
/ — от неуравновешенной силы;						/ / —
от силы		д е м п ф и р о в а н и я ; Рп			—	пло
скость		поступательного		перемещения
к о л е б л ю щ е й с я системы;					—	плос
кость	поворотного		п е р е м е щ е н и я			си
		стемы

фазовых сдвигов при эффективном демпфировании собственных колебаний системы. Регулирование вязкого трения осущест


вляется	путем изменения	кольцевого зазора		между пробкой 1
и поршнем 2. Выяснено, что на точность измерения					неуравнове
шенности оказывают влияние лишь			фазовые	сдвиги статиче
ских составляющих поступательных			и поворотных		перемещений
гпс и	из-за существенной	разницы	между ними		(рис. 3). Она

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 89 / 469 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ

#
24.10.20239.14 Mб2Теоретические проблемы планомерной организации общественного производства..pdf
#
19.10.20237.35 Mб7Теория автоматического регулирования и управления учеб. пособие.pdf
#
24.10.20239.31 Mб8Теория ветвления и нелинейные задачи на собственные значения..pdf
#
23.10.202320.63 Mб57Теория двигателей внутреннего сгорания. Рабочие процессы учебник.pdf
#
30.10.202318.92 Mб26Теория и конструкция боевых колесных машин..pdf
#
27.10.202331.98 Mб14Теория и практика балансировочной техники..pdf
#
19.10.20236.28 Mб1Теория и практика зональной дифференциации закупочных цен..pdf
#
27.10.202323.44 Mб29Теория и техника передачи данных и телеграфия учебник..pdf
#
27.10.202321.79 Mб28Теория линейных электрических цепей учеб. пособие.pdf
#
29.10.20238.91 Mб6Теория познания и современная наука..pdf
#
29.10.202310.17 Mб18Теория поршневых двигателей внутреннего сгорания Метод. пособие.pdf