книги из ГПНТБ / Колесник Н.В. Устранение вибрации машин

из способов, указанных на фиг. 47. При достаточном навыке опе­

(без относительного перемещения) с уравновешиваемой деталью.

Применительно к рассматриваемому случаю наблюдение ориентира

удобно производить на свободном торце вала приводного электро­

Измерение вибрации производится способом настройки вибро­ метра до 2-го резонанса (см. п. 14) путем левого вращения махо­

вичка. Определив максимальное отклонение индикатора при резо­ нансе и повторив измерение для контроля, по паспорту прибора определяют размах колебания машины. Затем, настроив виброметр до l-ro резонанса путем только правого вращения маховичка, уста­

навливают контакт с таким расчетом, чтобы ограничить резонанс­

ное колебание индикатора наполовину. Освещают торец вала элек­

тромотора газосветной лампой Л и определяют угловое положение стробоскопического изображения ориентира по лимбу. При отсут­

ствии лимба отмечают положение ориентира чертой на корпусе

подшипника электромотора.

После этого машину останавливаютдля крепления пробного

груза. От правильности выбора величины пробного груза в зна­

чительной степени зависит результат уравновешивания. Если груз

мал, то его влияние на вибрацию машины оказывается незначи­

тельным. Изменения размаха колебания и фазы могут быть настолько малы, что принять их за основу дальнейших расчетов оказывается

г— расстояние от оси вращения до центра тяжести пробного

груза, см;

к— коэффициент, значение которого колеблется в пределах

от 0,2 — для тяжелых деталей, до 0,5 — для легких.

139

ного груза) вычерчивают вектор А. При больших значениях раз­

маха пользуются верхней шкалой, а при малых — нижней. Накла­

дывая вычерченный вектор на транспарант, под углом сдвига фазы а

проводят линию, указывающую направление вектора В. Величину

этого вектора определяют по той же масштабной линейке в соот­

ветствии с размахом колебаний после установки пробного груза.

Построив замыкающий вектор С, определяют по линейке его мас­

штабное значение, а по транспаранту — угол р, на который следует переместить уравновешивающий груз относительно места распо­

надо установить под углом 0 = 30° относительно положения проб­

ного груза в направлении против часовой стрелки, определив его вес:

Gy = 0,12^| = 0,18 кг.

На фиг. 87 дан ряд примеров графического решения задачи опре­ деления положения и величины уравновешивающих грузов.

На фиг. 87, а пробный груз Gj перемещает ориентир из поло­

жения 1 в положение 2 на небольшой угол, при этом размах В коле­

бания несколько увеличивается. Помещенное ниже графическое решение показывает на необходимость значительного увеличения груза

и перемещения его на угол в сторону, противоположную переме­ щению ориентира.

Чрезмерно большой пробный груз (фиг. 87, б) вызывает значи­ тельное перемещение ориентира из положения 1 в положение 2

на угол а. На основе решения задачи необходимо значительно умень­

шить груз и переместить его на небольшой угол р по часовой стрелке.

Фиг. 87, в представляет случай, когда пробный груз удачно подо­

уравновешивающего, но сам груз по величине оказался мал. Здесь

141

Фиг. 87, д показывает аналогичный случай совпадения места

установки пробного груза с местом уравновешивающего, однако

при условии, что пробный груз Gn велик. Это вызвало перемещение ориентира на 180°. Угол р, как видно из построения, равен нулю.

Фиг. 87. Примеры графических решений.

Наконец, на фиг. 87, е показан случай, когда ориентир остается

на месте (а =0), а груз следует переместить на угол |? = 180°, сохра­

нив его вес, поскольку в данном случае векторы Л и С равны между собой.

Может оказаться, что после первого расчета и установки уравно­

вешивающего груза вибрация машины все же остается чрезмерной. Это может произойти либо вследствие того, что элементы машины не вполне подчиняются закону пропорциональности, либо потому,

что в расчете была допущена ошибка, что часто случается, когда вес

142 ■

пробного груза оказывается мал. В таких случаях следует повторить расчет, полагая уравновешивающий груз пробным. Угол а опреде­ ляется из положения ориентира при первом пуске и пуске с устано­

вленным уравновешивающим грузом, а вектор В строится по данным размаха колебания машины с установленным уравновешивающим грузом, который в данном случае рассматривается как пробный.

При уравновешивании роторов дымососов иногда не предста­

вляется возможным произвести измерение размаха колебания и опре­

делить фазу. Показания прибора при каждом измерении дают раз­ личные значения размаха колебаний, а ориентир при стробоскопи­ ческом изображении колеблется или медленно вращается в ту или

другую сторону.

Такое явление имеет место в том случае, если в одном помещении

установлены и работают несколько дымососов, имеющих неуравно­

вешенные роторы, вращающиеся с почти одинаковой скоростью. В результате распространения и сложения колебаний этих дымососов

создается суммарное колебание типа биения, размах которого бес­

прерывно меняется, а фаза не имеет постоянного значения.

Втаких случаях можно производить уравновешивание роторов

вмашинах двумя способами. Первый из них состоит в том, что вибро­

метр виброскопа настраивается на частоту несколько меньшую по сравнению с наличной вибрацией. Испытуемый дымосос выклю­

чается, и во время выбега определяется максимальное значение

амплитуды колебания индикатора при прохождении резонанса.

Повторив такое измерение несколько раз, получают определенную величину размаха, которую следует уточнить по паспортным данным

прибора. Далее уравновешивание можно производить одним из спо­

собов, описанных в п. 27.

Второй способ заключается в том, что во время выбега измеряют

не только размах, но и фазу колебания. После того как произведено

указанным выше способом измерение размаха колебания, контакт

виброметра, не меняя его настройки, устанавливается таким образом, чтобы свободное колебание индикатора ограничивалось величиной порядка 1—1,5 мм. Вновь выключают дымосос и наблюдают поло­

жение ориентира. При появлении вспышек лампы ориентир вначале перемещается, а затем останавливается на некоторое время. Во время этой остановки до исчезновения следует зафиксировать его поло­

жение. Далее процесс уравновешивания производится ранее описан­

ным способом.

Разница заключается лишь в том, что в нормальных условиях

изменение размаха и фазы колебания производится при постоянных

оборотах машины, а здесь — во время выбега машины.

Такой способ уравновешивания можно применить и в случаях,

когда ротор дымососа имеет чрезвычайно большую неуравновешен­ ность и имеется сомнение относительно возможности его запуска

втаком состоянии до рабочих .оборотов.

Втаких случаях необходимо использовать низкочастотную

модель виброскопа и настраивать виброметр на частоту порядка

300—350 кол/мин., а разгон ротора вести до числа оборотов, несколько

143

превышающего указанное значение. В остальном процесс уравно­ вешивания производится путем измерения размаха и фазы колеба­ ния во время выбега, как это было указано ранее, при помощи ана­

логичных графических построений.

При переходе на скоростные процессы резания возникает необ­

ходимость в модернизации станков с целью повышения их скорости.

Это обычно вызывает вибрацию станков, устранение которой может быть достигнуто применением способов уравновешивания сил инерции деталей в собранной машине.

Вибрация токарных станков

часто возникает при обработке

деталей с несимметричным рас­ положением масс относительно

ориентир 2, освещаемый при вращении лампой прибора Л. Пробный

груз из мастики устанавливается с внутренней стороны обода план­

как видно из треугольника, составляет 20°. Величина уравновеши­ вающего груза определяется:

°, =50 та =80 г-

Такой груз необходимо установить взамен пробного груза под

углом 20° к месту его расположения в сторону, противоположную

перемещению ориентира.

В данном случае вместо установки уравновешивающего груза

более целесообразно произвести высверливание с противоположной

стороны планшайбы нескольких отверстий 3, эквивалентных уравно­

вешивающему грузу Gy.

144

Балансировка шкива на электромоторе показана на фиг. 90, а.

При проведении работы электромотор желательно установить на

войлочных прокладках П. Виброметр В устанавливается на корпусе

электромотора над подшипником, расположенным непосредственно

у шкива. Ориентир О наносится на торце шкива либо на торце его

ступицы. Пробный и уравновешивающий груз устанавливается с внут­

ренней стороны шкива, ближе к его средней части.

Способ балансировки прежний: измеряется размах колебания электромотора и определяется положение фазы, устанавливается

Фиг. 90. Уравновешивание электромоторов.

пробный груз (лучше с помощью мастики), вновь измеряется размах

колебания и положение фазы. По полученным данным строится

векторный треугольник, определяется вес уравновешивающего груза

и угол установки последнего. Постоянный уравновешиваю­

щий груз приваривается или приклепывается с внутренней стороны шкива.

Такая балансировка дает удовлетворительный результат, если ротор мотора динамически уравновешен. В противном случае, про­

водя уравновешивание указанным способом, от вредных нагрузок

При большом количестве находящихся в эксплуатации электро­

моторов динамическую балансировку роторов целесообразно произ­ водить на специальных устройствах, описание которых дается в сле­

дующей главе. При отсутствии таких устройств можно рекомендовать

применение способа динамического уравновешивания ротора, кото­

рый состоит в следующем.

146

Определение величины момента и положения уравновешивающей

пары производится в следующем порядке. На электромоторе, уста­

новленном, как и ранее, на войлочных прокладках, устанавливается

виброметр В на задней части мотора в положение для измерения

вертикальных колебаний. За основу расчетов можно принять и осе­ вые колебания. В этом случае виброметр ориентируется вдоль оси ротора. На торце шкива наносится ориентир, с помощью которого определяется фаза. Далее измеряется размах колебания Лис по­ мощью стробоскопической лампы Л определяется положение ориен­

тира. Затем непосредственно у двух торцовых плоскостей внутри

тора и величина угла , на который следует переместить уравно­

вешивающую пару в сторону, противоположную перемещению ориен­

тира. Значение пары уравновешивающих грузов находят аналогично

предыдущему по формуле

Gy-l = Gn-l±. (52)

Определив положение пары уравновешивающих грузов, произ­ водят пробный пуск электромотора, чтобы убедиться, что расчеты

сделаны правильно и уравновешивание произведено с достаточной

точностью.

Для того чтобы не загромождать шкив лишними грузами, можно

перенести на ротор электромотора эквивалентную пару уравнове­ шивающих грузов, сохраняя момент пары

то же на роторе электромотора.

Очевидно, что уравновешивающая пара на роторе должна поме­

щаться в плоскости, проходящей через ось вращения и пересекаю­

щей место установки уравновешивающей пары шкива электромотора.