6.3. Контрольные вопросы
Что называется деформацией пружины?
Как определить средний диаметр пружины?
Как найти цену деления индикатора?
Почему график зависимости деформации от усилий выражается прямой линией?
Что такое жесткость пружины?
Какие типы пружин известны?
Как определяется число рабочих витков пружины?
Лабораторная работа 7
УРАВНОВЕШИВАНИЕ (БАЛАНСИРОВКА)
ВРАЩАЮЩИХСЯ МАСС РОТОРА
Ц е л ь р а б о т ы: ознакомиться с методикой динамической балансировки вращающихся звеньев на балансировочном станке типа ТММ-1м.
О б о р у д о в а н и е и п р и б о р ы: балансировочный станок типа ТММ-1м, набор грузиков, линейка с миллиметровой шкалой, циркуль чертежный.
7.1. Краткие сведения из теории
Звенья механизмов изготавливаются из неоднородных материалов (в отливках встречаются следы шлака, раковины, материал поковок не везде одинаково плотен). На валах для крепления деталей вращения иногда применяются шпонки с одной стороны. В результате центр тяжести звена находится не на геометрической оси вращения и в общем случае силы инерции звена стремятся переместить ось вращения в перпендикулярном ей направлении и повернуть ось звена в плоскости, проходящей через ось. Целью уравновешивания вращающихся звеньев является перемещение центра тяжести звена как можно ближе к геометрической оси его вращения и уменьшение до минимума момента сил инерции относительно оси, перпендикулярной к оси вращения звена.
При движении машины возникает давление в кинематических парах, которое передается на ее станину, затем – на фундамент и, будучи переменным по величине и знаку, производит сотрясения, вибрации, увеличивает трение в опорах, создает дополнительное напряжение в отдельных частях машин, которое ведет к усталостному разрушению.
Конструкции балансировочных машин очень разнообразны, но большинство из них основано на принципе установки испытуемой детали на упругое основание и сообщения этой детали скорости, близкой к резонансной.
Для полного
устранения добавочного инерционного
давления на опоры необходимо, чтобы
главный вектор сил инерции
и главный
момент сил инерции
были равны нулю в любой момент движения:
= 0;
(7.1)
= 0.
(7.2)
Если выполнить только условие (7.1), то это будет статическое уравновешивание, т. е. центр масс переводится на ось вращения. Если условие (7.1) не выполнено, то звено называется статически неуравновешенным. За меру статической неуравновешенности (дисбаланса) принимают статический момент массы звена относительно оси вращения:
,
(7.3)
где m – масса звена, кг;
rs – расстояние центра масс от оси вращения.
Для статического уравновешивания (рис. 7.1) достаточно в направлении, противоположном центру масс звена, установить добавочную массу mп (противовес) на расстоянии rп от оси вращения. Звено будет уравновешено, если будет выполнено равенство:
=
(7.4)
или
mп
п
.
(7.5)
|
Иногда установку противовеса заменяют высверливанием массы mп. В этом случае центр удаляемой массы и центр масс звена располагаются по одну сторону от оси вращения. Статического уравновешивания достаточно только для звеньев, имеющих малую протяженность вдоль оси вращения (шкивы, маховики и т. п.). Для валов, ряда |
Рис.
7.1 |
дисков или шкивов на валу, роторов электродвигателей одновременно должны выполняться условия (7.1) и (7.2).