21 Статическая и динамическая балансировка. Механизация и автоматизация сборочных процессов.

Статическая балансировка (использ. в мелк.сер. и ед.пр-вах) сборочных единиц и деталей состоит в определении величины дисбаланса и его устранение путем перестановки отдельных элементов конструкции, удаления в нужных местах сверлением, шлифованием, растачиванием части металла или, наоборот, добавлением соответствующей его массы сваркой и пр.

Динамическая балансировка применяется для уравновешивания вращающихся сборочных единиц, имеющих большую сравнительно с диаметром длину (напр. шпиндель). При такой балансировке искусственно создается система сил, в которой равнодействующие, а также моменты равны нулю или постоянны по величине и направлению.

Колеблющиеся системы балансировочной машины: 1) с неподвижными опорами (рис А). 2) с фиксированной осью колебания оси балансируемого ротора (рис Б). 3) с фиксированной плоскостью колебания оси ротора (рис Г). 4) без жестких связей оси ротора с окружающей средой (рис Д).

Неуравновешенность механизмов мобильных машин увеличивает их вибрацию, что ухудшает управляемость, отрицательно влияет на прочность и вредно отражается на здоровье обслуживающего персонала.

Балансировку деталей обычно осуще­ствляют в механических цехах при их изготовлении. Однако после сборки сбо­рочных единиц, в которые входят отба­лансированные детали, возникает необхо­димость повторной их проверки, так как смещение одной из деталей, даже в преде­лах зазоров, предусмотренных чертежом, нередко может вызвать значительную неуравновешенность всей сборочной еди­ницы. В связи с этим в технологических процессах сборки многих изделий балан­сировка является обязательной опера­цией.

Балансировка окончательно собранных сборочных единиц на специальных установках или балансировочных станках пред­ставляет собой контрольно-пригоночную операцию, которая не­редко не включается в поток сборки, а выполняется на отдельном участке. Тем не менее балансировочные работы составляют важ­нейшую часть процесса сборки.

Точность уравновешивания, допустимые дисбалансы устанавли­ваются техническими требованиями, исходя из особенностей конструкции и назначения сборочных единиц и деталей, скорости их вращения, допустимых вибраций машины, необходимой на­дежности и долговечности, возможных физиологических ощуще­ний оператора, работающего на машине в условиях эксплуатации, и пр.

Например, статическую несбалансированность дисков ротора турбин назначают из условия, чтобы неуравновешенная сила не превышала 5% веса диска. Точность динамической баланси­ровки собранного ротора часто устанавливают такой, чтобы возмущающая сила на каждом подшипнике не превышала 1—2% массы ротора. В ряде случаев точность балансировки характери­зуют так называемым допускаемым остаточным эксцентриситетом.

Рис. . Схемы статической балансировки

В процессе сборки обычно производят статическую и динами­ческую балансировки сборочных единиц — роторов. Статическую балансировку производят на горизонтальных параллелях, на дисковых роликах, на сферической пяте, на весах и на специальных станках.

Статическая балансировка сборочных единиц и деталей состоит в определении величины дисбаланса и его устранении путем пере­становки отдельных элементов конструкции, удаления в нужных местах сверлением, шлифованием, растачиванием части металла или, наоборот, добавлением соответствующей его массы сваркой, приклепыванием и пр., а также комбинированием этих способов.

При статической балансировке можно обеспечить точность:

на параллелях или пяте — до 0,001Gk гс*см;

В массовом производстве получают распространение автомати­зированные балансировочные машины, в которых процессы соеди­нения балансируемой детали (сборочной единицы) с приводом, определения неуравновешенности, передача этих результатов запоминающим устройствам, ориентация детали и режущего инструмента и операция устранения дисбаланса производятся автоматически. В некоторых таких автоматах процессы определе­ния неуравновешенности и ее устранения совмещены (однопозиционные автоматы); в двухпозиционных же автоматах эти про­цессы разделены.

В целях проведения динамической балансировки на повышен­ных скоростях и сокращения времени на операцию в настоящее время ведутся опыты по применению кратковременных (менее 1 м-с) импульсов лазера для устранения излишнего металла без остановки уравновешиваемой детали (сборочной единицы).

Как уже отмечалось, неуравновешенность различных враща­ющихся сборочных единиц вызывает при работе вибрацию ма­шины. В быстроходных машинах (например, в автомобилях, тракторах) это явление особенно ощутимо. Повышение точности балансировки деталей и сборочных единиц снижает вибрацию.