Лабораторна робота № 6

ДИНАМІЧНЕ БАЛАНСУВАННЯ РОТОРА ТУРБОКОМПРЕСОРА

Ціль роботи: Набуття практичних навичок по проведенню динамічного балансування й визначенню дисбалансу тепловозних деталей.

Турбокомпресор призначений для подачі стисненого повітря в циліндри дизеля. Ротор - основний вузол турбокомпресора, складається з вала, на який напресовані газове й повітряне колеса. Значна частота .обертання ротора (до 35000 об/хв) обумовлює необхідність проведення динамічного балансування.

При ремонтах ТР-2, ТР-3, СР, КР турбокомпресор знімають із тепловоза, розбирають і ремонтують. Після ремонту виконується динамічне балансування ротора. У процесі експлуатації в турбокомпресорах бувають наступні несправності: а) тріщини в корпусі; б) зношування підшипників і упорної п'яти, а також їх задир внаслідок ненадходження змащення, що може привести до заклинювання ротора; в) зношування лопаток і бандажів турбіни; г) зношування й жолоблення соплового апарата; д) вібрація й шум під час роботи двигуна внаслідок дисбалансу коліс і ін.

У роботі розглядається порядок проведення динамічного балансування й визначення величини дисбалансу ротора турбокомпресора.

Хід роботи

І. Підготувати верстат для динамічного балансування до проведення випробувань деталей.

Верстат для динамічного балансування ротора (рис.1) складається з рами верстата 1, підшипників 3, вимірювальних індикаторів 2, пружин 4. Балансуємий ротор 5 турбокомпресора встановлюється в підшипники верстата й утворює маятникову систему, що коливається при дисбалансі ротора. Налагодження верстата полягає в строго співвісній установці підшипників. Виведена з положення рівноваги маятникова система верстата повинна вільно розгойдуватися й повертатися у вихідне положення.

Рисунок 1 – Принципова схема верстата для динамічного балансування ротора:

1 - рама верстата; 2 - індикатор; 3 - підшипник; 4 - пружина; 5 - ротор.

ІІ. Визначити балансування повітряного колеса турбокомпресора.

Балансування повітряного колеса турбокомпресора виконується в наступному порядку:

1. підготовлений до балансування ротор установити в підшипники верстата й до його вала надійно зміцнити повідкову муфту;

2. ніжки обох індикаторів підвести до підшипників верстата з натягом 1-2 мм і злегка колихнути ротор. Після загасання коливань помітити показання індикаторів;

3. затягти гвинти обох підшипників, стежачи за тим, щоб показання індикаторів не змінилися;

4. увести в зачеплення з повідковою муфтою розгінний пристрій і ввімкнути електродвигун. Після розгону ротора до частоти, що відповідає частоті обертання електродвигуна, вивести із зачеплення розгінний пристрій і виключити електродвигун. Час вільного обертання ротора до повної зупинки повинне бути не менш 30 секунд..

5. зробити розмітку по периметрі окружностей повітряного і газового коліс на шість рівних частин і пронумерувати їх. Відпустити на 2-3 мм гвинти підшипника з боку повітряного колеса;

6. увести в зачеплення з повідковою муфтою розгінний прилад, увімкнути електродвигун і розкрутити ротор до частоти обертання електродвигуна. Відвести розгінний пристрій і вимкнути електродвигун. Стежити по індикатору за амплітудою коливань ротора. Найбільше значення амплітуди коливань записати в табл.1. Зупинити ротор за допомогою гальмового пристрою.

7. встановити пробний вантаж массою q=1 г проти однієї з міток на повітряному колесі й повторити роботи, зазначені в пункті 6. Як вантаж використовувати спеціальному мастику й встановити його тільки на внутрішній стороні маточини повітряного колеса. Повторити виміри для всіх міток на повітряному колесі. Результати вимірів занести в табл. 1,

8. масу врівноважуючого вантажу визначити по формулі:

,

де		–	маса пробного вантажу, q1=1 г;
		–	амплітуда коливань ротора без пробного вантажу, мм;
		–	максимальна амплітуда коливань ротора при встановленому пробному вантажі , мм. Результат розрахунку записати в таблицю 1.

Таблиця 1– Результати вимірів

Номер мітки	Амплітуда коливань без вантажу , мм	Максимальна амплітуда коливань вантажу , мм	Маса врівнова-жуючого вантажу, , г	Відстань від центра обертання до вантажу	Дисбаланс повітряного колеса Д, гсм
1
2
3
4
5
6

9) величина дисбалансу повітряного колеса визначається по формулі:

, гсм

де R – відстань від центра обертання до місця кріплення вантажу.

Результат розрахунку записати в табл.1.

10) усунення дисбалансу виконується шляхом зняття деякої кількості металу, рівного масі вантажу, що врівноважує,і розташованого на протилежний від нього стороні. Метал знімають свердленням на обозі повітряного колеса некрізних отворів діаметром не більше 7 мм і глибиною не більше 30 мм.

11) у роботі дисбаланс усунути укріпленням вантажу, рівного що врівноважує,у місці колеса діаметрально протилежному місцю з максимальною амплітудою коливань.

12) повторити роботи, зазначені № пункті 6. При правильній установці вантажу, що врівноважує, амплітуда коливань звільненого від гвинтів підшипника повітряного колеса повинна бути біля нуля.

III. Зробити балансування газового колеса

1. Балансування газового колеса зробити в тій же послідовності, що й повітряного. Результати розрахунку записати в табл.2, підготовлену за формою табл.1.

2. Усунення дисбалансу газового колеса звичайно виконується обпилюванням бандажа з опуклого боку лопаток, а також підпайкою припою в місці розташування вантажу, що врівноважує.

3. У роботі дисбаланс газового колеса усунути, встановити вантаж,що врівноважує на бандажному дроті.

Величина дисбалансу не повинна перевищувати для газового колеса 20' гсм і для повітряного колеса – 15 гсм.

4. За отриманими результатами зробити висновок.