Порядок балансировки на балансировочном оборудовании. Станок Шитикова

Если расположение дисбаланса для ротора известно, то применяется методика указанная выше. Обычно в реальных условиях расположение дисбаланса величина неизвестная и прежде чем его уравновесить, необходимо выяснит его величину и расположение. Эта задача решается на балансировочном оборудовании или балансировочных станках. Принцип работы с балансировочным оборудованием изучим на примере станка Шитикова. Вообще говоря, известно, что амплитуда колебаний прямо пропорциональна дисбалансу их вызывающему. Причем коэффициент пропорциональности зависит только от свойств прибора (индикатора) которым эта амплитуда замеряется. Поэтому порядок балансировки следующий:

1. Производится пуск ротора и при помощи индикатора снимается амплитуда собственных колебаний ротора. .

2. Так как коэффициент пропорциональности на данном этапе не известен, то фиксируется любое положение корректирующей плоскости и считается нулевым. В этой плоскости выставляется корректирующий дисбаланс, величиной которого предварительно задается инженер. Измеряется амплитуда колебаний станка вместе с корректирующим грузом. , где .

3. Корректирующая плоскость поворачивается на 180 градусов и проводится измерение третьей амплитуды – собственных колебаний станка за вычетом амплитуды, вызываемой введенным в систему дисбалансом корректирующей массы. , где .

4. Для устранения погрешностей измерения, каждую амплитуду измеряют несколько раз и рассчитывают среднее арифметическое полученных значений.

5. Затем строят полученные векторные равенства. Из сложения и вычитания векторов известно, что суммой является большая диагональ параллелограмма построенного на складываемых векторах, как на сторонах, а разностью меньшая. Кроме того, из курса геометрии известно, что диагонали параллелограмма пересекаются и точкой пересечения делятся пополам, вследствие чего, задавшись масштабом построения, можно получить амплитуду колебаний только от корректирующей массы.

6. Так как дисбалансом корректирующего груза задавались при проведении балансировки, то, используя его можно определить коэффициент пропорциональности данного индикатора. Кроме того, по построенному параллелограмму можно определить 4 угла возможного расположения дисбаланса.

7. Далее выставляют противовес, назначая либо массу, либо радиус, в зависимости от условий балансировки и проводят контрольные замеры амплитуды колебаний станка на всех 4-х углах, определяя величину остаточного дисбаланса.

Силовой расчет рычажных механизмов

Во время движения механизма в его кинематических парах действуют силы, являющиеся силами взаимодействия между звеньями. Напомним, что эти силы относятся к категории внутренних по отношению к механизму в целом. Нагруженность кинематических пар силами взаимодействия является важной динамической характеристикой механизма. Знание сил в кинематических парах необходимо для расчета звеньев механизма на прочность, жесткость, вибростойкость, износоустойчивость, для расчетов подшипников на долговечность и для проведения других подобных расчетов, выполняемых при проектировании механизма. Определение внутренних сил, а также — в целом ряде задач — сил и пар сил, приложенных к механизму извне, составляет содержание его силового расчета.

Изложение методов силового расчета будет сделано только для плоских механизмов. При этом примем, что механизм имеет плоскость симметрии, которая параллельна плоскости движения и в которой действуют все приложенные силы. Указанному условию отвечает очень большое число механизмов энергетических, технологических, транспортных машин и различных приборов.

Силовой расчет следует выполнять с учетом ускоренного движения звеньев, так как их ускорения в современных быстроходных машинах весьма значительны. Неучет ускоренного движения звеньев вызовет недооценку нагружающих сил, что может привести к ошибкам в дальнейших инженерных расчетах.

Учет ускоренного движения звеньев выполним методом кинетостатики, условно приложив к каждому подвижному звену механизма главный вектор, и главный момент сил инерции. Тогда для каждого звена можно записать уравнения кинетостатики.

Главный вектор, и главный момент сил инерции определяются по уравнениям:

эти уравнения предполагают, что главный вектор сил инерции приложен к центру масс и направлен в сторону противоположную соответствующему ускорению, а главный момент сил инерции направлен против углового ускорения и его удобнее разбивать на пару сил:

.

Следует подчеркнуть, что никакой силы ; и никакой пары сил к звену в действительности не приложено. Главный вектор и главный момент сил инерции не имеют никакого физического содержания и в расчетных уравнениях играют роль не более чем чисто математических величин, посредством которых учитывается влияние ускоренного движения звеньев.

Силы в кинематических парах, являющиеся искомыми, определяют из уравнений, в которых они содержатся в составе сумм. Поскольку значения сил инерции зависят от ускорений, искомые силы также зависят от ускорений. Следовательно, для проведения силового расчета надо знать закон движения механизма.