35.Динамическое и статическое уравновешивание вращающихся звеньев. Виды неуравновешенности, их оценка и способы устранения. Балансировка.

Уравновешивание масс состоит в устранении переменных реакций на опоры от сил инерции.

Для полного устранения этих реакций главный вектор и главный момент инерции должны быть равны нулю.

- динамическое уравновешивание.

- статическое уравновешивание.

- смещение центра масс “S” относительно оси вращения.

При :

- центральные моменты инерции массы.

Из формул (1) и (2) следует, что для динамического уравновешивания должны выполняться два условия:

1)

2)

При выполнении этих двух условий ось вращения совпадает с одной из главных центральных осей инерции тела.

Рассмотрим различные виды неуравновешенности:

1) Статическая неуравновешенность:

В результате:

Мерой статической неуравновешенности является дисбаланс:

( при дисбаланс – сила инерции)

Для устранения статической неуравновешенности надо в направлении, противоположном центру масс поместить корректирующий груз (противовес), масса которого определяется из условия, что:

После установки противовеса центр масс “S” сместится

на ось вращения “O”.Часто вместо установки

дополнительной массы высверливают такую же массу

с диаметрально противоположной стороны. Статическое

уравновешивание достаточно для узких деталей, у которых

размер вдоль оси вращения мал по сравнению с остальными

размерами.

2 ) Моментная неуравновешенность:

- пара сил с моментами

Мерой неуравновешенности служит

момент дисбаланса:

Так как пару сил можно уравновесить

только парой сил , то моментная

н еуравновешенность устраняется двумя

одинаковыми противовесами, которые

создают момент :ъ

3) Динамическая неуравновешенность:

- пара сил

- сила.

Динамическую неуравновешенность к двум

статическим в двух плоскостях, поэтому мерой динамической неуравновешенности являются два дисбаланса в двух плоскостях.

Следовательно, динамические неуравновешенности устраняются двумя различными противовесами в двух плоскостях.

Экспериментальное устранение неуравновешенностей называется балансировкой.

Балансировка выполняется как при помощи балансировочных станков, так и непосредственно во время эксплуатации.

Балансировка включает в себя определение значений и углов дисбаланса и изменение их корректировкой масс.

Различают статическую и динамическую балансировку.

Балансировка состоит из нескольких этапов:

Подготовка инструментов и балансируемого изделия

Определение параметров исходной вибрации

Расчёт корректирующих масс

Установка (или удаление) корректирующих масс

Повторение этапов 2-3 до тех пор, пока не будет достигнута требуемая точность балансировки

Завершение балансировки.

36.Уравновешивание нескольких масс, вращающихся на одном валу.

Для механизмов в целом чаще всего ограничиваются статическим уравновешиванием, когда

, то есть общий центр масс всего механизма должен быть неподвижным.

Рассмотрим задачу статического уравновешивания масс кривошипно – ползунного механизма:

С татическое размещение масс.

Согласно этому методу, твердое тело

заменяется системой сосредоточенных

(точечных) масс, которые обладают той

же массой и тем же расположением

центра масс, что и заменяемое тело.

Из этих уравнений находим:

В результате в точке “A” сосредоточена вращающаяся масса:

В точке “B” – поступательно движущаяся масса.

На продолжении звена “2” в точке “C” устанавливаем противовес, массу которого находим из условия, что бы центр масс , оказался точке “A”.

В точке “D” устанавливаем противовес, массу которого находим из условия, что бы центр масс оказался в точке “O”.

После установки обоих противовесов общий центр масс общий центр масс механизма окажется в неподвижной точке “O”, где достигается статическое уравновешивание.

Рассмотрим уравновешивание только вращающихся масс:

Уравновешивание только вращающихся масс:

Неуравновешенной остается сила инерции от поступательно движущейся массы :