Теоретические основы балансировки
Общие понятия
Ротор - тело, которое при вращении удерживается своими несущими поверхностями в опорах.
Неуравновешенность - состояние ротора, характеризующееся таким распределением масс, которое во время вращения вызывает переменные нагрузки на опорах ротора и его изгиб.
Различают статическую, моментную, динамическую и квазистатическую неуравновешенность.
Рис.1.1. Статическая неуравновешенность ротора
Рис.1.2. Моментная неуравновешенность ротора
Рис.1.3. Динамическая неуравновешенность ротора
- Эксцентриситет массы - радиус-вектор центра рассматриваемой массы относительно оси ротора.
- Дисбаланс - векторная величина, равная произведению неуравновешенной массы на ее эксцентриситет.
- Эксцентриситет массы радиус-вектор центра рассматриваемой массы относительно оси ротора.
- Значение дисбаланса - числовое значение, равное произведению неуравновешенной массы на модуль ее эксцентриситета.
- Угол дисбаланса - угол, определяющий положение вектора дисбаланса в системе координат, связанной с осью ротора.
- Корректирующая масса - масса, используемая для уменьшения дисбалансов ротора.
- Плоскость коррекции - плоскость, перпендикулярная оси ротора, в которой расположен центр корректирующей массы.
- Плоскость приведения дисбаланса - плоскость, перпендикулярная оси ротора, в которой задают значение и угол дисбаланса.
- Плоскость измерения дисбаланса - плоскость, перпендикулярная оси ротора, в которой измеряют значение и угол дисбаланса.
- Начальный дисбаланс - дисбаланс, в рассматриваемой плоскости, перпендикулярной оси ротора, до корректировки его масс.
- Остаточный дисбаланс - дисбаланс в рассматриваемой плоскости, перпендикулярной оси ротора, который остается в ней после корректировки его масс.
- Допустимый дисбаланс - наибольший остаточный дисбаланс в рассматриваемой плоскости, перпендикулярной оси ротора, который считается приемлемым.
- Удельный дисбаланс - отношение модуля главного вектора дисбаланса к массе ротора. Удельный дисбаланс определяет значение эксцентриситета центра масс ротора.
- Допустимый удельный дисбаланс - наибольший удельный дисбаланс, который считается приемлемым.
- Минимальный достижимый остаточный удельный дисбаланс - наименьшее значение остаточного удельного дисбаланса, которое может быть достигнуто на станке при балансировке контрольного ротора методом, определяемым инструкцией по эксплуатации этого станка.
Балансировка
- Балансировка ротора - процесс определения значений и углов дисбалансов ротора и уменьшение их корректировкой его масс.
- Статическая балансировка - балансировка, при которой определяется и уменьшается главный вектор дисбалансов ротора, характеризующий его статическую неуравновешенность.
- Моментная балансировка - балансировка, при которой определяется и уменьшается главный момент дисбалансов ротора, характеризующий его моментную неуравновешенность.
- Динамическая балансировка - балансировка, при которой определяются и уменьшаются дисбалансы ротора, характеризующие его динамическую неуравновешенность.
I-первая плоскость коррекции, II-вторая плоскость коррекции
Балансировочные станки
- Балансировочный станок - станок, определяющий дисбалансы ротора для уменьшения их корректировкой масс. Является необходимым технологическим оборудованием для проведения динамической балансировки и статической в динамическом режиме.
- Станок для статической балансировки - балансировочный станок, определяющий только главный вектор дисбалансов.
- Станок для динамической балансировки - балансировочный станок, определяющий дисбалансы на вращаемом им роторе.
- Дорезонансный балансировочный станок - станок для динамической балансировки, у которого частота вращения ротора при балансировке ниже наименьшей собственной частоты колебаний системы, состоящей из ротора и паразитной массы.
- Резонансный балансировочный станок - станок для динамической балансировки, у которого частота вращения ротора при балансировке равна собственной частоте колебаний системы, состоящей из ротора и паразитной массы.
- Зарезонансный балансировочный станок - станок для динамической балансировки, у которого частота вращения ротора при балансировке выше наибольшей собственной частоты колебаний системы, состоящей из ротора и паразитной массы.
- Балансировочная оправка - сбалансированный вал, на который монтируют подлежащее балансировке изделие.
Определение необходимой точности балансировки
Методика расчета
| Классы точности балансировки по ГОСТ 2206176 | ест·ωэ.макс.мм*рад/с или классы точности балансировки по ISO 1940 | Типы роторов |
|---|---|---|
| 1 | 0.4 | Шпиндели, шлифовальные круги и роторы электродвигателей прецизионных шлифовальных станков. Гироскопы. |
| 2 | 1,0 | Приводы магнитофонов и проигрывателей. Приводы шлифовальных станков. Роторы небольших электродвигателей специального назначения. |
| 3 | 2.5 | Газовые и паровые турбины, включая главные турбины торговых судов. Турбогенераторы с жесткими роторами. Турбокомпрессоры. Приводы металлообрабатывающих станков. Роторы средних и крупных электродвигателей со специальными требованиями. Роторы небольших электродвигателей. Турбонасосы. |
| 4 | 6.3 | Части технологического оборудования. Главные редукторы турбин торговых судов. Барабаны центрифуг. Вентиляторы. Роторы авиационных газотурбинных двигателей в сборе. Маховики. Крыльчатки центробежных насосов. Части станков и машин общего назначения. Роторы обычных электродвигателей. Отдельные детали двигателей со специальными требованиями. |
| 5 | 16 | Приводные валы (валы судовых винтов, карданные валы) со специальными требованиями. Части дробилок. Части сельскохозяйственных машин. Отдельные части двигателей (бензиновых или дизельных) легковых автомобилей, грузовиков и локомотивов. Узел коленчатого вала двигателя с шестью и более цилиндрами со специальными требованиями. |
| 6 | 40 | Узел коленчатого вала высокооборотного дизеля с шестью и более цилиндрами. Двигатели в сборе (бензиновые и дизельные) для легковых и грузовых автомобилей и локомотивов. |
| 7 | 10 | Колеса легковых автомобилей, ободы колес, бандажи, приводные валы, тормозные барабаны автомобиля, колесные пары. |
Система классов точности балансировки
2. Используя график, показанный на рис.1.4., зная максимальную эксплуатационную скорость изделия провести вертикаль до пересечения с верхней границей выбранного класса и по оси ординат найти значение удельного дисбаланса eст.
