ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 225
Скачиваний: 5
Большое внимание уделяется уравновешиванию роторов в точном приборостроении. Предлагается способ обнаружения статической неуравновешенности тонкостенных роторов по изме нению частоты собственных колебаний в подвесе. Показано
развитие методов автоматического уравновешивания |
роторов |
с компенсацией дисбалансов способом взрывающихся |
проволо |
чек, электрохимическим способом, с помощью оптического квантового генератора или электронного луча. Описаны методы экспериментального исследования процесса автоматического уравновешивания с использованием ЭВМ.
Ряд статей посвящен уравновешиванию роторов гироскопов. Разбираются вопросы проектирования технологического процес са устранения неуравновешенности гироскопов. Предлагаются методы точного контроля размеров и коэффициентов жесткости
узлов гиромоторов, влияющих на разбалансировку |
роторов, ос |
|
нованные на применении струнных |
частотных преобразователей |
|
и цифровых измерительных устройств. |
|
|
Рассматриваются оригинальные |
измерительные |
устройства |
для дистанционной балансировки на ведущих роликах, для урав новешивания анодов рентгеновских трубок, для статической балансировки в динамическом режиме и др.
Исследуются оптические методы измерения колебаний при уравновешивании роторов, представляющие особый интерес при балансировке гибких роторов.
В книге приводится описание и характеристики новых балан сировочных машин серийно выпускаемых отечественными пред приятиями, а также освещаются вопросы развития современного балансировочного оборудования, например, проектирование ба лансировочных автоматов на заданную точность и производи тельность.
Г л а в а 1
Общие вопросы у равно ветшания
В. А. ЩЕПЕТИЛЬНИКОВ.
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ЗАДАЧИ БАЛАНСИРОВОЧНОЙ ТЕХНИКИ
Балансировочной технике придается |
в настоящее |
время |
|
большое значение как в Советском Союзе, |
так и за |
рубежом. |
|
Это объясняется тем, что в современном |
приборо- |
и |
машино |
строении точность, надежность, ресурс и общий уровень вибра ций различных машин и приборов в значительной мере зависят от качества их уравновешивания. Поэтому различные аспекты данной отрасли техники обсуждались на протяжении последних десяти лет на четырех Всесоюзных конференциях по уравновеши ванию машин и приборов, а также на Семинаре по уравновешива нию машин и приборов. Эти конференции и семинары, безуслов но, способствовали созданию в нашей стране нового балансиро вочного оборудования и новых методов уравновешивания различных роторов, агрегатов и механизмов в целом.
В нашей стране сооружаются крупнейшие в мире гидро- и тепловые электрические станции, строятся современные транс портные самолеты, локомотивы, суда, космические корабли. Происходит процесс комплексной механизации и автоматизации различных технологических процессов с широким использовани ем электронной измерительной и вычислительной техники.
Одной из особенностей современного технического прогресса является непрерывный рост рабочих скоростей роторов различ ных машин и приборов с повышением мощности машин, точно сти работы гироскопических приборов, а также в связи с необ ходимостью реализации высокоскоростных технологических про цессов. Так, роторы центрифуг, предназначенных для получения
биологических эмульсий, делают до 500 тыс. об/мин, |
электродви |
|||
гатели повышенной частоты имеют скорость |
вращения ротора |
|||
более 100 тыс. об/мин; |
роторы многих приборов делают |
до |
||
75 тыс. об/мин; скорость вращения отдельных |
деталей текстиль |
|||
ного машиностроения |
доходит до 900 тыс. об/мин; |
скорость |
дви |
|
жения пассажирских поездов на наших дорогах достигает в на стоящее время 160 км/ч, а в ближайшем будущем они будут двигаться еще быстрее.
Нужно сказать, что и в дальнейшем в связи с развитием нау ки и техники, скорость вращения различных деталей машин бу дет возрастать, так как быстроходные машины и механизмы являются более производительными и легкими, а в техническом отношении более совершенными и экономичными, чем тихоход ные. Отсюда следует, что балансировочная техника имеет в со временном машино- и приборостроении исключительно важное значение.
В настоящее время отечественная промышленность постави ла ряд новых проблем в области балансировочной техники, от которых зависят, например, дальнейшее повышение точности и надежности работы устройств и приборов, снижение уровня ви браций и увеличение ресурса отдельных агрегатов, безопасность движения поездов и др.
Большая роль в развитии балансировочной техники принад лежит ЭНИМСу, в котором на протяжении последних десяти лет велась исследовательская и конструкторская работа по созданию автоматизированных балансировочных машин и, в частности, балансировочного оборудования для автомобилестроения. В ре зультате было разработано оптимальное число механизмов и приборов, необходимых для решения практически любых задач по уравновешиванию двигателя и передаточного механизма автомобиля. К ним относятся: различные типы колебательных систем балансировочных машин, различные приводные муфты, элементы памяти дисбалансов, системы автоматической установ ки угла и глубины сверления при компенсации дисбалансов, системы фильтров производственных помех, системы разложения вектора дисбаланса на составляющие и др. На базе этих разра боток ЭНИМСом создано оригинальное балансировочное обору дование, не уступающее по своим показателям лучшим зарубеж ным образцам балансировочных машин. Так были созданы:
а) две автоматические линии для балансировки коленчатых валов V-образного двигателя ЗИЛ-130;
б) две автоматические линии для балансировки коленчатых валов автомобилей ГАЗ-66;
в) полуавтомат для балансировки двигателей автомобилей в собранном виде, «на газу»;
г) балансировочная машина для балансировки карданных валов и ряд других специальных балансировочных машин.
Все эти машины и устройства внедрены в производство и да ют большой технико-экономический эффект.
Интересные работы проведены в МАТИ по созданию балан сировочной машины с оптическим когерентным генератором, ко торая позволяет уравновешивать роторы гиромоторов, микро двигателей центрифуг и других устройств с точностью от 0,5 до 0,02 мкм (производительность 10—20 роторов в час) при массе роторов от 20 до 200 г. Оптимальная скорость вращения ротора
10
находится в интервале от 7500 до 15000 об/мин. Создание такой балансировочной машины представляет сложную научную и ин женерную задачу. Решение ее представляет целый комплекс теоретических и экспериментальных исследований в связи с вы бором оптимальных параметров измерительной аппаратуры ба лансировочной машины и лазерной установки.
Подобные машины начинают создаваться в последнее время и за рубежом, например, в США.
Интересными являются работы Закавказского филиала ЭНИМСа по созданию автоматических балансировочных машин.
Отличительная особенность этих машин заключается |
в том, что |
в них совмещаются операции измерения и устранения |
дисбалан |
сов ротора. Последняя операция выполняется автоматически во время вращения ротора или способом «взрыва проволочек» в магнитном поле, или удалением металла способом электрохи мического анодного растворения.
Первый способ компенсации дисбалансов является, по-види мому, более перспективным, так как при втором способе урав новешивания балансировочный процесс необходимо вести при вполне определенной скорости (3000 об/мин) и только в одной плоскости.
В Каунасском филиале ЭНИМСа разрабатываются вопросы динамической балансировки механизмов типа коробок передач,
вопросы |
динамического |
центрирования |
многоопорных |
валов, |
балансировка роторных |
систем в собранном виде и др. |
|
||
В последние годы Кимровским машиностроительным заво |
||||
дом были |
разработаны |
и внедрены в промышленность |
несколь |
|
ко новых |
моделей специализированных |
машин различного на |
||
значения. В частности, для роторов гиромоторов создана ма
шина |
ДБ-2, позволяющая повысить |
точность |
балансировки |
||
до 0,05 мкм. Машина ДБС-4 позволяет |
уравновешивать |
||||
роторы |
прецизионных |
электродвигателей |
непосредственно |
||
в статоре. |
|
|
|
|
|
Эта организация разработала и передала в опытную эксплу |
|||||
атацию |
балансировочную |
машину ДБН-50 с жесткими |
непо |
||
движными опорами и пьезодатчиками, |
предназначенную |
для |
|||
уравновешивания роторов электрических машин, имеющих ско рость вращения 12 000 об/мин.
Следует заметить, что подобные машины находят все боль шее применение в технике благодаря целому ряду положитель ных качеств, одним из которых является простота настройки машины на заданный тип ротора. Для выполнения этой опера ции требуется только знание координат центров цапф ротора и плоскостей исправления. Поэтому эти машины можно использо
вать с одинаковым |
успехом как для балансировки серийных, |
так и для балансировки одиночных роторов. |
|
Заметим также, что большим достоинством этих машин яв |
|
ляется сохранение |
у них масштабов отсчета величины и фазы |
дисбалансов при переходе с одной скорости вращения ротора на другую, без дополнительной, часто весьма трудоемкой настрой ки измерительной аппаратуры. Кроме того, машины имеют при боры, запоминающие величину и фазу дисбалансов для двух плоскостей исправления.
В МИИТе и во ВНИИ электромеханики разработано балан сировочное оборудование для уравновешивания якорей элек тродвигателей непосредственно в статоре. Это позволяет ком пенсировать не только механические дисбалансы, но и первые гармоники электромагнитных сил, действующих на якорь при номинальной нагрузке. В МИИТе также был разработан новый принцип уравновешивания колесных пар подвижного состава, заключающийся в совмещении главной центральной оси инерции с прямой, проходящей через геометрические центры кругов ка тания бандажей. Балансировочная машина на этом принципе,
разработанная ЭНИМСом, успешно эксплуатируется на |
Кали |
нинском вагоностроительном заводе с 1967 г. |
|
В МВТУ создаются опытные образцы балансировочных ма |
|
шин для статического уравновешивания в динамическом |
режи |
ме автомобильных колес и роторов. Особенность этих |
машин |
заключается в том, что они имеют небольшие габаритные раз меры, оснащены устройством для удаления дисбалансов и могут быстро настраиваться на заданный тип ротора при помощи си
стемы электрического |
эталонирования. |
|
||
Известны |
также |
специальные |
балансировочные |
машины |
МВТУ для уравновешивания вращающихся анодов |
рентгенов |
|||
ских трубок. |
Использование этих |
машин позволило |
в 3 раза |
|
увеличить скорость вращения анодов трубок, а это, в свою оче редь, позволило увеличить интенсивность излучения настолько, что появилась возможность снимать в рентгеновских лучах ки
нофильм |
работы |
сердца |
и других органов. |
За |
последние 10 |
лет |
в МВТУ |
разработано и внедрено более 30 |
моделей различных |
||||
балансировочных |
машин |
для статической |
и |
динамической |
ба |
|
лансировки жестких роторов в различных отраслях машино- и приборостроения.
В МАИ с 1948 г. разрабатываются методы исследования и уравновешивания полноразмерных многомассовых роторных си стем на их рабочих скоростях с учетом реакций в опорах, фор мы прогиба упругой линии ротора и его жесткости. Там же со
зданы вакуумные стенды и аппаратура для |
балансировки |
||
роторов |
турбомашин. |
|
|
НИИ |
тракторного |
и сельскохозяйственного |
машиностроения |
разработал несколько типов балансировочных машин для урав новешивания коленчатых валов тракторных и автомобильных двигателей, молотильных барабанов комбайнов, барабанов че сальных машин, маховиков и других роторов. Внедрение этого оборудования позволило получить экономический эффект и по высить долговечность тракторных двигателей и сельскохозяйст-
12
