Файл: Теория и практика балансировочной техники..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 263

Скачиваний: 5

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

с помощью которых открываются и закрываются выходные отверстия соответствующих резервуаров.

Таким образом, описанная схема позволяет в соответствии с величиной и фазой напряжения, пропорционального измерен­ ной неуравновешенности, выработать сигналы, с помощью которых и в соответствующем месте эта неуравновешенность устраняется.

Нетрудно заметить, что рассматриваемый процесс баланси­ ровки характеризуется причинно-следственной обратной связью

между величиной

неуравновешенности

вентилятора

 

МА, опре­

деляемой

колебаниями

верхней

точки

подвеса,

и

высотой

заполнения

технологического

углубления

уравновешивающей

массой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. _ ш

_ 4 6 - L ( M + T ^ ) g

 

 

 

 

 

 

nd2\r

 

 

ymrlynd2

 

 

 

 

 

 

соответственно масса вентилятора и вала;

 

 

d — диаметр

отверстия

технологического

углуб-

 

 

ления;

мест

расположения

технологических

 

r — радиус

 

 

углублений;

 

 

 

 

 

 

 

 

L — длина вертикального вала;

 

 

 

 

 

I — расстояние от верхней точки

подвеса

до

центра

 

 

качаний О;

 

 

 

 

 

 

 

 

фт — амплитуда угловых колебаний;

 

 

 

 

y — плотность уравновешивающей

массы;

 

 

 

 

s • ускорение силы тяжести.

 

 

 

уравнове­

Очевидно,

что

достижение

требуемой точности

 

шивания будет определяться точностью воспроизведения

функ­

ции h /(MA) =

f ( 6 m ) ,

поскольку

все остальные значения па­

раметров,

входящие в последнюю

формулу,

являются

конструк­

тивными

постоянными.

Точность

воспроизведения

 

находится

в прямой зависимости от измерительной

системы балансировоч­

ного устройства и автоматической

системы

устранения

неурав­

новешенности.

На измерительную систему, размещенную в производствен­

ном помещении,

кроме полезного сигнала, действуют также

случайные помехи, имеющие как механическую

природу

(виб­

рации от работы

соседнего оборудования,

передаваемые

через

фундамент),

так

и электрическую — от

действия

внешних

электромагнитных

полей.

 

 

 

 

В этих условиях отыскание оптимальной

структуры и

параметров

измерительной системы, при

которой

воздействие

помех сказывается незначительно, оказывается решающим фак­ тором для реализации замкнутого автоматического процесса устранения неуравновешенности.



Применение жидкостных демпферов, пружинной подвески, амортизаторов, тщательная экранировка датчиков, сеточных цепей избирательного усилителя и фильтров, работа на частоте колебаний, отличной от промышленной, в значительной мере защитили измерительную систему от мешающих факторов. Это позволяет рассматривать систему устранения неуравновешен­ ности, как следящую систему, на вход поступает скачкообраз­ ное воздействие, определяемое величиной начальной неуравно­ вешенности вентилятора.

Поскольку величина амплитуды колебаний верхней точки подвеса связана с выходным сигналом датчика нелинейной зависимостью, то следящая система является нелинейной; ее передаточная функция имеет вид

 

 

 

 

 

р(1+рТ)

 

 

 

 

 

 

 

где

К—общий

коэффициент

усиления

разомкнутой

си­

 

 

стемы;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Е(8т)—функция,

 

учитывающая

нелинейность

характе­

 

 

ристики

датчика;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х •— постоянное запаздывание;

 

 

 

 

 

 

 

Т — электромеханическая

постоянная

времени

при­

 

 

вода.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наличие чистого

запаздывания

т,

определяемого

временем

пролета

уравновешивающей

массы

от

момента

 

выхода

из

отверстия резервуара

до соприкосновения

с

дном

 

технологи­

ческого

углубления,

в

сочетании с

нелинейностью

может

выз­

вать недопустимые

в данном

случае

колебания,

делая процесс

балансировки

несходящимся.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Величина

критического запаздывания xKV,

при

котором

си­

стема находится на границе устойчивости для частоты среза а>с

логарифмической амплитудной

характеристики,

определяется

из условия

 

 

 

я

 

 

 

— — arctg соГ

 

 

2

 

 

 

т „ р =

4>г

 

 

 

 

Система является устойчивой,

если т < хкр. В

нашем случае

это условие выполняется и, как показали эксперименты, урав­ новешивание происходит плавно без колебаний. Если окажется, что т > хкр, то система неустойчива и необходимо в ее струк­ туру ввести корректирующее устройство или уменьшить запаз­ дывание конструктивным изменением размеров технологических углублений в вентиляторе.

Станок стабилен в работе, прост в управлении и обслужи­ вании. При этом работа на нем практически сводится к уста­ новке вентилятора и его снятию после балансировки.

НО


Производительность станка сравнительно высокая и состав­ ляет 50 отбалансированных вентиляторов в час. Время, затраченное на определение и устранение начальной неурав­ новешенности в 100 гмм, для вентилятора весом 200. г состав­ ляет 10 сек. Достигнутое при этом снижение начальной неурав­ новешенности до 2—3 гмм по сравнению с допустимой 10—20 гмм удовлетворит все возрастающим требованиям к точ­ ности балансировки.

Л И Т Е Р А Т У РА

1. Мячин В. Е. Элементы теории и метод определения динамической не­ уравновешенности роторов. Известия вузов. «Машиностроение», 1962, № 2.

2. Мячин В. Е. Динамическое уравновешивание роторов. Известия вузов. «Приборостроение», 1967, № 4.

В. С. ЛАВР И К

ОЦЕНКА НЕУРАВНОВЕШЕННОСТИ ХОДОВОЙ ЧАСТИ РЕДУКТОРА ТУРБОВИНТОВОГО ДВИГАТЕЛЯ

Редукторы оборотов винтов самолетных турбовинтовых двигателей (ТВД) и вертолетов выполняют по планетарным или смешанным кинематическим схемам. Конструктивно они пред­ ставляют собой механизмы, звенья которых вращаются в раз­

ные стороны

и с различными

угловыми

скоростями.

Вместе

с воздушными

винтами

ходовые

части

редукторов

образуют

сложные роторные системы.

 

 

 

 

Скорость вращения водил современных редукторов ТВД до­

стигает

1200 об/мин, в

связи

с

чем возникает необходимость

оценки

неуравновешенности этих

систем.

До настоящего вре­

мени среди конструкторов и технологов нет единого мнения по вопросам уравновешивания ходовой части редукторов. Одни считают, что редукторы совсем не нуждаются в балансировке, другие рекомендуют проводить лишь частичную балансировку или весовую компенсацию неуравновешенных масс, третьи отно­ сят балансировку редуктора к необязательным технологическим процессам.

Анализ технического состояния деталей редукторов, посту­ пающих в ремонт, показывает, что развитию ряда дефектов способствуют вибрации, вызванные неуравновешенными мас­ сами. К таким дефектам относятся: усталостные выкрашивания, трещины и сколы на зубьях шестерен и деталях подшипнико­ вых узлов; наклеп на шлицах и поверхностях скольжения; кон­ тактные схватывания и др. Одним из источников вибраций является система редуктор — винт.


Для примера рассмотрим ходовую часть замкнутого диффе­ ренциального планетарного редуктора, схема которого приве­ дена на рис. 1. В роторную систему редуктор — винт входят следующие детали: рессора 1, водило 2 с сателлитами 3, эпи­ цикл 4 планетарной ступени, эпицикл 5 ступени перебора (звено замыкания), выходной вал 6 (вал винта) и воздушный винт 7. Ясно, что каждое из названных звеньев может быть источником неуравновешенности.

Рис. 1. Схема замкнутого дифференциального плане­

тарного

редуктора:

а — о б щ а я кинематическая

схема; б — роторная система

редуктор — винт

Суммарный

вектор

неуравновешенности системы

редук­

тор — винт можно представить в следующем виде:

 

 

F = ] l

+ J 2 - 3 + h + h

+ f6 + f7,

(1)

где цифровые

индексы

соответствуют

позициям рис. 1,5.

При

этом вектор суммарной неуравновешенности, вносимой в систе­ му корпусом сателлитов (водилом) и сателлитами, обозначен

символом /г-з- При решении вопроса о балансировке системы редуктор —

винт, как правило, ограничиваются динамической балансиров­ кой рессоры как высокооборотного звена до остаточной неурав­ новешенности не более 3 гсм и статической балансировкой воздушных винтов до остаточной неуравновешенности, не пре­ вышающей 1500 гсм.

Из рис. 1,6 следует, что основными звеньями, которые мо­ гут оказать существенное влияние на величину неуравновешен­ ности системы редуктор — винт, являются: водило 2 с сателли­ тами 3, выходной вал 6, воздушный винт 7.

Отметим, что сателлиты вследствие допусков на размеры деталей имеют различный вес. Статистическая обработка дан-