Файл: Теория и практика балансировочной техники..pdf

вания их как при серийном, так и при индивидуальном изготов­ лении роторов. Машины с неподвижными опорами имеют два преимущества перед машинами с подвижными опорами: во-пер­ вых, они требуют значительно более простую настройку машины на заданный тип ротора, а во-вторых, они сохраняют эту на­ стройку при балансировке ротора на любой скорости;

4) создания более совершенного балансировочного оборудо­ вания для уравновешивания тяжелых роторов энергетических машин на месте их установки и дальнейшей разработки методов приближенного уравновешивания этих роторов при минималь­ ном числе пусков, путем использования современной вычисли­ тельной техники;

5)дальнейшей разработки балансировочных машин для уравновешивания двигателей внутреннего сгорания в собранном виде и в горячем состоянии, при холостом и номинальном ре­ жимах;

6)создания балансировочных машин для уравновешивания стержневых механизмов компрессоров, насосов, кулисных и дру­ гих механизмов в собранном виде;

7)создания балансировочных автоматов для уравновешива­ ния роторов различных весовых категорий, в которых совмеща­ ются операции измерения и устранения дисбалансов;

8)создания балансировочных машин для уравновешивания электродвигателей различных категорий в собранном виде, при холостом и при номинальном режимах;

9)дальнейшей разработки балансировочных машин для урав­ новешивания роторов по методу угловых колебаний;

10)дальнейшей разработки измерительной аппаратуры для балансировочных машин, содержащих блоки памяти и цифро­ вые индикаторы величины и фазы дисбалансов;

11)унификации и стандартизации основных узлов баланси­ ровочных машин, позволяющие минимизировать время создания

ивнедрения в производство новых балансировочных машин;

12)разработки государственных стандартов на допустимые дисбалансы роторов различных машин и приборов;

13)разработки государственных стандартов на допустимые вибрации энергетических и других машин и приборов;

14)создания балансировочных устройств, автоматически уст­ раняющих дисбалансы роторов во время эксплуатации машин и приборов и дальнейшей разработки теории этих устройств;

15) дальнейшей разработки теории и практических методов полного и приближенного уравновешивания стержневых меха­ низмов.

Решение этих проблем позволит ускорить создание нового автоматического и полуавтоматического балансировочного обо­ рудования не только для балансировки роторов, но и для урав­ новешивания в собранном виде машин, приборов и целых агре­ гатов.

М. Е. ЛЕВИТ

ВОПРОСЫ УРАВНОВЕШИВАНИЯ ГИБКИХ РОТОРОВ

Решение народнохозяйственной проблемы по снижению уров­ ня вибраций и шумов в комплексах систем человек — машина может быть осуществлено при условии значительного уменьше­ ния возбуждающих сил в самих источниках. Это главным обра­ зом повышение качества балансировки роторов, установление обоснованных норм на неуравновешенность жестких, упруго-де­ формируемых и гибких роторов и подавление вибраций конст­ руктивными путями на стадии проектирования изделий.

Повышение качества уравновешивания роторов зависит от совершенствования балансировочной техники — применения средств технической кибернетики, новейшей электронной и опти­ ческой аппаратуры, автоматических средств балансировки.

Рис. 1. Схема турбоагрегатов:

/ — 3 — роторы соответственно высокого, среднего и низкого давления; 4 — ротор ге­ нератора; 5 — возбудитель генератора

Серийные отечественные турбоагрегаты достигли в настоя­ щее время мощности 300 мет. Пущены турбоагрегаты мощно­ стью 500—800 и проектируются на 1200 мет. Принципиальная динамическая схема этих агрегатов может быть рассмотрена на примере турбоагрегата в 300 мет (рис. 1), который содержит пять гибких роторов, сочлененных с жесткими фланцевыми муф­ тами, с одним гибким элементом между роторами среднего и низкого давления. Такой валопровод, вращающийся со скоро­ стью 3000 об/мин, имеет пять-шесть критических состояний в рабочей зоне скорости вращения и множество их при более вы­ соких скоростях. Становится понятной роль балансировки для подобных агрегатов как основного мероприятия — снижения уровня вибраций. В настоящее время на электростанциях внед­ ряются методы и вычислительные программы многоплоскостной балансировки валопроводов турбоагрегатов с использованием электронных вычислительных машин (ЭВМ).

Не меньшие трудности возникают при уравновешивании мно­ гоопорных роторов газотурбинных двигателей (ГТД) летатель­ ных аппаратов (рис. 2, а ) . В этих системах для обеспечения на­ дежности и ресурса недостаточно учитывать только вибрации

опор. Необходимо знать прогибы роторов, расположение оста­ точных дисбалансов в каждом из них, а также формы и частоты колебаний корпусов. При сборке роторов в системы их остаточ­ ные дисбалансы следует располагать в зависимости от упругоинерционных свойств корпуса, от его доминирующих форм соб­ ственных колебаний.

На рис. 2, б приведен ГТД с двухвальным ротором. Здесь валы расположены по телескопической схеме: один внутри дру­ гого с минимальными зазорами между стенками и вращающиеся

Рис. 2. Схемы Г Т Д :

а — многоопорная система; б — двухвальная система

с разными скоростями. Нет надобности приводить еще и другие схемы, так как во всех случаях снижение вибраций двигателя связано с созданием более совершенных методов и средств ба­ лансировки.

В последнее время проектируются специализированные ваку­ умные стенды по типу МАИ-205 для балансировки роторов тур­ бомашин в сборе на повышенных и рабочих скоростях враще­

ние имеет самый массовый парк машин. Среди них немалое ме­ сто занимают турбокомпрессоры, роторы которых вращаются со скоростью 40—50 тыс. об/мин. Эти роторы оказываются нера­ ботоспособными при несовпадении оси вращения ротора с его

главной центральной осью инерции лишь на 0,2 мкм. В этой связи необходимо отметить, что в НИИТракторосельхозмаше осуществлено комплексное решение вопроса уравновешивания многих машин в условиях производства, эксплуатации и ре­ монта.

Абсолютное большинство роторов в промышленности и сель­ ском хозяйстве являются в отношении их балансировки нежест­ кими. К этим роторам относятся такие, у которых отношение рабочей скорости вращения к критической находится вблизи ра­ бочего диапазона скоростей. Поскольку пока еще для таких ро­ торов нельзя быстро решить все вопросы, связанные с новыми методами уравновешивания, из-за отсутствия надлежащего обо­ рудования и аппаратуры, то можно рекомендовать следующие упрощенные методы: балансировки в узле, уравновешивания по трем плоскостям коррекции, последовательной балансировки

идр.

Балансировка гибких роторов по формам свободных колеба­ ний является исходным направлением в практике уравновешива­ ния. Однако ее применение ограничивается сложностью опера­ ций. Так, для того чтобы отбалансировать ротор по п формам,

ЧИТАЛЬНОГО « А Л А