ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 294
Скачиваний: 5
Єс, ек — радиусы установки уравновешивающих грузов в сим метричной и кососимметричной плоскостях;
р — радиус инерции системы; f i c = — - , пк = ——.
|
|
|
|
|
М |
М |
|
|
Согласно работе [5] здесь также обозначено: |
|
|
|
|||||
„с |
ch 0,644 |
У |
до, |
rrc |
cos0,644 |
Vwx |
l a |
s |
A n |
= |
|
; |
A21 = |
— ; |
(,o) |
||
|
ch 1,507 |
Vwx |
|
cos 1,507 |
V ш, |
|
|
|
isk |
sh 0,942 |
/ |
^ |
v K |
sin 0,942 |
Ущ |
/ 7 |
Ч |
A i l |
= |
7 = - ; |
A 2 I |
= |
— J |
|
(7) |
|
|
sh 1,507 |
Ущ |
|
sin 1,507 |
V » , |
|
|
|
W\ =——, (oKpi — первая критическая скорость |
ротора. |
|
|
|||||
Таким образом, в случае симметричной системы (рис. 1) величины двух симметричных и двух кососимметричных уравно-
Рис. 2. Схема расположения урав- |
|
Рис. 3. Схема разложения |
|
дина- |
||||||||
новешивающих грузов |
в симмет- |
|
мических реакций на |
симметрич- |
||||||||
ричной и кососимметричной |
плос- |
|
|
ную и кисосимметричную |
состав- |
|||||||
костях |
|
|
|
|
|
|
ляющие |
|
|
|
||
вешивающих грузов, устанавливаемых в оптимальных |
плоско |
|||||||||||
стях, определяются по формулам |
(4), (5). |
|
|
|
|
|
||||||
В случае, когда центр масс |
|
ротора |
расположен |
несиммет |
||||||||
рично относительно |
опор, формула |
(5) |
примет |
более |
сложный |
|||||||
вид. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Направление |
осевых |
плоскостей |
действия симметричных и |
|||||||||
кососимметричных составляющих |
динамических |
реакций |
опре |
|||||||||
деляется таким образом. Плоскость действия Rc согласно |
рис. 3 |
|||||||||||
совпадает с плоскостью действия |
суммарной |
реакции |
Rv. |
Это |
||||||||
облегчает решение задачи, так как определение осевой |
плоско |
|||||||||||
сти действия /?s |
не составляет особых |
трудностей. Положение |
||||||||||
осевой плоскости действия RK определяется |
по следующей за |
|||||||||||
висимости: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ctg Фо = |
* ' Г * ' |
= - c t g А >з. |
|
|
|
(8) |
|||||
|
|
|
2RXR2 |
s i n a |
|
|
|
|
|
|
|
|
где Аіз — сдвиг фаз между колебаниями, которым соответствуют
|
обобщенные координаты х и яр. |
|
||||
Таким образом, весь процесс балансировки гибкого |
ротора, |
|||||
прошедшего |
до этого интегральную |
балансировку на |
низких |
|||
оборотах, сводится к следующему. |
|
|
|
|||
На |
оборотах |
ротора вблизи первой критической скорости |
||||
(0)0)2 ~ |
0,8 сок Р 1 |
измеряется амплитуда |
поступательных |
колеба |
||
ний системы |
Хх |
и по формуле (4) |
определяется величина двух |
|||
симметричных уравновешивающих |
грузов, а тем самым |
и ком |
||||
пенсирующих грузов, которые являются статически эквивалент
ными |
уравновешивающим |
грузам и устанавливаются вблизи |
|
опор. |
Этим устраняется |
та |
\ х |
часть |
неуравновешенности, |
мкм |
|
которая вызывает изгиб ро |
45 |
||
тора по первой форме. По |
30 |
||
ложение симметричной пло- |
|||
|
|
|
її |
Ра с с т о я н и я
вмм
ъ1с
540 159 108
|
Диаметр в мм |
Радиус инерции в мм |
Масса в кг |
d |
р |
Р |
13 |
304 |
3 |
15 |
/2 |
|
2000 |
4000 |
6000 |
об/мин |
Рис. 4. Амплитудно-частотная |
характе |
||
|
ристика системы: |
|
|
/ — после |
интегрального |
уравновешивания; |
|
2 — после интегрального уравновешивания и
установки |
симметричных и |
кососимметрич- |
ных |
уравновешивающих |
грузов |
скости определим по сдвигу фаз между опорным сигналом и по
ступательными |
колебаниями. |
На рабочих |
скоростях вращения ротора (о>о)з ^ 0,8 соКрі |
проводится компенсация другой части неуравновешенности, ко торая вызывает изгиб ротора по второй форме. Для этого измеряется амплитуда угловых колебаний системы Аф и по формуле (5) определяется величина двух кососимметричных уравновешивающих грузов. Положение кососимметричной плос кости определяется согласно формуле (8) углом сдвига фаз А13.
При известных параметрах системы коэффициенты Qc и QK подсчитываются заранее и определение величины симметриче ских и кососимметрических уравновешивающих грузов не пред ставляет особых трудностей. Такое решение вопроса не требует применения пробных грузов и пробных пусков. Кроме того, су ществует возможность балансировки гибкого ротора в корпусе, если имеется подход к плоскостям исправления [3].
В соответствии с вышеизложенным были проведены экспе риментальные исследования. Экспериментальный гибкий ротор, основные параметры которого приведены в таблице, представ ляет собой вал постоянного сечения, установленный на двух упруго-подвешенных опорах. На консольных участках вала вблизи опор установлены шкивы диаметром 20 мм, один из
которых |
служит |
для передачи |
вращательного |
движения |
от |
|||||||||
электродвигателя к ротору, а другой для равновесия. |
|
|
|
|||||||||||
|
Собственные частоты упруго-подвешенного |
ротора |
находи |
|||||||||||
лись в пределах 6—7 гц. Экспериментально измеренная |
первая |
|||||||||||||
критическая скорость |
вращения |
ротора |
составила |
5660 |
об/мин, |
|||||||||
т. е. 94,6 гц. Интегральное |
уравновешивание |
ротора проводи |
||||||||||||
лось при скорости вращения |
1800 об/мин. |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Устранение |
симметричной |
составляющей |
неуравновешен |
||||||||||
ности |
осуществлялось |
при |
(0)0)2= 0,81(оК рь |
т. е. 4590 |
об |
[мин. |
||||||||
Величина |
уравновешивающих |
грузов |
находилась |
по |
форму |
|||||||||
ле |
(4). При скорости |
вращения |
ротора |
8000 об[мин |
по |
форму |
||||||||
ле |
(5) |
определялась величина |
кососимметричных |
|
уравновеши |
|||||||||
вающих грузов. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
После |
установки |
уравновешивающих |
и |
компенсирующих |
|||||||||
грузов амплитудно-частотная характеристика |
системы |
улучши |
||||||||||||
лась в несколько раз (рис. 4). |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
ЛИТЕРАТУРА
1. Диметберг Ф. М., Шаталов К. Т., Гусаров А. А. Колебания машин. М., изд-во «Машиностроение», 1964.
2.Зенкевич В. А. Уравновешивание гибких роторов электрических ма шин. Сб. «Уравновешивание машин и приборов». Под ред. В. А. Щепетильникова. М., изд-во «Машиностроение», 1965.
3.Ионушас Рем. А., Рагульских К- М. Уравновешивание вращающихся объектов в сборе с учетом гибкости ротора. «Вибротехника», Вильнюс, изд-во «Минтис», 1969, № 2(4).
Л. Н. КУДРЯШЕВ, |
Г. Д. ОНИЩЕНКО |
|
|
||
УРАВНОВЕШИВАНИЕ |
БЫСТРОХОДНЫХ |
РОТОРОВ, |
|||
ИМЕЮЩИХ РАЗЪЕМ |
|
|
|
||
Одним |
из |
основных |
источников |
вибраций турбомашин |
|
является |
неуравновешенность роторов |
в |
рабочих условиях. |
||
Балансировка быстроходных роторов в двух (даже специально подобранных) плоскостях на низкооборотных станках во мно гих случаях оказывается недостаточной. Балансировка роторов на рабочих оборотах требует, специального оборудования. Однако для некоторых широко распространенных конструкций двухопорных роторов, имеющих разъем вблизи середины, мож но добиться удовлетворительной уравновешенности на обычных низкооборотных балансировочных станках вплоть до рабочих оборотов, примерно равных второй собственной частоте жестко опертого ротора.
Известны два способа |
балансировки |
роторов |
указанного |
типа на низких оборотах с использованием |
разъема, т. е. воз |
||
можности уравновешивания |
каждой части |
ротора |
раздельно. |
В первом способе динамически балансируются половины ротора АС и СВ (рис. 1) в двух крайних плоскостях каждая, а затем ротор собирается окончательно и производится уравнове шивание в плоскостях А к В.
Во втором способе [1] в отличие |
от первого окончательно |
|||
собранный ротор уравновешивается в трех плоскостях А, |
С и В |
|||
(рис. 1). Величина |
и положение уравновешивающего |
груза |
||
в плоскости С определяется из условия устранения |
составляю |
|||
щей монтажной неуравновешенности |
(от смещения |
и |
излома |
|
осей половин ротора в сечении С) по первой собственной |
форме |
|||
на жестких опорах в сборе. |
|
|
|
|
Первый способ при простой технологии балансировки мало |
||||
эффективен, так как |
он не устраняет |
составляющей |
монтажной |
|
неуравновешенности |
колебаний |
|
||||||
ротора в сборе по первой форме. |
|
|||||||
Второй |
способ эффективнее, |
но |
|
|||||
сложнее, |
поскольку |
для |
каждого |
|
||||
конкретного ротора |
в зависимо- |
, |
||||||
сти |
от |
величины |
и |
положения |
—ГТ П П и ПП |
|||
пробных |
грузов |
в плоскостях |
А |
|
||||
и В |
собранного |
ротора |
в про- |
Рис. 1. Двухопорный ротор |
||||
цессе |
балансировки |
расчетным |
с разъемом |
|||||
путем |
приходится |
определять |
ве |
|
||||
личину и угловое положение уравновешивающего груза в плос кости С. Замена расчета номограммами уменьшает трудоем кость, но надежность балансировки остается невысокой.
Помимо этого, оба указанных способа с большой погрешно стью устраняют собственные неуравновешенности каждой из частей собранного ротора по первой форме колебаний. Состав
ляющая неуравновешенности |
по второй |
форме колебаний |
|
вообще не компенсируется, что существенно |
ограничивает |
мак |
|
симальную рабочую скорость |
ротора, отбалансированного |
эти |
|
ми методами. Оба способа лишь отчасти учитывают погрешно сти изготовления оправок, с помощью которых производится уравновешивание половин ротора, и потому непригодны для высокоскоростных роторов малых размеров с жесткими тре бованиями к точности балансировки.
Специальным выбором плоскостей уравновешивания частей ротора и ротора в сборе можно устранить все перечисленные выше недостатки: эффективность уравновешивания будет выше, чем во втором способе, а технология такой же простой, как в первом способе.
Рассмотрим на примере уравновешивание |
двухопорного |
вала постоянного сечения с разъемом посередине |
(рис. 2). |
Порядок уравновешивания аналогичен предыдущему: вна чале балансируются в отдельности части вала АС и СВ на своих (или при нежестких требованиях к точности на технологиче ских) подшипниках со стороны А и В с использованием техно-
