ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 230
Скачиваний: 5
Ряды записываются для проекций указанных кривых на две взаимно перпендикулярные плоскости:
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
у(х) |
= ~ |
+ ^Ans'm^~- |
+ ап |
j |
—разложение |
исходной |
кри |
||
вой |
прогибов; |
|
|
|
|
|
|
||
q(x) |
= |
|
+ |
'^Впъ'т\^~ |
+ ап |
^ |
— разложение |
системы |
проб |
ных грузов; |
+ ^D n sin( - y4 - + ап ) |
— разложение кривой |
про |
||||||
у*(х) |
= |
j |
|||||||
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
гиба после установки пробных грузов;
h |
" |
Q(x) = -^- + 2 |
|
л х
s i n ( ^ Р + а " ) — запись в виде ряда Фурье
неизвестной системы уравновешивающих грузов.
Принимая линейное соотношение между дисбалансом и про гибом для одинаковых членов разложения, можно записать сле дующее выражение:
|
/ лпх |
\ |
|
|
/ |
лпх |
а |
|
tf„sin I — — + а „ |
I |
|
Ans\n[—— |
|
+ |
|||
fi„sin( |
/ лпх |
\ |
„ |
— |
. |
f |
п п |
х |
— — + c t „ j |
(Dn |
|
|
An)sm\—j—+an |
||||
или после сокращения на синусы
£>,—Л, |
D2 — A2 |
Dn—An' |
d0±-a0 |
Таким образом, чем большее число взято членов ряда, тем точнее при прочих равных условиях будет произведено уравно вешивание.
Точность уравновешивания в обоих способах зависит от чис ла членов ряда при разложении, может быть значительно повы шена за счет применения ЭВМ и не представляет сейчасприн ципиальной трудности. На скорость балансировки не наклады вается никаких ограничений и теоретически они могут быть любыми; практически же их следует выбирать такими, чтобы выявить действие наиболее опасных для данной конструкции со ставляющих дисбаланса, а это уже зависит от точности имею щихся средств измерения прогибов и поэтому не исключается потребность в добалансировке ротора на других скоростях вра щения.
2* |
19 |
В ряде случаев конструкция машины не позволяет разме щать на роторе пробные грузы или же это связано с технологи ческими неудобствами. В этом случае целесообразно применять методы уравновешивания, не требующие пробных грузов и пус ков [3]
К таким методам можно прийти, рассматривая приведен ное выше уравнение Фредгольма, которое может быть с любой степенью точности аппроксимирова но конечным числом линейных алге
браических уравнений.
Изложенные выше методы, как и многие другие, базируются на изме ренных прогибах ротора, поэтому следует остановиться на том, как в реальных условиях производят та кие измерения.
Тензометрирование для этих це
|
|
|
|
|
|
|
|
лей неприемлемо по ряду причин и, |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
в частности, из-за того, что в роторе |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
необходимо |
делать специальные |
ка |
||
Рис. |
3. |
Схема |
определения |
налы для проводов, после чего он |
||||||||
OA |
деформаций |
ротора: |
|
становится |
некондиционным. |
|
||||||
— |
перемещения |
|
центра |
В практике |
нашли |
применение |
||||||
массы |
сечения |
|
из-за |
|
переме |
|||||||
щения |
цапф ротора |
вместе |
с |
бесконтактные |
методы |
измерения |
||||||
податливыми |
опорами, |
АВ |
— |
деформаций |
с использованием емко |
|||||||
перемещения |
цапф |
ротора |
в |
стных и индуктивных датчиков. |
Но |
|||||||
зазорах |
подшипников; |
ВС |
— |
|||||||||
перемещения |
вследствие |
эк |
эти датчики |
реагируют |
не только |
на |
||||||
сцентриситета; |
СД |
— |
пере |
деформацию ротора, но и на изме |
||||||||
мещения из-за |
деформации |
|||||||||||
|
|
ротора |
|
|
|
нение зазора между чувствительным |
||||||
элементом и поверхностью контро лируемой детали. Изменение этого зазора определяется колеба ниями опор, зазорами в подшипниках и т. д. Поэтому следует пользоваться методом выделения деформаций ротора из общего показания датчика.
На рис. 3 показано, из каких составляющих складывается вектор перемещений ОД центра тяжести некоторого 1-го сечения ротора.
Чтобы найти OA, необходимо определить динамические по датливости опор и измерить их перемещения в работе, а для нахождения АВ — знать режим работы подшипников.
Если к указанному добавить необходимость учета вытяжки лопаток, дисков, барабанов и колебаний самих измерительных датчиков, то задача определения прогиба будет решена после получения почти всех данных о динамике двигателя.
Проведение столь трудоемких исследований для уравновеши вания может быть оправдано еще и тем, что получаемые резуль таты ценны сами по себе и значение их необходимо при доводке 20
двигателя, чтобы в комплексе решать задачу устранения опас ных резонансных состояний машины.
В принципе можно избежать столь сложных исследований,
если использовать методы, основанные не на измерениях |
дефор |
||
маций ротора, а на измерениях реакций |
опор или их вибраций, |
||
но с учетом деформаций |
ротора. |
|
|
ЛИТЕРАТУРА |
|
|
|
1. Диментберг Ф. М., Шаталов К. Т., Гусаров А. А. Колебание |
машин. |
||
М., изд-во «Машиностроение», 1964. |
|
|
|
2. Кушуль М. Я., Шляхтин А. В. Уравновешивание гибких |
роторов. |
||
Изд-во АН СССР. «Механика |
и машиностроение», |
1964, № 2. |
|
3. Левит М. Е., Ройзмаи |
В. П. Вибрация |
и уравновешивание |
роторов |
авиадвигателей. М., изд-во «Машиностроение», 1970.
В. М. СУМИНОВ, А. К. СКВОРЧЕВСКИЙ
ИССЛЕДОВАНИЕ ТОЧНОСТИ УРАВНОВЕШИВАНИЯ РОТОРОВ ЛУЧОМ ОПТИЧЕСКОГО КВАНТОВОГО ГЕНЕРАТОРА
За последнее время для повышения точности и производи
тельности уравновешивания роторов было создано оборудова |
|
ние, основанное на способах электроискрового, |
электроннолуче |
вого, электронно-химического, лазерного и т. д. удаления неурав |
|
новешенной массы с поверхности вращающегося |
ротора. |
В Московском авиационном технологическом |
институте в те |
чение ряда лет проводились теоретические и экспериментальные
исследования, |
в результате которых |
создано |
|
балансировочное |
|||||
оборудование с использованием оптических квантовых |
генера |
||||||||
торов. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Отметим |
характерные особенности |
данного |
оборудования. |
||||||
Автоматическая лазерная |
балансировочная |
машина 1 |
позво |
||||||
ляет уравновешивать роторы |
весом |
от 20 до 200 г с точностью |
|||||||
0,5—0,02 мкм по условному смещению центра |
тяжести. Скорость |
||||||||
вращения |
уравновешиваемого |
ротора |
в диапазоне от 7500 до |
||||||
15000 об/мин. |
Производительность машины |
20 |
роторов |
в час. |
|||||
В машине применен лазер, работающий в режиме свободной |
|||||||||
генерации. Мощность светового |
излучения, управляемая |
следя |
|||||||
щей системой пропорционально величине остаточной неуравно
вешенности |
ротора, находится в пределах от 2 до 30 дж, частота |
повторения |
импульсов 4 имп/мин, длительность излучения 0,5— |
0,8 м/сек. |
|
1 Автоматическая лазерная балансировочная машина в 1969 г. удостоена золотой медали ВДНХ.
При использовании балансировочной машины для уравнове шивания быстровращающихся роторов (20—30 тыс. об/мин) эф фективность ее существенно уменьшается. Это связано прежде всего с тем, что на поверхности уравновешиваемого ротора воз никает след от луча значительной протяженности с зоной облоя по его краям.
Для устранения этих недостатков был применен лазер с ре гулируемой добротностью. Функциональная схема балансиро вочного автомата (рис. 1) работает следующим образом: син-
Рис. 1. Блок-схема балансировочного автомата с использованием лазера:
/ — лазер; 2 — активный стержень; 3 — соленоид; 4 — зеркало; 5 — фокуси рующая система; 6—8 — пневмосистема; 9 — ротор; 10 — блок питания привода; // — датчики; 12 — блок преобразования сигнала; 13—15, 19 — блоки управления синхронизатором; 16, 17 — пульт управления и тахометр; 18 — блок питания
лазера; 20 — система охлаждения
хронно с лазером подается сигнал на включение |
модулятора, |
который управляет длительностью светового луча |
пропорцио |
нально скорости вращения ротора. |
|
Модулятор состоит из мощного соленоида 3 |
и активного |
стержня 2, установленных в оптический резонатор между тор цом рубинового стержня и выходным зеркалом 4. При прохож дении тока по обмотке соленоида возникает электромагнитное поле, изменяющее плоскость поляризации активного стержня. Степень поляризации модулятора определяет длительность све
тового |
луча. |
|
|
|
|
Балансировочная машина с таким включением лазера позво |
|||||
ляет |
уравновешивать |
роторы |
при скорости |
их вращения |
от |
7500 до 50000 об/мин. |
В момент устранения значительных не |
||||
уравновешенных масс |
модулятор |
оказывается |
практически |
от- |
|
