Файл: Теория и практика балансировочной техники..pdf

М., изд-во «Транспорт»,

1969.

4. 'Боголюбов

Н.

Н.,

Митропольский Ю. Я.

Асимптотические методы

в теории нелинейных

колебаний. М., Физматгиз, 1963.

5. Борувка

В. Влияние податливости опор

на оценку

динамических

свойств ротора

и

выбор

метода балансировки. Сб.

«Теория и

практика урав­

«Машиностроение»,

1970.

6. Самсаев Ю. А. Измерение фазы сигнала от дисбаланса при наличии

помех

(стр. 44 настоящего сборника).

А. П. БОРИСЕНКО,

Г. В. ГРЯЗЕВ,

В. Я. КРАСЮК

ИЗМЕРЕНИЕ ВЕКТОРОВ ВИБРОСМЕЩЕНИЙ

РОТОРА ТУРБОАГРЕГАТА

В

настоящее

время

при

балансировке

роторов

турбоагре­

гатов

находят применение методы балансировки с использова­

нием

ЭВМ, эффективность

которых

во

многом

зависит от

достоверности первичной

информации.

Ее

можно повысить,

если измерять

непосредственно абсо­

циональности между

вибросмещениями

ротора

и

опоры [2].

Данные о вибросмещении опор целесообразно

использовать

при балансировке

как

вспомогательный критерий

качества

балансировки.

Измерение векторов вибросмещения ротора в нескольких

плоскостях позволит

построить линию

динамического

прогиба

ротора или ее составляющих, а наличие аппаратуры

с

высокой

избирательностью даст

возможность

определить

оборотную

вращения, целесообразность

которой

подчеркивается,

напри­

мер, в работе [4].

Для решения этих задач

виброакустической

лабораторией

ВТИ в г. Харькове разработана аппаратура для

бесконтактного

измерения абсолютных вибросмещений роторов и

векторов

составляющих вибросмещений

роторов

как основной

гармони­

ки, так и кратных ей.

Рис.

1. Блок-схема аппаратуры

для бесконтактного

из­

мерения вектора основной волны вибросмещения

ротора:

/ —

бесконтактный датчик; 2 —

з а д а ю щ и й генератор;

3 —

ная катушка;

7

— неподвижные катушки;

8 — подшипник;

9

—

опорный генератор; 10 —

ротор

Жидкостное

демпфирование обеспечивает

также

устойчивость

сейсмической

системы к

поперечным

составляющим

вибрации

с ускорением

до

7g. Для преобразования

вибросмещений

вала

в электрический

сигнал

применен

токовихревой

преобразова­

тель. Сигнал

с датчика

поступает

на

усилительно-измеритель­

ный блок 3, который измеряет размах

вибросмещений,

а

также

ный

сигнал,

несущий информацию

о вибросмещении

ротора 15

и относительном расположении меток 12 и

13,

с

усилительно-

измерительного

устройства

3 поступает на схему разделения 4,

которая

выдает

сигнал,

пропорциональный

вибросмещению

ротора, и сигнал привязки. Первый

поступает

на

подвижную

катушку

9

измерительного

механизма

векторметра,

второй —

на схему

5,

формирующий

синусоидальный

и

косинусоидаль-

ный

опорные

сигналы

неподвиж­

ных

катушек

10.

Для

измерения

15

15 12

векторов

составляющих

вибро­

смещений

ротора,

кратных

час­

тоте o)(-j-co, 2ш, Зсо), опорный

сигнал

подается

на делитель

6

или умножитель 7 частоты опор­

ного сигнала.

Эта же

аппарату­

ра

совместно

с генератором

ре­

гулируемой

частоты

позволяет

производить

гармонический

ана­

лиз вибросмещений ротора. В ка­

тушку

измерительного

механиз­

ма подается сигнал от вибродат­

чика; на

неподвижные

катушки

подается

напряжение

опорного

сигнала от генератора 14 с регу­

лируемой

частотой.

Рис. 3. Блок-схема

одного

ка­

Применение

устройства

нала

устройства БВ-IV с век­

БВ-IV с векторметром позво­

торметром:

ляет:

/

—

бесконтактный

датчик;

2 —

повысить

точность

измерения

з а д а ю щ и й

генератор; 3 — усили­

тельно-измерительный

блок;

4 —

вектора

вибросмещения

ротора;

схема

разделения;

5 — 7

—

схемы

определить

векторы

кратных

формирования

опорных

сигналов;

8

—

измерительный

механизм

век­

составляющих вибросмещения ро­

торметра;

9

—

подвижная

катуш­

ка

векторметра;

10

— неподвижные

тора;

катушки

векторметра;

/ /

—

под ­

произвести

гармонический

шипник;

12 —

13

—

метки;

14 —

внешний

генератор;

15

—

ротор;

анализ

составляющих

вибросме-

16

—

переключатель

щения;

производить

отсчет

величины

и

места

неуравновешенности

менение. Диссертация на соискание ученой степени

канд. техн. наук,

1959 г.

4. Muster D., Flores В. Критерии балансировки роторов и их связь с те­

кущей практикой балансирования роторов в США.

Paper. Amer. Soc.

Mech.

Eng., 1969, N

Vibr—60.

А. И. МАЛКОВ,

M. E. ЛЕВИТ

К ВОПРОСУ УРАВНОВЕШИВАНИЯ АППАРАТОВ

ТИПА «СПУТНИК»

Четкое маневрирование и ориентация

космического

лета­

тельного (КЛ) аппарата возможны лишь

при знании величин

его моментов инерции и положения центра

массы по отношению

тивным

осям аппарата. Определение центра массы

аппарата

и совмещение этой точки с конструктивной

осью производится

методами статической балансировки.

Постоянное увеличение скорости, дальности и

времени

полета

КЛ аппаратов требует соблюдения

высокой

точности

бортовых систем

ориентации и стабилизации

(веса

и

количества

газобаллонов, моментных двигателей и т. д.).

Эта

цель

может

быть

достигнута

благодаря изготовлению

аппаратов,

у кото­

рых

конструктивные оси

являются главными

осями

инерции,

т. е.

путем динамического

уравновешивания

аппаратов.

одной из своих осей [4]. В настоящее

время •— это орбитальные

спутники: навигационные, связи и др. \

в недалеком

буду­

щем — крупные космические станции

и

корабли. Качество

ста­

величины угла,

образуемого

этой

осью

с

осью фиксированной

в пространстве. При вращении КЛ аппарата

его главная цен­

тральная ось инерции

Oz

(рис. 1)

отклонена от оси Oz0, имею­

щей

неизменное

направление

на

угол

полураствора

прецессии.

Обозначим этот

угол

индексом 9ь Если

обозначить соответ­

ственно индексом 62 угол,

образуемый

главной

центральной

осью

инерции

аппарата

и

соответствующей

конструктивной

осью стабилизации Ozu

то будет справедливо равенство

0 =

01 +

02,

где

8 — полная величина

угла отклонения

конструктивной

оси

аппарата

от

фиксированной

оси

или

качество

стаби­

лизации.

Величина угла

0i при

угловой

скорости

порядка

100

—

150

об/мин довольно

мала (около 0°30'—1°). Путем демпфиро­

вания аппарата угол

8i можно снизить до

нескольких

угловых

минут [3].

Величина угла 82, определяющая

начальную

динамическую

неуравновешенность

КЛ

аппарата,

обычно довольно

велика,

много

разъемных

нежестких

сое­

динений

на

основном

узле —

корпусе

аппарата.

Распределение

массы

аппа­

рата по его объему с целью све­

дения к минимуму начальной не­

уравновешенности

производится

при

конструировании

изделия

путем

трудоемких

расчетов,

точ­

ность

такого

уравновешивания

весьма

низкая.

Аппарат

после

сборки

обычно

имеет

смещение

центра

массы

от

расчетной

точ­

ки

более 20

мм,

а

отклонение

главной

центральной

оси

инер­

ции

аппарата

от

выбранной оси

Рис. 1.

Схема

расположения

осей

стабилизации

составляет

угол

в

2—4°.

КЛ

аппарата

Чтобы существенно повысить качество собранного аппарата,

необходимо на один порядок снизить величины,

влияющие

на

его уравновешенность.

Отметим некоторые эффективные пути

решения задачи

по

уравновешиванию КЛ аппаратов типа «Спутник».

При

разработке технических

условий

на оборудование

для

балансировочного устройства

и большие начальные

дисба­

лансы.

Кроме

того,

устранение неуравновешенности

КЛ

аппарата

не может

быть

осуществлено

простым

удалением

части

мате­

риала с

поверхности балансируемого

изделия,

а

сопряжено

с трудностями

по установке внутрь собранного изделия урав­

новешивающих

грузов.

Ввиду особенностей

аппаратов типа «Спутник»

динамиче­

ская балансировка

их

должна

производиться при

рабочих

скоростях вращения

стабилизации

(порядка 50—200 об/мин) и