Файл: Теория и практика балансировочной техники..pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 289

Скачиваний: 5

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

отсюда следует, что при tp ф 0 время

балансировки

возрастает

в l/costp раз. При |гр| =

90° наступает

критический

режим уда­

ления массы,

т. е. такой

режим, при котором

удаление массы

не вызывает

уменьшения

неуравновешенности.

Годографом век­

тора М в этом случае является окружность. Критический режим непрерывного удаления неустойчив, так как при малейшем от­

клонении угла яр от значения

|гр| = 90° режим меняется,

и про­

 

 

цесс становится

сходящимся

(|тр| < 90°)

 

 

или расходящимся

(|яр| > 90°).

 

 

 

 

Продифференцируем

уравнение

(8),

 

 

тогда, учитывая

выражение

(13),

полу­

 

 

чим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ср:

ц* -simp.

 

 

 

(15)

 

 

Из

соотношения

видно,

что

угловая

 

 

скорость

вращения

вектора

относительно

&м1+1

 

ротора

при яр Ф 0 растет

с

уменьшением

Рис. 2.

Векторная дна-

величины

неуравновешенности. При кри­

тическом

режиме удаления

массы

 

 

грамма

при дискретном

 

 

 

 

р.*

 

 

 

 

удалении массы

 

 

 

<Р:

 

 

 

(16)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рассмотрим процесс дискретного удаления массы. Пусть удаление порции массы Ат* производится мгновенно с поверх­ ности ротора в точке, смещенной относительно текущего положе­ ния вектора М на угол тр при каждом обороте или через каж­ дое целое число к оборотов. Такая работа устройства, устраня­ ющего неуравновешенность, представляет наибольший интерес.

Очевидно, что в процессе удаления массы вектор М после каждого удаления порции Ат* будет скачком изменяться в об­

щем

случае и по величине, и по направлению, причем характер

этого изменения зависит от величины угла гр. Для вывода

основ­

ных соотношений, характеризующих процесс, рассмотрим

рис. 2

и определим Mi+i,

т. е.

 

 

 

 

Mi+i = V М\ + AM*2 — 2MtAM*

costp,

(17)

д

.

AM* sin tb

 

AM* sin it

 

Афі+і = arcsin

— = arcsin

 

 

 

 

 

M

[/ M г + AM*2—2M AM* cos i|>

 

 

 

 

 

 

 

 

(18)

где

Mi и ср* — вектор, характеризующий

неуравновешенность,

 

и угол, определяющий его положение на роторе

 

после і-го удаления;

 

 

 

М(+1

и ф,-+і — то же, после і + 1-го удаления;

 

АМІ+ і — вектор, характеризующий неуравновешенность, вносимую і + 1-й порцией Am*;

Афі+і — угол поворота вектора М в результате / + 1 -го удаления.

После п удалений положение вектора М будет определяться углом

(19)

( = 1

Можно показать, что для Am* <С т годограф вектора М при дискретном удалении массы мало отличается от годографа при

непрерывном удалении

массы. При увеличении

расхождение

растет, причем

годограф

вектора

М

 

 

т

 

 

 

' Расходящийся процесс^

лри дискретном

удалении

охватывает

 

годограф

вектора

М, соответствующий

 

 

7 ^ Д / п ^

непрерывному удалению

массы.

 

Это

 

 

 

 

 

позволяет

использовать уравнение

(7)

 

/, Сходящийс

 

для приближенной оценки влияния уг­

 

у

процесс

 

 

ла

на

процесс

до

тех

пор,

пока

 

 

 

 

 

Ат*

<С т. На конечном этапе баланси­

 

 

 

 

 

ровки,

когда величины

т

и Ат*

соиз­

 

 

0,5

т '

меримы, процесс дискретного удаления

Рис.

3.

Области

существова­

массы

существенно

отличается

от

про­

цесса

непрерывного

удаления

массы.

ния

сходящегося

и

расходя­

 

щегося процессов

При

= tyKP происходит

удале­

 

 

 

 

 

 

ние материала без уменьшения

величи­

 

 

 

 

 

ны неуравновешенности. Найдем условие возникновения крити­

ческого режима. При критическом режиме

справедливо

равен­

ство

 

 

 

 

Mt+i Mi = М = V М2

+ AM*2

— 2МДЛЇ* cos \f кру

 

откуда

Д М *

Am*

 

 

cost|;K p =

 

(20)

 

2М

2т

 

 

Кривые зависимости (20)

приведены

на рис. 3.

Кривая

cos %!ркр делит всю область на зоны сходящегося и расходящегося процессов.

Угол поворота вектора в результате удаления порции массы

Ат* при критическом

режиме постоянен в процессе удаления и

зависит от отношения

— .

Из

рис. 2 с учетом зависимости

(20)

следует

 

 

180°—2arccos Д т *

 

Лфк = 180°—2ip

=

(21)

 

 

 

2т

 

График соотношения (21) приведен на рис. 3.

Условие возникновения критического режима зависит от

величины

Ат*

в процессе

л

 

 

, которая

балансировки непрерывно

 

га

 

 

 

 

меняется.

При этом представляет

интерес случай, когда 60° <

< | ф | < 90°, но в первоначальный

момент

времени значение

таково, что процесс

сходящийся. При

неизменной

Ат*

т

 

 

Am*

 

 

уменьшение т приводит

 

D

при

к увеличению

. В результате

 

Ат*

 

т

 

 

некотором

 

 

 

 

— режим станет критическим, и дальнейшее умень-

т

шение неуравновешенности прекратится. Остаточная неуравно­

вешенность, устранить которую

при данных

60° <

|t|j| < 90° и

Ат* невозможно, определится

из зависимости

(20)

в виде

(22)

m o c m = - ^

= -

^ - .

 

 

R

 

2 cos г|)

 

 

 

ЛИТЕРАТУРА

). Бровман Я. С , Вартанян Л. 3. Способ балансировки. Авторское сви­ детельство № 207448. «Бюллетень изобретений», 1968, № 2.

2.Бровман Я. С, Шмутер С. Л. и Микаелян В. В. Способ автоматичес­ кого управления деталей. Авторское свидетельство № 260938. «Бюллетень изобретений», 1970, № 4.

3.Суминов В. М., Скворчевский А. К., Промыслов Е. В. Установка для

динамической балансировки роторов

гиромоторов. Авторское свидетельство

№ 190641. «Бюллетень изобретений»,

1967, № 2.

В. Р. МАНАТОВ, П. И. СЛЕЗИНГЕР,

С. Л. ШМУТЕР

АВТОМАТИЧЕСКАЯ БАЛАНСИРОВКА РОТОРОВ

ЭЛЕКТРОМАШИН И ГИРОМОТОРОВ

Проблемы прецизионной балансировки электромашин и ги­

ромоторов тесно связаны с целым рядом их особенностей. По­

скольку балансировка устраняет лишь оборотную вибрацию, ее осуществление, очевидно, целесообразно лишь до уровня, при

котором действие оборотной вибрации становится

пренебрежимо

малым в сравнении с общим вредным

действием

вибраций ма­

шины. В большинстве случаев можно

считать

равнозначными

по действию разночастотные колебания с равной

скоростью [2].

Так как эффективное значение скорости вибрации определяется корнем из суммы квадратов скоростей составляющих, то в со­ ответствии с критерием пренебрежимо малых погрешностей квадрат скорости оборотной вибрации должен составлять вели­

чину, на порядок меньшую квадрата скорости

суммарной

вибрации.

 

300

С учетом

этого допустимая

вибрация корпуса машины е к о р п

на частоте вращения ю р определится, например, как

 

 

 

0,25

У20эфф

 

 

\?корп\

 

(1)

по значению

[eKOVn],

а также

массе,

моменту инерции и разме­

рам машины в подвесе нетрудно перейти к условному смещению [е] центра масс ротора. Эффективное значение скорости вибра­ ции, а также ее спектральное разложение достаточно просто измеряются с помощью индукционного сейсмического вибродат­ чика, избирательного фильтра высокой добротности и квадратич­ ного вольтметра.

Во многих странах нормируется

не дисбаланс, а общая мак­

симальная скорость вибрации (т. е.

1/2

иэфф)

электродвигате­

ля в диапазоне 10—1000 гц (DIN 45665,

1964).

Интересно, что

уровень максимальной скорости вибраций, вычисленный по дан­

ным ГОСТа

12327 и формуле

(1)

(в предположении [ е К о р п ] =

= 0,3 [ё],

т. е.

масса ротора

втрое

меньше общей

массы

маши­

ны), достаточно хорошо согласуется с нормами DIN . Например,

для роторов

массой до 3 кг при скорости

вращения

3000

об/мин

результаты сравнения показаны в табл. 1.

 

 

 

 

Класс

 

 

(е корп 1 ^ 2

 

 

 

 

 

 

 

по

[е] в

мк

 

иэфф

К л а с с

по D I N 45665

 

"эфф

ГОСТу

в мк

в

мм/сек

В

ММІІЄК

12327

 

 

 

(1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

2

0,66

 

0,52

 

с -

в

0,4 - 0,6 3

1

 

4

1,33

 

1,05

 

А

 

 

1 ,0

2

 

10

3,33

 

2,65

Нормальное

исполнение

2,5

Были измерены дискретные спектры ряда асинхронных ма­ шин общего назначения типа А0Л2-11-2. Оказалось, что суммар­ ная вибрация этих машин почти целиком определяется, кроме оборотной частоты, участком спектра в диапазоне 800—1300 гц

(примеры показаны на рис. 1), причем

эффективная

скорость

УЭфф вибраций, за исключением

оборотной,

составляла

0,5—

1,5 мм/сек.

С учетом отношения

масс ротора

и машины (0,25)

по формуле

(1) получим е = 2,2

7 мкм. Из приведенных

дан­

ных следует, что при условии нормирования,

контроля

и отбора

машин по уровню вибраций в диапазоне

частот 800—1300 гц,

целесообразной была бы точная балансировка

части из них в 0-й

класс, превращающая эти машины в прецизионные по уровню вибраций.

Повышение вибрации исследованных машин в диапазоне частот 800—1300 гц определяется числом пазов ротора и стато-

Смотрите также файлы