ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 288
Скачиваний: 5
pa с учетом скорости |
скольжения и проявляются в связи |
с пере |
|
менным |
воздушным |
зазором при вращении. Особенно |
сильно |
влияет |
качество монтажа подшипников: как правило, |
машины |
|
с тугим |
вращением имеют повышенный уровень вибраций. При |
этом поворотом подшипниковых щитов удается изменять от дельные составляющие вибраций в 3—5 раз. Анализ вибраций машин может позволить не только контролировать, но и выяв
лять дефекты, |
порождающие по |
У°\м& |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
вышение вибрации, т. е. осуществ- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
лять диагностику |
причин |
вибра- |
|
I ifi |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
ций. |
рис. 2 для примера |
приво- 360\1,2 |
|
|
|
|
іі |
|
|
Ъ |
|
|||||||
|
На |
|
|
|
|
|
у /П |
|
||||||||||
дятся |
зависимости |
амплитуд Ал, |
|
\ю |
|
|
|
іі |
і |
|
\ I |
|
||||||
Ап |
и фаз фл , ф„ сигналов левого |
|
|
|
|
|
|
І К( |
|
і |
||||||||
и |
правого |
датчиков дисбаланса |
270 |
|
|
|
|
|
|
|
V |
\ |
|
|||||
|
Ухрф.) |
|
|
|
|
|
0,8 |
|
|
|
|
|
|
/j |
\\\\ |
— |
і |
|
|
|
|
|
|
|
|
180 |
0,6 |
>• |
|
іі |
|
|
/ |
\\ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
І / |
\ \ |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
OA |
1 |
і |
\ |
і |
\ |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
90 |
\ |
|
|
I |
|
|
|
|
|
! |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,2 |
А |
/ |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
аА |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1100 /,гц |
|
|
2000 |
4000 |
|
6000 |
п, |
об/мин |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
1. Частотный |
|
|
Рис. |
2. Зависимость |
амплитуд |
|||||||||||
|
Рис. |
спектр |
вибра |
и фаз сигналов |
|
неуравновешен |
||||||||||||
|
ций асинхронных |
электромашин |
ности гиромотора |
от скорости |
||||||||||||||
|
|
общего |
назначения |
|
|
|
вращения |
|
|
|
||||||||
гиромотора, |
из которых |
следует, |
что |
зависимости |
остаются |
|||||||||||||
сравнительно плоскими лишь до 3500 об/мин. |
|
При 5000 |
об/мин |
|||||||||||||||
явно выражен |
резонанс, захватывающий |
широкую |
полосу |
ско |
рости вращения, сопровождающийся резкими изменениями ам плитуд и фаз сигналов. Балансировать в этой зоне невозможно, так как коэффициент влияния системы стремится к единице. Сигналы в зарезонансной зоне представляют совершенно иные «неуравновешенности» по плоскостям, чем в дорезонансной, т. е. такое изделие необходимо уравновешивать лишь при рабочей скорости вращения (10ч-12) -103 об/мин. Заметим, что резонанс ные характеристики объектов изменяются в зависимости от на правления вращения. Было также обнаружено, что амплитудно- и фазочастотные характеристики зависят от углового положения корпуса (т. е. наружных колец подшипников) относительно из мерительной плоскости.
В отличие от гиромоторов в электромашинах подшипники чаще всего устанавливают без выборки радиальных зазоров
(например, в микродвигателях следящих систем, где необходим минимальный момент трогания). В таких машинах возникают резонансы, связанные с относительным движением цапфы в за зоре [1]. В этих случаях при малых неуравновешенностях возни кают существенные различия в измерении вектора дисбаланса горизонтальными и вертикальными датчиками. На рис. 3 пока зана диаграмма векторов в двух плоскостях, полученная по сиг налам вертикальных (В) и горизонтальных (Г) датчиков на авиационном электрогенераторе при двойном радиальном зазо ре в подшипниках около 30 мкм и после выборки зазора. Из
Рис. |
3. |
Диаграмма |
векторов дисбаланса |
Рис. 4. |
Расчет |
понижения |
||
|
|
в двух плоскостях: |
• центра |
масс элементами |
||||
1 — |
с |
зазором |
в |
подшипниках; 2 — б е з |
|
подвеса |
|
|
|
|
зазора |
в |
подшипниках |
|
|
|
|
рис. 3 видно, что до выборки зазора |
разница в определении |
фазы |
||||||
дисбаланса между датчиками В и Г составляла |
(соответственно |
|||||||
по плоскостям) |
|
172 и 71° после выборки—15°, |
причем |
верти |
||||
кальные датчики значительно меньше изменяли |
фазу |
(13 |
и 46°) |
по сравнению с горизонтальными (73 и 141°), т. е. фаза датчи ков В ближе к истинной.
При проведении измерений дающими преимущества верти кальными датчиками необходимо выполнение следующего усло вия (рис. 4):
|
9І |
|
|
а « - Т " . |
(2) |
|
о |
|
где |
а — понижение центра масс машины элементами |
под |
|
веса (платформы, люльки); |
|
|
М — радиус инерции машины в подвесе; |
|
|
Ъ — расстояние от датчика до центра масс. |
|
При невыполнении этого условия конструкция подвеса |
вне |
|
сет связь между осевыми и измеряемыми вертикальными |
коле |
|
баниями |
машины. |
|
Необходимо стремиться к оснащению балансировочных стан ков устройствами технической диагностики причин вибрации на всех частотах в целях последующего устранения дефектов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Шмутер С. Л., Мадатов В. Р. и Саркисян А. Е. Механический блок балансировочного станка как элемент системы автоматического уравновеши вания. Сб. «Теория и практика уравновешивания машин и приборов». Под ред. В. А. Щепетильникова. М., изд-во «Машиностроение», 1970.
2. Beurteilungsmafistabe fur mechanishe Schwingangen von. Maschinen, VDI—Richtlinien, N 2056, August, 1960.
Я. С. БРОВМАН, С. А. САРКИСЯН, Э. В. ТАТЕВОСЯН, С. Л. ШМУТЕР
МЕТОДЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА УРАВНОВЕШИВАНИЯ
На основные параметры процесса автоматического уравно вешивания влияют следующие факторы: двусвязность процесса, фазовые ошибки, скорости исправления и различные помехи. Поскольку выделять влияние отдельных параметров на реаль ных объектах достаточно сложно, а зачастую и невозможно, це лесообразно исследовать математическую модель «дисбаланс — исправление».
Односвязная система автоматического управления уравнове шиванием (САУУ) поддается теоретическому анализу, и для нее можно получить уравнение годографа вектора дисбаланса, который при постоянных фазовой ошибке ср и скорости исправ ления Vu представляет логарифмическую спираль (рис. 1, а):
|
(1) |
где \j) — текущее значение угла. |
|
Вектор дисбаланса в процессе уравновешивания |
вращается |
относительно изделия со скоростью (дх = — (2), в |
результате |
dt |
|
чего его абсолютная скорость со0 изменяется (coo ± сож ). При на личии в измерительном тракте избирательного резонансного уси лителя с добротностью Q возникает дополнительное приращение Acp фазовой ошибки, всегда суммирующееся с ф:
|
|
|
|
(3) |
Модель односвязной |
САУУ включает |
модель |
исправления |
|
[1], резонансный фильтр |
на двух закольцованных |
интеграторах, |
||
фазосдвигающие цепи и цепь обратной связи. |
|
|
||
Моделирование односвязной САУУ на АВМ типа |
МН-7 по |
|||
казало, что годографы |
с точностью 3—5% |
совпадают |
с расчет- |
Вычисления на ЦВМ кНаири» показали, что дискретность влияет, когда кВ\КВ2 0,7 и Кєі-ЇЯ- < — 1. При этом процесс
уравновешивания протекает особо медленно при значениях теку щего дисбаланса, меньших 5—6 дискрет исправления.
Анализ влияния помех требует знания статистических харак теристик фазы смеси относительно полезного сигнала, так как
производительность |
(Мсов„ |
) |
определяется |
средним |
косинусом |
||||||||
|
|
|
фазовой ошибки, а точность уравнове |
||||||||||
|
|
|
шивания — значением дисбаланса, при |
||||||||||
|
|
|
котором |
Mcostp |
= |
0. |
Их |
определение |
|||||
|
|
|
аналитическими |
методами |
наталкива |
||||||||
|
|
|
ется |
на |
значительные |
трудности, так |
|||||||
|
|
|
как |
существующий |
аппарат |
анализа |
|||||||
|
|
|
характеристик |
смеси |
[2, 3] |
применим |
|||||||
|
|
|
только для помехи в виде |
прошедшего |
|||||||||
|
|
|
через узкополосный |
фильтр |
гауссова |
||||||||
|
|
|
некоррелированного |
(«белого») |
шума, |
||||||||
|
|
|
в то время |
как при уравновешивании |
|||||||||
|
|
|
спектр помех на входе фильтра |
крайне |
|||||||||
|
|
|
неравномерен. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
Поскольку |
для определения |
мате |
||||||||
|
|
|
матического |
ожидания |
и |
дисперсии |
|||||||
Рис. 2. Изменение |
векторов |
косинуса фазовой |
ошибки |
необходимо |
|||||||||
дисбаланса за один шаг |
знание плотности |
распределения |
фазы |
||||||||||
исправления |
|
смеси до(<р), для ее измерения |
был соз |
||||||||||
|
|
|
дан |
исследовательский |
стенд. |
Кроме |
|||||||
того, была создана оригинальная аппаратура |
для |
непосредст |
|||||||||||
венной регистрации |
числовых |
характеристик фазы — М ф |
и |
||||||||||
Измерение |
плотности |
распределения |
клиппированной |
смеси |
|||||||||
осуществлено |
на 256-канальном |
анализаторе |
|
типа |
АИ-256-1, |
имеющем наряду с режимом амплитудного анализа режим ана лиза временных интервалов. Так как анализатор рассчитан на
короткие (с |
передним фронтом 0,2—4 мксек) |
импульсы, |
была |
||
разработана |
специальная |
приставка, |
обеспечивающая |
необхо |
|
димые параметры входных |
сигналов. |
Узкополосные случайные |
помехи образуются путем пропускания сигнала генератора шу мов Г2-12 через фильтры с высокой добротностью и изменяемой
резонансной частотой. Для анализа была принята модель |
в ви |
||||
де суммы А ъ |
векторов сигнала А с и помехи А п , |
вращающихся |
|||
со скоростями |
«с и со„ = /(сое соответственно. При этом |
условие |
|||
клиппирования |
предполагает измерение фазовой |
ошибки |
между |
||
А с я At в момент, когда вектор |
As пересекает |
мнимую |
ось |
||
слева направо |
(рис. 3). Учитывая |
равномерность |
распределения |
фазы помехи е