Файл: Теория и практика балансировочной техники..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 248

Скачиваний: 5

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

иметь следующие аналитические выражения:

 

 

 

йэ = ет,

 

 

 

 

 

 

 

где е

и т — соответственно

эксцентриситет отверстия

и

масса

 

шлифовального

круга.

 

 

 

 

 

 

 

Значение вектора dT определяется по

методике

нахождения

центра тяжести ус усеченного полого

цилиндра

с радиусами

R и

г и объемным весом б:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Угол а определяется

выражением

 

н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t g a =

 

 

 

 

(4)

 

 

 

 

2R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где Н — высота усеченной части

 

шлифо­

 

 

вального круга.

 

 

 

 

 

 

 

 

Неуравновешенность

шлифовального

 

 

круга

от неравноплотности

вызвана

по­

 

 

грешностями

технологии

и

оборудования

4ZL

 

формования

шлифовальных

кругов.

Ве­

 

личину вектора йпл,

в свою очередь,

мож­

 

 

но определить векторной

суммой:

 

 

Рис. 1.

Условия возник­

где dx

d-пл

2 + йъ,

 

 

(5)

— вектор дисбаланса

от

непарал­

новения

неуравновешен­

лельности «і

плоскости

нижней

плиты

ности

шлифовального

круга при его формова­

пресс-формы

(рис.

1) и верхней

 

плоско­

 

нии

сти формуемой массы в пресс-форме

пос­

 

 

ле разравнивания.

После

прессования

торцы могут быть параллельными, но вдавленная масса создает такую же неуравновешенность, как и при непараллельности тор­

цов: d2 — вектор дисбаланса

от перекоса а2 осей пресс-формы

и пуансона; d3

— вектор

дисбаланса от неравномерного распре­

деления зерна

и связки

после

перемешивания.

Скалярные величины d\ и d2 определяются аналогично. Вели­ чина d3 не может быть выражена формулой, так как она подчи­ няется некоторым статистическим законам. Если обозначить эту величину буквой М, то

 

* я л = " ^ " ^ ( ^ i f i .

tg a, + К2Ь2

tg

a 2 ) +

M,

(6)

 

4

 

 

 

 

 

где бі

и б2 соответственно

объемный

вес

массы до

и после

 

формования;

 

 

 

 

 

К\

и К.2 — коэффициенты,

учитывающие

изменение

объемно­

 

го веса в результате термообработки

изделия. Их

 

значение находится в зависимости от процентного

 

содержания летучих веществ.

 

 

 


Максимальная вероятностная величина неуравновешенности шлифовальных кругов в состоянии поставки будет иметь выра­ жение

rf„m«-?I^^(^

+ 6 t g a + / C A t g a 1 + / C 2 6 2 t g a 2 ) + M, (7)

где И — высота шлифовального круга. Нормализованная вели­ чина dn будет составлять только какую-то часть от dn т а х .

Необходимо также учитывать и следующие факторы. Шли­ фовальный круг перед установкой на станок монтируется на планшайбу и балансируется соответствующим размещением су­ хариков. Грузы создают вектор dK, компенсирующий неуравно­ вешенность dn с разностью

 

 

dn-dK

= d„.

 

 

(8)

Коэффициент

 

 

 

 

 

 

 

 

с = =

dK

+ dy ^

 

 

^

 

 

 

 

dy

 

 

 

 

характеризующий стабильность

уравновешенности

шлифоваль­

ного круга

в процессе его эксплуатации (износа), назовем

коэф­

фициентом

стабильности.

 

 

 

 

 

 

На рис. 2 показана зависимость величины

неуравновешенно­

сти от радиуса

шлифовального

круга

при наличии только

одной

.составляющей

dT. В качестве примера

взят шлифовальный

круг

ПП 500 X 50 X 203 мм с непараллельностью

торцов

в пределах

допуска по

ГОСТу 4785—64

(tgia = 0,004).

Как видно из гра­

фика, износ круга приводит к резкому увеличению неуравнове­ шенности:

 

 

 

dni-dK

= dy + Adni,

 

 

(10)

где

Adni — вектор

текущей

неуравновешенности в

процессе

из­

 

 

носа шлифовального круга.

 

 

25 мм

 

 

В нашем примере износ

круга по радиусу

на

дает

Adni

^—d4n.

Вторичная балансировка

уменьшает

dK и коэффи-

циент С.

Поэтому

важно

иметь устройство

для

балансировки

шлифовальных кругов непосредственно

на шпинделе шлифо­

вального

станка. Устройства для автоматической

балансировки

из-за ненадежности, дороговизны и малой балансировочной ем­ кости пока еще не находят практического применения в отече­ ственной промышленности. Таким образом, при определении норм dn необходимо учитывать оптимальное значение коэффи­ циента С, от которого будет зависеть количество промежуточ­ ных балансировок.

Следующий фактор — способность шлифовального круга по­ глощать смазочно-охлаждающую жидкость (СОЖ) в процессе

25 Зак . 600

385


шлифования — вызывает добавочный дисбала НС и п р . На рис. 3 показана зависимость количества поглощенной шлифовальными кругами СО Ж от времени подачи струи, касательной к перифе­ рии вращающегося круга. Этим фактором можно было бы пре­ небречь, если бы СОЖ поглощалась равномерно по всему объ­ ему. Однако замечено, что СОЖ накапливается больше в более плотной части шлифовального

круга, т. е.

чем

 

больше

йпл,

от, кг/103

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тем больше dnp.

 

Проведенные

 

 

 

 

 

 

 

 

эксперименты

на

шлифоваль­

 

 

 

 

 

 

 

 

ных кругах

ПП 250X25X75 и

 

 

 

 

 

 

 

 

ПП 300X40X127 показали, что

 

 

 

 

 

 

 

 

а,дан103

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

35-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30 -

 

 

 

 

 

^Гз

 

 

 

 

 

 

 

25 •

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20 -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15 -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Шлифобиль­

 

10 •

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ный кругу

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

і

 

0

0,05

 

о

 

1

 

 

 

 

t,4.

 

 

 

 

 

Рис.

3. Зависимость

количества

по­

гы=о°ои'

 

 

 

 

 

 

глощенной шлифовальным

кругом

Рис. 2. Изменение

неуравновешен­

смазочно-охлаждающей

жидкости

т

ности шлифовального круга в про­

 

 

от времени t

насыщения:

 

 

цессе износа

 

при

 

наличии

непа­

/,

3

ПП 300 X 40 X

127

99А16СМ2К;

раллельности

торцов

 

2,

4

ПП 300 X 40 X

127 99А40

СТ,

К

неуравновешенность от насыщения

 

соответственно

составляла

50—250 и 80—240

мкм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Последним

фактором,

который

необходимо

учитывать при

разработке норм, являются средства компенсации дисбаланса шлифовальных кругов dn. Применяемый в настоящее время ме­ тод заливки свинца в выдолбленную секторную канавку у отвер­ стия шлифовального круга является непригодным, так как dn, созданная свинцом, так же как и dK, созданная грузами в план­ шайбе, является величиной постоянной и в процессе износа шли­ фовального круга возрастает в одинаковой степени.

Наиболее эффективная компенсация дисбаланса достигается методом инъекции аэрозолей [1]. Этот метод пригоден в основ­ ном для шлифовальных кругов на керамической связке, выпуск которых составляет свыше 60% общего объема производства. Предварительные эксперименты показали, что метод инъекции можно применять и для крупнозернистых кругов на бакелитовой связке. Основное преимущество этого метода в накоплении ком­ пенсирующей неуравновешенности массы в большом объеме шлифовального круга. Последнее создает такие условия, при ко-


торых dn и dK уменьшаются в некотором приближении одинако­ во, чём и обеспечивается стабильность уравновешенности шли­ фовальных кругов в процессе эксплуатации.

В абразивной промышленности учитывается только статиче­ ская неуравновешенность, о которой до сих пор и была речь. В машиностроении же принято при соотношении высоты и диа-

метра ротора > 0,2 производить динамическую балансиров­ ку. Расчеты показывают, что в шлифовальных кругах, значительная часть которых имеет = 0,3 ч- 0,5, динамическая не­

уравновешенность

мо­

 

 

 

 

 

 

жет при рабочей скоро­

 

 

Г

 

 

сти

 

шлифования

 

на

 

z'

 

 

шпинделе вызывать до-1

 

 

 

 

полнительный

изгиба­

 

 

 

 

ющий

момент,

равный

 

 

 

 

 

 

10—12

дан.

На рис.

4

 

 

z'

 

 

 

показаны

два

возмож­

 

л

а)

 

б)

ных случая

появления

Рис.

4.

Возможные варианты

возникнове­

динамической

неурав­

ния динамической неуравновешенности шли­

новешенности. Ось

z'—

а

от

 

фовальных кругов:

обработки;

г' — главная

централь­

погрешностей механической

б — от

погрешностей формования и механиче­

ная

ось инерции,

г" —-

 

 

 

ской обработки

 

 

г"

геометрическая

 

 

 

 

 

 

ось отверстия круга. Это говорит о необходимости

исследования

границ статической и динамической балансировки

шлифоваль­

ных

кругов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таким образом, нормы dn

должны быть синтезом

современ­

ных технологических

возможностей

абразивного

производства

с учетом

оптимального

значения

коэффициента С и

величины

dnp,

а также с учетом применения эффективных методов компен­

сации. Естественно,

что

при учете

каждого фактора

определя­

ющими должны быть экономические критерии.

Итак, создание дифференцированных норм неуравновешенно­ сти шлифовальных кругов отдельно для прецизионных, скорост­ ных кругов и кругов класса А будет иметь большое экономиче­ ское и техническое значение для народного хозяйства.

ЛИТЕРАТУРА

1. Захаров В. П. Компенсация дисбаланса шлифкругов методом инъекции. «Технология производства, научная организация труда и управления», 1969, № 4.

 

2. Кедров С. М. Условия

обеспечения высокой чистоты поверхности при

круглом шлифовании. М., 1966.

 

3: Корчак С. Н. Влияние

дисбаланса круга и вибраций на процесс ско­

ростного и обычного шлифования. М., Машгиз. Вып. 9, 1961.

25*

 

387


4. Щепетильников В. А. Современное состояние балансировочной техни­

ки. Сб. «Уравновешивание машин и приборов». М., изд-во

«Машиностроение»,

1965.

 

 

 

5. Reutlinger W. D. Genauigkeitsqrenzen beim Auswuchten.

«Elektro—

Technifo, 1964, 46, N 26.

 

 

 

6. Kaliszer H. Uber

den Einflufi den Scheibenunwucht

auf die

Schwigunqe

beim Schliefen. Ind—Anz,

1960, 82, N 98.

 

 

К. M. ВЛНДЕРЕР

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПУСТИМЫХ ДИСБАЛАНСОВ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩИХ СТАНКАХ

Основной причиной вибраций в деревообрабатывающих

станках

при высоких скоростях вращения шпинделей (28—

60 м/сек,

3000—6000 об/мин) является дисбаланс фрезерных ин­

струментов.

Автоматизация деревообрабатывающей промышленности осу­ ществляется на базе применения агрегатных станков и агрегат­ ных фрезерных головок с использованием удлиненных электро­ двигателей типа МД, работающих на частоте переменного тока 50 и 100 гц. В практике Деревообрабатывающего комбината № 6 (г. Москва) 90% общего количества фрезерных инструментов работают непосредственно на консоли вала ротора электродви­ гателя типа МД . Максимальный дисбаланс инструмента, наса­ женного на вал ротора электродвигателя, по данным наблюде­ ний, превышает допустимый для ротора электродвигателя более чем в 10 раз. Уравновешивание инструмента является одним из важных этапов подготовки инструмента к работе.

Для определения допустимых дисбалансов нами проведено экспериментальное исследование влияния дисбаланса инстру­ мента на качество обработки фрезерованием. Для проведения испытания была изготовлена экспериментальная установка с ис­

пользованием электродвигателя типа МД-104, питающегося

от

сети переменного тока с частотой

50 и 100 гц. При этом

можно

получать соответственно скорости вращения 3000 и 6000

об/мин.

Режущий

инструмент имитировался

специальными дисками

с массой от 5 до 10 кг. Верхний диск имел 12 отверстий

с резь­

бой,

равномерно

расположенных

по

окружности

диаметром

140 мм. К нему прикреплен стакан

(рис. 1), вращающийся меж­

ду парой индуктивных датчиков.

 

 

 

 

 

Диски вместе

со стаканом и посадочной самоцентрирующей­

ся цангой были отбалансированы на машине ДБ-50

и, кроме то­

го, на валу электродвигателя по минимальному размаху

на ла­

пах

в плоскости опор со стороны консоли. Ввертыванием

винтов

в отверстия последовательно создавался дисбаланс

10;

20;

40;

60; 80 и 100

г-см.