Файл: Ковалев М.П. Динамическое и статическое уравновешивание гироскопических устройств.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.06.2024
Просмотров: 173
Скачиваний: 0
При сравнении П и Т2 с Дц находим, что при максимальном значении Т, сила магнитного тяжеиия изменяет центробежную силу Fn, обусловленную ос таточной неуравновешенностью, на ±Ді%.
Тх-100 8-100-9,8-10-3 ^ б0%
Д ,=
Дц ~ 12,8-9,8-10-3
а при минимальном значении Тг сила мигнитного тяжеиия изменяет центро бежную силу, обусловленную остаточной неуравновешенностью, на ±Дг%-
7V 100 |
5,6-100-9,8-Ю-з |
д2 = |
12,8-9,8-10-3 |
Fn |
При несимметричном зазоре между магнитопроводами стато ра и ротора от запуска к запуску изменяется угол между вектора ми сил магнитного тяжения и вектором центробежной силы от О
до 360°.
При угле, равном 0°, получается максимальное показание не уравновешенности на указывающем приборе балансировочной машины, при угле, равном 180°, — минимальное значение, т. е.
^ umax —Tx-\-Fц; — Тх F n.
При Рц=0 «а указывающем приборе балансировочной машины будет показание неуравновешенности, пропорциональной силе магнитного тяжения 7V
Если Т1 приравнять центробежной силе, то возможно опре
делить новое значение допуска на остаточную неуравновешен ность с учетом сил магнитного тяжения в синхронном гиродви гателе при асимметричном зазоре между магнитопроводом рото ра и статора
ДМ:т2 |
ДЛГ,= |
ТхЧ |
8-9,8-10-3 |
.9,8 |
Л - |
|
(2512)2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
■1,3-9,8 - ІО-8 |
Н-м. |
|
При сравнении заданного допуска на остаточную неуравнове шенность ДМ= 2-9,8 - ІО-8 Н • м видно, что его необходимо расши
рить в два раза с учетом магнитного тяжения.
При уравновешивании одного и того же ротора для обеспече ния идентичных условий работы пары подшипниковых опор целесообразно остаточную . неуравновешенность пересчитывать в центребежные силы, действующие в плоскости, как левого так и правого шарикоподшипника.
В симметричных роторах остаточная неуравновешенность ле вой и правой плоскости исправления определяется по следующей формуле:
д1==(0,8 —0,9) До.
При большей разнице, хотя и в пределах допуска, происходит более неравномерный износ шарикоподшипниковых опор.
209
При контроле неуравновешенности рекомендуется проверять как величину остаточной неуравновешенности, так и угловое положение ее в каждой плоскости исправления.
Такая регистрация необходима для определения статической
идинамической неуравновешенности ротора по формулам (9.49)
и(9.50).
Рабочая частота вращения
Рассмотрим соотношение действующих центробежных сил от остаточной неуравновешенности в плоскостях исправления двух гиродвигателей, имеющих различную рабочую частоту вращения, но уравновешенных с одинаковой точностью Л42 = 2-9,8-ІО-8 Н-м при частоте вращения 300 с-1 или 720 с-1.
Центробежная сила, действующая в каждом асинхронном гиродвигателе, с учетом допустимого коэффициента скольжения на рабочей частоте вращения будет при
Мш'
‘0ішіп= 2150с- 1; F Ulmin-
1Ш1 min
./ѴЬшііі
ш2тах= 2320с-ь F ц2тах
s
Для получения идентичных условий работы шарикоподшипни ковых опор различных роторов необходимо, чтобы F^ = Fn2,
т- е. Flllmm = FlCmax, или
g g
. при У142= 2 -9,8 -ІО -8 Н -м.
Если принять, что М2 соответствует допустимому значению не уравновешенности гиродвигателя, вращающегося с рабочей час тотой-вращения ш,=2320 с-1, то
М х М2-23 200 ^2,16-9,8-10-3 Н-м,
21500
т. е. допуск на остаточную неуравновешенность ротора должен быть расширен на Д%
(Mj — Af2) 100 |
1 0 0 (2 ,1 6 -2 ,0 )9 ,8 -1 0 -8 |
0n/ |
А ------------------------------------ |
------------------------------------------------— |
о % . |
М2 |
2,0-9,8-10-а |
|
Таким образом, для создания идентичных условий работы шарикоподшипниковых узлов в асинхронных гиродвигателях допуск на остаточную неуравновешенность должен задаваться с учетом рабочей частоты вращения ротора.
210
Угол между векторами
Мі и Ма
0
0
to -«4 СО оо оо
90°
270°
00оо
оО00
Отношение модулей векторов
Мі и Жа
1:1
1:2
1 :1
1:2
1:1
Величина неуравно вешенности в плоскости исправления
Н-м
М\ = М2
м |
М* |
Мл — ----- |
|
1 |
2 |
А*\\ = М2 |
|
|
м 2 |
|
Г |
Мі = |
м 2 |
м2
1:2
|
Величина |
статической |
|
неуравновешенности |
|
Ж ,І 1 Н-м |
А/, м |
|
|
|
Мі |
|
2МХ |
20—Q- |
2 |
Ml |
|
Т м' |
15—f |
|
Q |
||
|
Vх 2~ |
— 1 0 ]/2 |
|
|
Q |
„ |
ѵг |
|
м . |
2 |
|
|
0 |
0 |
|
м{ |
Мі |
|
2 |
Q 5 |
|
|
Т а б л и ц а 9.2 |
|||
|
Величина динамической |
|
|||
|
неуравновешенности |
|
|||
Ж-1» Н-м |
|
Д/, M |
|||
|
0 |
|
0 |
|
|
|
Mi |
|
Mi |
|
|
|
4 |
5 |
Q |
|
|
Miм |
^2 |
— |
101/2 |
||
|
|
Q |
|
|
|
=S |
СЛ1 |
— |
о У , |
||
|
|
||||
|
|
Af, |
20 |
||
|
|
— l |
|||
|
|
|
Q |
|
|
M, |
— |
15 |
|||
" Г 3 |
|||||
■ |
Q |
|
9.3. РАСЧЕТ СОСТАВЛЯЮЩИХ НЕУРАВНОВЕШЕННО СТИ РОТОРА
Взаимное расположение и величины остаточной неуравнове шенности в 'плоскостях исправления оказывают влияние на вели чину статической и динамической составляющих неуравновешен ности ротора.
Расчет статической и динамической неуравновешенности производится согласно [45, 50] по формулам
Жс2т= уЙГ+Л4; + |
2Л4,/Й; cos а ср; |
(9.49) |
|
Л4дин = -|- (Mi-j-Ml — 2М1М2 cos аср) , |
(9.50) |
||
4 |
|
|
|
где М I — вектор неуравновешенности |
в правой плоскости ис |
||
правления; |
|
|
|
-ТІ2 — вектор неуравновешенности в левой плоскости исправ |
|||
ления; |
_ |
_ |
|
аср — угол между векторами М і и М% |
|
Статическая составляющ ая неуравновешенности определяет ся условным смещением центра тяжести ротора Аj в м.
Динамическая составляющая определяется условным смеще нием центра тяжести ротора Ді в м в каждой из плоскостей исправления.
В табл. 9.2 приведены формулы для расчета величины стати ческой и динамігческо(^неуравновешенности при отношении мо дулей векторов Мі и М2 как 1:1, 1:2. Сила тяжести уравнове
шиваемого ротора Q в Н.
Поскольку статическая и динамическая неуравновешенности ротора гиродвигателя оказывают различное воздействие на ра боту прецизионных гироскопов, то в отдельных случаях, зная величину неуравновешенности в каждой плоскости исправления, целесообразно определить по указанным в табл. 9.3 формулам статическую и динамическую составляющую. При контроле ве личины остаточной неуравновешенности следует регистрировать данные в каждой плоскости исправления с указанием их взаим ного углового расположения. Такой метод контроля позволяет выявить те случаи, когда годные по технологическому паспорту гиродвигатели с указанием максимального значения остаточной неуравновешенности в одной из плоскостей исправления при оп ределенных сочетаниях величины и углового положения неурав новешенностей в плоскостях исправления могут оказаться урав новешенными грубее, чем это предусмотрено по ТУ на смещение центра тяжести гиродвигателя по статической или динамической составляющим.
212'
9.4. РАСЧЕТ ОСЕВОЙ НЕУРАВНОВЕШЕННОСТИ РО ТОРА В ДИНАМИЧЕСКОМ РЕЖИМЕ
После уравновешивания ротора в процессе эксплуатации про исходит износ 'беговых дорожек шарикоподшипников, появляют ся упругие деформации обода ротора, нагрев, изменение ради-
Рис. 9.9. Схема к расчету смещения Дs u центра тяжести В в точку С под действием груза du, расположенного в плоскости исправления // —//
ального 'биения шарикоподшипников, в результате чего появля ется неуравновешенность в плоскостях исправления.
Зная степень изменения неуравновешенности в плоскостях исправления, измеряя ее величину и угловое положение, можно определить смещение центра тяжести вдоль оси [36].
Предположим, |
что на рис. 9.9 изображен ротор с центром |
|
тяжести в точке В; |
Оі и Оц — опоры. За счет неуравновешенно |
|
го груза в плоскости II—II центр тяжести |
В сместится в точку |
|
D. Ротор будет вращаться вокруг оси |
{XX — геометриче |
ская ось).. Точка А, полученная при пересечении осей XX и Х\Х^ под углом у, является центром колебаний. Х ц — амплитуда ко лебания опор от статической составляющей неуравновешенности ротора, вызванной грузом du
Х п |
d„ |
|
= ~ ІО"5; |
|
|
|
Gp |
|
AB — расстояние от центра тяжести В до |
центра колебаний |
|
А (обозначим АВ — Ки) |
|
|
к " = |
{JV h z) S- |
(9.5і) |
|
иРпп |
|
Здесь hu — расстояние центра тяжести В до плоскости исправ ления II — II, проходящей через центр тяжести 'неуравновешенного груза d u (см. рис. 9 .9 );
hi — расстояние центра тяжести В до плоскости исправ ления І—І, проходящей через центр тяжести неурав новешенного груза di (рис. 9.10);
213