Файл: Вопросы конструирования и технологии производства сельскохозяйственных машин материалы городской конференции молодых ученых и специалистов, посвященной 50-летию образования СССР сборник статей..pdf

О.А. Полущкин

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПОГРЕШНОСТЕЙ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РОТОРОВ СЕЛЬХОЗМАШИН

НА НАДЕЖНОСТЬ ИХ ОПОРНЫХ ПОДШИПНИКОВ

Повышение эффективности производства, улучшение ка­ чества и повышение конкурентоспособности на мировом рынке изделий отечественного машиностроения и,в частно­ сти, сельскохозяйственного машиностроения,является пер - воочередной задачей, стоящей перед советскими машино - строителями. При современном уровне развития машино - строения необходимо учитывать эти требования как при конструировании, так и при производстве и эксплуатации новой техники.

Одним из основных этапов конструирования новых ма­ шин является назначение точности изготовления отдельных узлов, агрегатов, деталей машины и их сопряжений. В на­ стоящее время для этой цепи применяются различные ме­ тодики расчета размерных цепей узлов машины, где ис­ пользуются понятия точности составляющих звеньев це­ пей и замыкающих звеньев [ 1 ] ,

Общие методы теории размерных цепей могут быть использованы и для исследования инерционных цепей ро­ торов сельскохозяйственных машин, цепей, которые опре­ деляют в качестве замыкающего размера эксплуатацией - нуто неуравновешенность per. ора.

Поскольку все реальные роторы имеют смешанную не­ уравновешенность, то эксплуатационная неуравновешенность

должна представляться векторно посредством четырех ко­ ординат: ( Ыд , Ыв , Z , оС ) (рис. 1).

30

Рис. 1. Схема неуравновешенного ротора

Однако число координат, описывающих эксплуатацион­ ную неуравновешенность ротора, зависит в каждом частном случае от способа организации технологического процесса его балансировки.

Бели ротор балансируется в сборе статически, то его эксплуатационная неуравновешенность контролируется толь­ ко в одной плоскости корреляции по одному параметру - остаточной статической неуравновешенности . В этом случае инерционная размерная цепь ротора состоит только из одного замыкающего звена £ J (рис. 2,а).

В случае, когда ротор уравновешивается в сборе ди­ намически, его эксплуатационная неуравновешенность опре­

деляется указанным ранее четырехмерным вектором £ A/j , Nfi> С , ]• (рис. 2,б). Но и в этом случае инерцион­

37

ная размерная цепь ротора состоит только из одного за­ мыкающего звена.

Рис. 2. Схемы роторов с деталью, уравновешиваемой

намически деталей и узлов, которые устанавливаются на вал ротора. Остаточная неуравновешенность всей совокуп­

88

ная размерная депь состоит уже из множества составляю™ ших звеньев, влияющих на конечное значение замыкающего звена.

Составляющими звеньяш1 инерционной размерной, цепи рассматриваемого ротора (рис. 1') будут неуравновешенно­ сти, возникающие в роторе после установки да его вал каждой из монтируемых деталей, узлов. В свою очередь, эти составляющие звенья будут являться замыкающими звеньями инерционных размерных целей деталей ротора. Составляющими звеньями инерционных размерных лелей деталей ротора будут функциональные погрешности его из­ готовления, являющиеся причиной возникновения неуравно­ вешенности.

Для того чтобы произвести анализ и синтез размерных цепей, необходимо знать законы распределения составляю­ щих звеньев как случайных величин.

В размерной цепи деталей ротора составляющими звень­ ями являются: биение посадочного места детали на валу ротора, остаточная неуравновешенность детали после ее ба­ лансировки, зазор посадки сбалансированной детали на вал ротора.

Исследованиями, проведенными на кафедре "Теории ме­ ханизмов и машин" РИСХМа, установлено, что зазоры, бие­ ния и остаточная неуравновешенность распределены по нормапьному закону Гаусса. Фазы относптепышго распопожения указанных случайных величин распределены по закону равной плотности в интервале 0 - 2 Л .

Рассмотрим инерционную раэмерпую цеп_> детали рото­ ра, установленной на его вал (рис. 3 ). Векторное уравне­ ние инерционной размерной дели делали ротора имеет вид:

оси вращения за счет биения посадочного мес­ та на валу ротора. За ось вращения принята ось подшипников ротора;

39

&3i - смешение центра масс детали относительно оси вращения ротора за счет зазсра посадки;

4- смещение центра масс детали относительно оси вращения ротора за счет остаточной неуравно­

вешенности детали.

Рис. 8. К анапиау инерционной цепи детали ротора

В свою очередь, <5о<: моясно представить(как

—тали;

О/г - остаточная неуравновешенность, имеющая место в детали пр причине наличия погрешности балан­ сировочного оборудования.

Учитывая, что

40

на основании метода расчета размерных цепей на максимум и минимум [ 2 ] можно получить выражения для расчета максимального [д/т 4 х?1 и минимального значения замыкаю­

дисбаланс-составпяющее звено инерционной размерной пени ротора - непосредственно приводится к опоре и нормирует­ ся по плоскостям приведения ротора, совпадающим с otto рами (пример - узел молотильного барабана зернокомбай­ нов СК—4 и С К -б ). Тогда статическим приведением неурав­ новешенностей от детали ротора к плоскостям опор может быть получено выражение максимальной (Ыатак , М втах ) и минимальной ( N . . 4 W тся ) возможной неуравновешен—

41

яостей ротора в делом. Эти расчеты сводятся к анализу инерционной размерной дели ротора на максимум и мини­ мум, которые могут быть произведены на основании ме­ тодики, изложенной в работе С 3 3 .

В работе f 4 ] представлено уравнение, позволяющее найти степень влияния неуравновешенности, приведенной к опоре, на надежность Н подшипника качения, установи пенного на этой опоре

н1

(j)- угловая скорость; - ускорение сипы тяжести;

w и1вес ротора, приходящийся на подшипник.

По приведенным формулам был произведен расчет сте­ пени влияния точности изготовления н балансировки узла

Врезультате получено, что погрешности изготовления

ябалансировки этого узла могут до 15% снижать надеж - ность его опорных подшипников.

Полученные зависимости можно использовать для даль­

нейшего анализа и выявления главного источника неурав­ новешенности ротора.

Ли т е р а т у р а

1.Дунаев П.Ф. Размерные пепи. М.,Машгиз, 1963.

2.Бражников В.А. Методы расчета допусков. М„

Оборсшгиз, 1941.

42