Рис.1.1. Статическая неуравновешенность ротора
Рис.1.2. Моментная неуравновешенность ротора
Рис.1.3. Динамическая неуравновешенность ротора
Ротор - тело, которое при вращении удерживается своими несущими поверхностями в опорах.
Неуравновешенность - состояние ротора, характеризующееся таким распределением масс, которое во время вращения вызывает переменные нагрузки на опорах ротора и его изгиб.
Различают статическую, моментную, динамическую и квазистатическую неуравновешенность.
- радиус-вектор центра рассматриваемой массы относительно оси ротора.
Дисбаланс- векторная величина, равная произведению неуравновешенной массы на ее эксцентриситет.
Эксцентриситет массырадиус-вектор центра рассматриваемой массы относительно оси ротора.
Значение дисбаланса- числовое значение, равное произведению неуравновешенной массы на модуль ее эксцентриситета.
Угол дисбаланса- угол, определяющий положение вектора дисбаланса в системе координат, связанной с осью ротора.
Корректирующая масса- масса, используемая для уменьшения дисбалансов ротора.
Плоскость коррекции- плоскость, перпендикулярная оси ротора, в которой расположен центр корректирующей массы.
Плоскость приведения дисбаланса- плоскость, перпендикулярная оси ротора, в которой задают значение и угол дисбаланса.
Плоскость измерения дисбаланса- плоскость, перпендикулярная оси ротора, в которой измеряют значение и угол дисбаланса.
- дисбаланс, в рассматриваемой плоскости, перпендикулярной оси ротора, до корректировки его масс.
Остаточный дисбаланс- дисбаланс в рассматриваемой плоскости, перпендикулярной оси ротора, который остается в ней после корректировки его масс.
Допустимый дисбаланс- наибольший остаточный дисбаланс в рассматриваемой плоскости, перпендикулярной оси ротора, который считается приемлемым.
Удельный дисбаланс- отношение модуля главного вектора дисбаланса к массе ротора. Удельный дисбаланс определяет значение эксцентриситета центра масс ротора.
Допустимый удельный дисбаланс- наибольший удельный дисбаланс, который считается приемлемым.
Минимальный достижимый остаточный удельный дисбаланс- наименьшее значение остаточного удельного дисбаланса, которое может быть достигнуто на станке при балансировке контрольного ротора методом, определяемым инструкцией по эксплуатации этого станка.
- процесс определения значений и углов дисбалансов ротора и уменьшение их корректировкой его масс.
Статическая балансировка- балансировка, при которой определяется и уменьшается главный вектор дисбалансов ротора, характеризующий его статическую неуравновешенность.
Моментная балансировка- балансировка, при которой определяется и уменьшается главный момент дисбалансов ротора, характеризующий его моментную неуравновешенность.
Динамическая балансировка- балансировка, при которой определяются и уменьшаются дисбалансы ротора, характеризующие его динамическую неуравновешенность.
I-первая плоскость коррекции, II-вторая плоскость коррекции.
- станок, определяющий дисбалансы ротора для уменьшения их корректировкой масс. Является необходимым технологическим оборудованием для проведения динамической балансировки и статической в динамическом режиме.
Станок для статической балансировки- балансировочный станок, определяющий только главный вектор дисбалансов.
Станок для динамической балансировки- балансировочный станок, определяющий дисбалансы на вращаемом им роторе.
Дорезонансный балансировочный станок- станок для динамической балансировки, у которого частота вращения ротора при балансировке ниже наименьшей собственной частоты колебаний системы, состоящей из ротора и паразитной массы.
Резонансный балансировочный станок- станок для динамической балансировки, у которого частота вращения ротора при балансировке равна собственной частоте колебаний системы, состоящей из ротора и паразитной массы.
Зарезонансный балансировочный станок- станок для динамической балансировки, у которого частота вращения ротора при балансировке выше наибольшей собственной частоты колебаний системы, состоящей из ротора и паразитной массы.
Балансировочная оправка- сбалансированный вал, на который монтируют подлежащее балансировке изделие.
| Классы точности балансировки по ГОСТ 2206176 |
мм*рад/с
или классы точности балансировки по ISO 1940 |
Типы роторов |
|---|---|---|
| 1 | 0,4 | Шпиндели, шлифовальные круги и роторы электродвигателей прецизионных шлифовальных станков. Гироскопы. |
| 2 | 1,0 | Приводы магнитофонов и проигрывателей. Приводы шлифовальных станков. Роторы небольших электродвигателей специального назначения. |
| 3 | 2,5 | Газовые и паровые турбины, включая главные турбины торговых судов. Турбогенераторы с жесткими роторами. Турбокомпрессоры. Приводы металлообрабатывающих станков. Роторы средних и крупных электродвигателей со специальными требованиями. Роторы небольших электродвигателей. Турбонасосы. |
| 4 | 6,3 | Части технологического оборудования. Главные редукторы турбин торговых судов. Барабаны центрифуг. Вентиляторы. Роторы авиационных газотурбинных двигателей в сборе. Маховики. Крыльчатки центробежных насосов. Части станков и машин общего назначения. Роторы обычных электродвигателей. Отдельные детали двигателей со специальными требованиями. |
| 5 | 16 | Приводные валы (валы судовых винтов, карданные валы) со специальными требованиями. Части дробилок. Части сельскохозяйственных машин. Отдельные части двигателей (бензиновых или дизельных) легковых автомобилей, грузовиков и локомотивов. Узел коленчатого вала двигателя с шестью и более цилиндрами со специальными требованиями. |
| 6 | 40 | Узел коленчатого вала высокооборотного дизеля с шестью и более цилиндрами. Двигатели в сборе (бензиновые и дизельные) для легковых и грузовых автомобилей и локомотивов. |
| 7 | 100 | Колеса легковых автомобилей, ободы колес, бандажи, приводные валы, тормозные барабаны автомобиля, колесные пары. |
2. Используя график, показанный на рис.1.4., зная максимальную эксплуатационную скорость изделия провести вертикаль до пересечения с верхней границей выбранного класса и по оси ординат найти значение удельного дисбаланса eст.
Рис.1.4. График зависимости удельного дисбаланса от частоты вращения ротора и класса точности балансировки
3. Определить главный вектор допустимого дисбаланса ротора по формуле:
Dст.доп = ест * mротора - Dст.т. - Dст.э.,
где ест - табличное значение удельного дисбаланса;
Dст.т. - значение главного вектора технологических дисбалансов изделия, возникающих в результате сборки ротора, из-за монтажа деталей (шкивов, полумуфт, подшипников, вентиляторов и т.д.), которые имеют собственные дисбалансы, вследствие отклонения формы и расположения поверхностей и посадочных мест, радиальных зазоров и т.д;
Dст.э. - значение главного вектора эксплуатационных дисбалансов изделия, возникающих из-за неравномерности износа, релаксации, выжигания, кавитации деталей ротора и т.п. за заданный технический ресурс или до ремонта, предусматривающего балансировку.
Как показала практика, в большинстве случаев, если выбирать значение удельного дисбаланса по нижней границе класса точности (при этом удельный дисбаланс в 2.5 раза меньше удельного дисбаланса, определенного для верхней границы класса), то главный вектор допустимого дисбаланса можно вычислять по формуле:
Dст.доп = ест * mротора.
4. Главный вектор допустимого дисбаланса пересчитывается в допустимые дисбалансы плоскостей коррекции (Dдоп1 и Dдоп2) по соотношению расстояний от центра масс ротора до этих плоскостей (частный случай для межопорного типа ротора).
Dдоп1 = Dст.доп. * (L2/(L1+L2));
Dдоп2 = Dст.доп. * (L1/(L1+L2));
Dст.доп. = Dдоп1 + Dдоп2.
