Echilibrarea pieselor și a unităților de asamblare. Echilibrarea pieselor rotative Echilibrarea statică și dinamică a pieselor
Dezechilibrul dinamic al rotorului se caracterizează prin prezența atât a dezechilibrului static, cât și a momentului, când atât vectorul principal de dezechilibru (D) cât și punctul principal dezechilibre (M):
Când rotorul este dezechilibrat dinamic, axa de rotație a acestuia și una dintre axele principale de inerție fie se intersectează în afara centrului de masă, fie se intersectează în spațiu.
Eliminarea dezechilibrului dinamic al rotorului se realizează prin metode de echilibrare dinamică, în care dezechilibrul static și moment al rotorului sunt simultan reduse. În practică, echilibrarea dinamică este procesul de verificare a distribuției de masă a unui rotor în rotație și, dacă există dezechilibre, modificarea acestei distribuții folosind mase corective până la atingerea valorii admisibile de dezechilibru.
Alegerea uneia sau alteia metode de echilibrare dinamică este determinată în primul rând de tipul de rotor - rigid sau flexibil. Dacă rotorul nu se îndoaie în timpul rotației și se comportă ca un corp absolut rigid, făcând doar mișcări cauzate doar de vibrațiile ansamblului rulment, atunci un astfel de rotor se numește rigid. De fapt, în orice rotor existent real există întotdeauna deformații dinamice de încovoiere cauzate de distribuția dezechilibrelor pe lungimea rotorului. Dar dacă aceste deformații sunt neglijabile în comparație cu deplasările caracteristice rotoarelor rigide și sunt în limitele toleranțelor la toate vitezele rotorului, atunci un astfel de rotor este considerat rigid. Este important de reținut că, odată cu creșterea vitezei de rotație și scăderea valorii de dezechilibru admise, rotorul, considerat anterior ca fiind rigid, începe să prezinte proprietățile unui rotor flexibil și necesită o schimbare în alegerea metodei de echilibrare.
Echilibrarea rotoarelor rigide se realizează folosind metode reglementate de GOST ISO 1940-1 și rotoare flexibile de GOST 31320. Alegerea unei metode sau a alteia este determinată de configurația rotorului și viteza de rotație a acestuia.
Rotoarele celor mai cunoscute mașini la viteze de funcționare pot fi considerate ca metode de echilibrare rigide și dinamice reglementate de GOST ISO 1940-1 pot fi aplicate acestora. Aceste metode presupun eliminarea vectorului principal al dezechilibrelor prin instalarea unei mase de corecție într-un singur plan de corecție și eliminarea momentului principal al dezechilibrelor prin distribuirea maselor în două planuri de corecție.
În ceea ce privește GOST 31320, așa cum se poate vedea din tabelul 1, acesta oferă mai multe metode de echilibrare dinamică:
Metode moderne echilibrarea dinamică se bazează pe proporționalitatea amplitudinii și fazei vibrației cu dezechilibrul existent. Cu alte cuvinte, prin măsurarea caracteristicilor de vibrație ale unui rotor rotativ, este posibil să se determine cu precizie dimensiunea și locația instalării maselor de corecție în planurile de corecție selectate. Să ilustrăm acest lucru folosind exemplul unui dispozitiv mobil de echilibrare BALTECH VP-3470 de la compania Baltech, care permite echilibrarea dinamică în suporturile proprii ale majorității mecanismelor cu rotor: aspiratoare de fum, turnuri de răcire, turbine, compresoare, motoare electrice etc. Procedura de echilibrare cu dispozitivul BALTECH VP-3470 durează puțin peste jumătate de oră și include doar trei etape:
- Determinarea vibrației inițiale și a fazei de vibrație.
- Instalarea unei greutăți de încercare de masă cunoscută și obținerea de date privind masa greutății de corecție și unghiul de instalare a acesteia.
- Instalarea unei greutăți de corecție și efectuarea unei măsurători de control a nivelului de vibrații.
Echilibratorul BALTECH VP-3470 permite echilibrarea in 1-4 planuri la 16 puncte de control si este echipat cu software BALTECH Expert, care stochează toate tendințele, protocoalele și rapoartele.
Setul BALTECH VP-3470 nu este singurul dispozitiv portabil de echilibrare de la compania Baltech. Împreună cu acesta, compania oferă dispozitivul PROTON-Balance-II și un sistem de echilibrare bazat pe analizorul de vibrații CSI 2140, precum și programul de echilibrare BALTECH-Balance (calculator).
Pe lângă dispozitivele de echilibrare menționate mai sus în propriile suporturi, compania Baltech produce o gamă largă de mașini de echilibrare orizontale, verticale și automate care vă permit să echilibrați rotoare de o mare varietate de configurații și greutăți.
Mașinile de echilibrare Baltech se disting prin rezistența structurală ridicată, procesarea complet automatizată a rezultatelor măsurătorilor și precizia ridicată de echilibrare - până la 0,5 g*mm/kg.
Dispozitivele moderne de echilibrare și mașinile Baltech necesită abilități profesionale în manipularea lor. Ținând cont de acest lucru, în Centru de instruire Compania Baltech desfășoară în mod regulat Cursul TOR-102 „Echilibrare dinamică” pentru formarea profesională a specialiștilor tehnici pentru a lucra la mașinile și dispozitivele Baltech.
Rotorul în ansamblu poate avea o distribuție neuniformă a greutății metalice în raport cu axa de rotație și centrul său de greutate nu va fi situat pe această axă, de exemplu. greutatea rotorului va fi dezechilibrata fata de axa de rotatie. Un astfel de dezechilibru al rotorului sau al părților sale se numește dezechilibru.
Când rotorul se rotește, dezechilibrul provoacă apariția unei forțe perturbatoare direcționate radial. Această forță tinde să rupă arborele împreună cu piesa atașată la rulmenți. Forța perturbatoare își schimbă direcția tot timpul, rămânând radială, astfel că efectul ei asupra rulmenților variază în direcție; o astfel de acțiune duce inevitabil la vibrarea mecanismului.
Când au loc vibrații, părțile mecanismului suferă impacturi, șocuri și suprasarcină, ceea ce provoacă o uzură generală accelerată, perturbarea centrarii și a fixărilor, iar acest lucru la rândul său crește și mai mult vibrația.
Pentru a elimina forța perturbatoare, rotorul este echilibrat, adică. elimina dezechilibrul acestuia. Se numesc operațiuni pentru eliminarea dezechilibrului balansare. Puteți echilibra fiecare parte a rotorului individual sau întregul rotor ca întreg; cea din urmă metodă este mai economică și mai precisă.
Pentru a echilibra dezechilibrul rotorului, este necesară fuzionarea (atârnarea) a unei sarcini din masa necesară echilibrării la aceeași distanță de axă (unde se detectează dezechilibrul), dar în sens diametral opus; după care rotorul va fi echilibrat și nu va apărea nicio forță perturbatoare în timpul rotației sale.
Amploarea și localizarea dezechilibrului se găsesc la executare tipuri variate balansare.
Distinge staticȘi dinamic echilibrarea rotorului:
1. Static se numește echilibrare deoarece rotația rotorului nu este necesară pentru a identifica și elimina dezechilibrul; Echilibrarea se realizează când rotorul este în repaus.
2. Dezechilibrul dinamic se observă atunci când masele dezechilibrate ale rotorului produc două forțe perturbatoare, egale ca mărime, dar direcționate opus și situate la capete diferite. În acest caz, se poate dovedi că centrul de greutate general al rotorului este situat pe axa de rotație, adică. Rotorul este echilibrat static. Un astfel de dezechilibru poate fi detectat numai atunci când rotorul se rotește, deoarece centrul de greutate general al rotorului este situat pe axa acestuia și numai în timpul rotației ambele mase dezechilibrate formează o pereche de forțe perturbatoare de direcții alternative. În consecință, un rotor echilibrat static poate fi în unele cazuri dezechilibrat dinamic. Operația de identificare și eliminare a dezechilibrului dinamic se numește echilibrare dinamică.
Instalarea aspiratoarelor de fum
Aspiratoarele de fum (D) sunt proiectate pentru a aspira gazele de ardere din cuptorul cazanului și a le evacua sub presiune prin șemineuîn atmosferă.
Aspiratoarele de fum sunt de tip centrifugal (1) și axial (2).
1. Pentru cazanele cu o capacitate de abur de 420-640 t/h se folosesc extractoare de fum centrifugale cu aspiratie dubla de tip D-25x2Sh si D 21,5x2.
Aceste aspiratoare de fum constau din următoarele componente principale:
Rulmenți
Paletele de ghidare și acționările acestora
Instalarea aspiratorului de fum începe cu acceptarea fundației și instalarea unui motor electric pe aceasta.
Dimensiunile semnificative D ale aspirației cu două fețe predetermină livrarea acestora pentru instalare în formă dezasamblată. Prin urmare, operațiunea de instalare inițială este montarea structurilor de susținere D (cadre) și a corpurilor volute cu buzunare de aspirație pe locul de montaj.
Instalarea D începe cu instalarea unui cadru suport, care este atașat de fundație cu șuruburi. Cadrul este instalat pe plăcuțe metalice, a căror grosime totală poate fi de până la 25-30 mm, cu numărul de plăcuțe dintr-un pachet nu mai mult de trei.
Tampoanele sunt amplasate pe ambele părți ale fiecărui șurub de fundație și reglează semnele de înălțime, a căror abatere de la cele de proiectare nu este permisă mai mult de + - 6 mm.
Rulmenții D sunt instalați pe cadrul de susținere, a cărui aliniere se efectuează de-a lungul liniilor șirului și plumbului.
După instalarea carcaselor lagărelor, carcasa D este instalată pe fundație, apoi este așezat rotorul acestuia.
După instalarea carcasei D, porțile de control sunt instalate pe partea sa de aspirație. Supapele cu gură sunt supuse mai întâi unei inspecții, în timpul căreia se verifică netezimea deschiderii și închiderii lor.
D asamblat este testat la ralanti; în acest caz, curățarea radială și axială a rotorului este permisă să nu fie mai mare de 3, respectiv 6 mm.
2. În centralele de cazane cu o capacitate de abur de 950 t/h sau mai mult, se utilizează axial D tip DO - 31,5. Principalele avantaje ale acestor D (comparativ cu centrifuga D) este compactitatea lor. D axial în două trepte este format din:
Buzunar de aspirare
Locuințe
Palete de ghidare
Rotoare
Difuzor
Şasiu
Stație de pompare de ulei cu sistem de conducte de ulei
Ventilatie pentru racire
Buzunarul de aspirare este alcătuit din două jumătăți (superioară și inferioară), conectate prin flanșe. Masa totală a buzunarului de aspirație este de aproximativ 7,5 tone.Partea inferioară a buzunarului de aspirație este montată pe două suporturi de fundație.
Carcasa D este alcătuită din trei părți concepute pentru a găzdui:
i. paletă de ghidare și rotor treapta 1;
ii. paletă de ghidare și rotor treaptă a doua;
iii. aparat de îndreptat.
Toate piesele sunt conectate între ele pe flanșe cu șuruburi.
Șasiul este format dintr-un arbore, doi lagăre și un cuplaj care leagă arborele D la motorul electric.
Rulmenți D - tip role, sferici, auto-aliniați, care rulează pe lubrifiant lichid, care este alimentat de o stație de ulei printr-un sistem de lubrifiere cu ulei (O stație de ulei este instalată pe două D. Protecția termică a rulmentului suport instalat în corpul difuzorului se realizează folosind un ventilator special și un strat de izolare termică și fonică.
Instalarea D începe cu instalarea structurilor de susținere și acceptarea fundației. Suprafața de beton este curățată mai întâi de suprafețele neuniforme și crestătă la locațiile șuruburilor de fundație și a lamelor pentru structurile de susținere D. Lamele sunt realizate din tablă de oțel cu lățime de 100-200 mm și o lungime corespunzătoare lățimii planului inferior al structura de sustinere. Numărul de tampoane nu trebuie să depășească trei într-un singur loc.
Secvența de instalare tehnologică ____ evacuator axial de fum DO - 31.5
| Secvenţă | Nod | Lucrări principale |
| eu | Partea inferioară a corpului | Instalare pe structuri de susținere. Instalarea cheilor de oprire longitudinală. Alinierea golurilor termice în punctele de prindere a suportului. |
| Rulment axial | Montarea și fixarea lagărului axial și a rotorului pe structurile de susținere a fundației, cu menținerea jocurilor axiale. | |
| Motor electric | Instalarea arborilor de semicuplaj. Montare cadru și motor electric. | |
| Nodurile 1,2,3 | Alinierea axelor principale și a marcajelor de elevație ale părții inferioare a caroseriei, șasiului și motorului electric. | |
| Şasiu | Alinierea părții inferioare a carcasei la rotor cu menținerea jocurilor radiale. | |
| Suporturi pentru corpul ventilatorului de evacuare | Turnarea betonului pentru șuruburile de fundație ale suporturilor carcasei. | |
| Platforme și scări | Instalarea acționării paletelor de ghidare pe fundație. Instalarea de platforme și scări în jurul motorului electric și a carcasei ventilatorului de evacuare. | |
| Scoaterea rotorului de evacuare a fumului. Instalare sub | ||
| ratele de fundare. Ungeți suprafețele de susținere ale standurilor cu un amestec de grăsime și grafit. Instalarea părții inferioare a buzunarului de aspirație. | ||
| Partea inferioară a carenului (umbră) | Montarea părții inferioare a carenului și a capacului inferior al protecției rulmentului suport. Instalarea rotorului. | |
| Partea superioară a corpului | Montarea părții superioare a carcasei evacuatorului de fum pe garnituri de azbest într-o îmbinare orizontală. Montarea părții superioare a carenului. | |
| Partea inferioară a buzunarului de aspirație | Instalarea finală și fixarea pe corpul părții inferioare a buzunarului de aspirație. | |
| Dispozitive de protectie | Montarea carcasei de protecție a rulmentului de susținere și a etanșării cutiei de presa. | |
| Palete de ghidare | Instalarea de inele rotative, pârghii, tije și antrenare a paletelor de ghidare. | |
| Difuzor | Montarea conductei difuzorului pe un suport temporar. Instalarea secvenţială a trei secţiuni de difuzor. Instalarea nervurilor distanțiere între țeavă și conul difuzorului. | |
| Ventilator de răcire | Instalarea ventilatorului de răcire și a conductei de aer. | |
| Partea superioară a buzunarului de aspirație | Montarea părții superioare a buzunarului de aspirație, montarea protecției arborelui | |
| Aspirator de fum și arbori motor electric | Alinierea și conectarea tubului de evacuare a fumului și a arborilor motorului electric. |
Dezechilibru (dezechilibru) piese rotative este unul dintre factorii care limitează fiabilitatea mașinilor în exploatare. Dezechilibru- o stare caracterizată printr-o distribuție a maselor care provoacă sarcini variabile pe suporturi, uzură și vibrații crescute, și contribuie la oboseala rapidă a șoferului.
Dezechilibru produs— o mărime vectorială egală cu produsul masei locale dezechilibrate m cu distanța față de axa produsului g sau produsul greutății produsului G cu distanța de la axa produsului la centrul de masă e; adică D = mr = Ge.
Tipuri de dezechilibru
a - static, b - dinamic, mixt.
Se efectuează atunci când apar piese în timpul procesului de fabricație (restaurare), asamblarea componentelor și ansamblurilor și își modifică valoarea cantitativă în timpul funcționării și reparațiilor de rutină.
În funcție de poziția relativă a axei produsului și a axei sale centrale principale de inerție, trei tipuri de dezechilibru: static, moment și dinamic.
Pentru dezechilibru static Axa de rotație OB a piesei este deplasată la excentricitate și paralelă cu axa centrală principală de inerție. Acest dezechilibru este inerent pieselor în formă de disc (volante, discuri de ambreiaj, scripete, rotoare, ansambluri de ambreiaj etc.) și se manifestă atât în stare statică, cât și în stare dinamică. Dezechilibrul static este determinat de vectorul principal al dezechilibrelor (dezechilibrul static).
În caz de dezechilibru momentan axa produsului și principala sa axă centrală de inerție se intersectează în centrul de masă. Acest dezechilibru este determinat de momentul principal al dezechilibrelor M sau doi vectori antiparaleli egali de dezechilibre în două planuri arbitrare.
Dezechilibru momentan este un caz special de unul mai general - dezechilibrul dinamic, în care axa produsului și axa centrală principală a acestuia nu se intersectează la centrul de masă sau se intersectează. Este inerentă pieselor și ansamblurilor precum arborii, constă din dezechilibre statice și de moment și este determinată de vectorul principal al dezechilibrelor și momentul principal al dezechilibrelor sau doi vectori dați de dezechilibre (în general, diferiți ca valoare și neparaleli) , culcat în două planuri selectate.
Dezechilibru produse caracterizat printr-o valoare numerică (în g - mm, g cm, kg-cm) și un unghi de dezechilibru (în grade) în sistemul de coordonate asociat cu axa produsului.
Vectorul principal al dezechilibrelor B„ poate fi descompus în două paralele DCTl și Dm2, aplicate în planuri selectate, iar momentul principal al dezechilibrelor M poate fi înlocuit cu momentul unei perechi de dezechilibre antiparalele egale Ts,1 și DM2 în aceleași avioane. Sume geometrice Dt! + Ai = D și Dt2 + A2 = A formează două dezechilibre reduse A și A în planurile selectate, care determină complet dezechilibrul dinamic al produsului.
Când un produs dezechilibrat se rotește, apare o forță inerțială centrifugă de mărime și direcție variabile. Aducerea produselor care sunt dezechilibrate într-o stare echilibrată se realizează prin echilibrarea acestora, adică prin determinarea dezechilibrului produsului și eliminarea (reducerea) acestuia prin îndepărtarea sau adăugarea de mase corective în anumite puncte. În funcție de tipul de dezechilibru al corpului, se disting două tipuri de echilibrare: statică și dinamică.
Echilibrare statică.
Echilibrarea statică se realizează pe standuri cu prisme sau role sau pe mașini speciale pt echilibrare staticăîn modul dinamic (când corpul se rotește). O astfel de echilibrare crește acuratețea echilibrării și deschide posibilitatea automatizării procesului.
Echilibrarea dinamică a pieselor rotative
Cu o astfel de echilibrare, două dezechilibre date A și A sunt determinate și eliminate (reduse) în planurile de corecție selectate prin eliminarea sau adăugarea a două mase de corecție date, în general diferite ca valoare și situate la unghiuri de corecție diferite, în sistemul de coordonate asociat axei lui. Partea. Cu echilibrarea dinamică, atât dezechilibrele statice, cât și cele de moment sunt eliminate (reduse), iar produsul devine complet echilibrat.
Dezechilibrul admis al pieselor: arbore cotit, arbore elice etc.
După asamblarea unei unități de asamblare rotativă, care include piese echilibrate (de exemplu: arbori, angrenaje montate, cuplaje etc.) și alte piese (chei, știfturi, șuruburi de blocare etc.), este necesar să le reechilibrați, întrucât deplasarea unuia din piese, chiar și în limitele degajărilor prevăzute în desen, provoacă un dezechilibru semnificativ.
Discrepanța dintre centrul de greutate al unei piese și axa de rotație se numește de obicei dezechilibru static, iar inegalitatea la momentele de inerție centrifuge zero se numește dezechilibru dinamic.
Dezechilibrul static se detectează cu ușurință la instalarea unei piese cu suporturi de sprijin sau pe dornuri pe paralele orizontale (cuțite, prisme, role) sau role, iar dezechilibrul dinamic este detectat doar când piesa este rotită. În acest sens, echilibrarea poate fi statică și dinamică.
Echilibrare statică. Există mai multe metode pentru efectuarea echilibrării statice. Echilibrarea pe prisme și discuri este cea mai comună în construcția de mașini-unelte. Cuțitele, prismele și rolele trebuie să fie călite și șlefuite și verificate să fie orizontale înainte de echilibrare.
La echilibrarea pe paralele orizontale (Fig. 1), ovalitatea și conicitatea admise a gâturilor dornului nu trebuie să depășească 0,01-0,015 mm, iar diametrele lor trebuie să fie aceleași.
Orez. 1. a – pe paralele orizontale (1 – centrul de greutate al piesei; 2 – greutatea de corecție); b – pe discuri (1 – piesa; 2 – greutate corectiva)
Pentru a reduce coeficientul de frecare, se recomandă ca paralelele și suporturile dornului să fie întărite și șlefuite temeinic. Lungime de lucru paralelele pot fi determinate prin formula:
unde d este diametrul gâtului dornului.
Lățimea suprafeței de lucru a paralelelor (panglici) este (cm):
unde G este forța care acționează asupra paralelei, în kg; E – modulul elastic al materialului dornului și paralelelor, în kg/cm2; σ – efortul de compresiune admisibil în punctele de contact dintre gât și paralel, în kg/cm 2 (pentru suprafețe întărite σ=2 10 4 ÷ 3 10 4 kg/cm 2).
Valoarea d în cm este atribuită din motive de proiectare, ținând cont de comoditatea instalării piesei fiind echilibrată pe dorn.
Dezechilibrul este determinat prin aplicarea de probă a greutăților corective pe suprafața piesei care se echilibrează. Dezechilibrul este eliminat prin îndepărtarea unei cantități echivalente de material din partea diametral opusă sau prin instalarea și asigurarea contragreutăților corespunzătoare (greutăți de corecție).
Echilibrarea statică a unui scripete se poate face după cum urmează. Mai întâi se trasează o linie cu cretă pe marginea scripetelui și i se imprimă rotație. Rotirea scripetelui se repetă de 3-4 ori. Dacă linia de cretă se oprește în poziții diferite, aceasta va indica faptul că scripetele este echilibrat corect. Dacă linia de cretă se oprește de fiecare dată într-o poziție, aceasta înseamnă că partea de scripete situată în partea de jos este mai grea decât cea opusă. Pentru a elimina acest lucru, reduceți greutatea piesei grele făcând găuri sau creșteți greutatea părții opuse a jantei scripetelor prin găuri și apoi umpleți-le cu plumb.
Sensibilitatea pieselor de echilibrare cu o greutate de până la 10 tone pe paralele orizontale (Fig. 1, a):
unde F este sensibilitatea metodei în G cm; f – coeficientul de frecare la rulare (f=0,001 ÷ 0,005 cm); G – greutatea unei piese sau unități de asamblare în kg.
Sensibilitatea pieselor de echilibrare cu o greutate de până la 10 tone pe discuri (Fig. 1, b):
unde F este sensibilitatea metodei în G cm; f – coeficientul de frecare la rulare (f=0,001 ÷ 0,005 cm); G – greutatea unei piese sau unități de ansamblu în kg; – coeficientul de frecare la rulare în rulmenții disc; r – raza axei discului în cm; d – diametrul dornului în cm; D – diametrul discului în cm; α este unghiul dintre axa dornului și axele discurilor.
Precizia de echilibrare pe discuri este mai mare decât pe prisme orizontale. Echilibrarea statică este folosită cel mai adesea pentru piesele de tip disc.
Piese de echilibrare și unitati de asamblare poate fi efectuată pe cântare de echilibrare în modul rezonant al sistemului oscilant, ceea ce permite creșterea preciziei de echilibrare.
Echilibrarea pieselor cu greutatea de până la 100 kg pe cântare de echilibrare se efectuează după cum urmează (Fig. 2): structura testată 1 este echilibrată cu greutățile 3 și partea rotativă 1 a structurii este accelerată până la o viteză de rotație care depășește frecvența de oscilație a sistem. După accelerare, motorul electric este deconectat de la structura testată, a cărei parte mobilă continuă să se rotească liber, reducând treptat viteza. Acest lucru elimină influența perturbațiilor de la motorul de antrenare asupra sistemului oscilant. Amplitudinea deplasării punctului de control este măsurată de dispozitivul 2 în momentul în care viteza de rotație a axului coincide cu frecvența naturală a sistemului oscilant, adică la rezonanță, unde amplitudinea atinge cea mai mare valoare. Mărimea dezechilibrului rezidual la aceasta metoda măsurătorile nu trebuie să depășească 1,5-2 G cm.
Orez. 2.
Pentru o serie de produse, pe baza experienței, au fost deja stabilite standarde pentru deplasarea permisă a centrului de greutate al pieselor rotative (Tabelul 1).
Tabelul 1. Deplasarea permisă a centrului de greutate
| Grup de piese | Nume | Center Offset gravitația, µm | Grup de piese | Nume | Center Offset gravitația, µm |
| A | Cercuri, rotoare, arbori și scripete de precizie mașini de șlefuit | 0,2-1,0 | ÎN | Rotoare mici dure motoare electrice, generatoare | 2-10 |
| B | Motoare electrice de mare viteza, acționări ale mașinii de șlefuit | 0,5-2,5 | G | Motoare electrice normale, ventilatoare, piese de mașini și mașini-unelte, acționări de mare viteză etc. | 5-25 |
Sensibilitatea pieselor de echilibrare cu greutatea de până la 100 kg pe cântare de echilibrare (Fig. 2): F=20 ÷ 30 G cm.
Suma dezechilibrului:
unde ω este diferența de citiri față de dispozitivul 2.
Echilibrare dinamică piese și unități de asamblare este utilizat pentru a determina cu mai multă precizie dezechilibrul care apare în timpul rotației sub influența forțelor centrifuge. Pentru a efectua echilibrarea dinamică a pieselor și ansamblurilor, cum ar fi corpurile rotative, se folosesc mașini de echilibrare.
Piesele și seturile precum cuplaje, roți dințate, scripete sunt echilibrate pe dornuri. Un dorn cu o piesă sau o unitate de asamblare pentru echilibrare este instalat pe o mașină de echilibrat și conectat la axul mașinii.
Amploarea dezechilibrului și locația acestuia sunt determinate de instrumentele instalate pe mașină. Dezechilibrul este de obicei eliminat prin găurirea unei piese sau prin direcționarea metalului pe partea opusă a piesei punctului de dezechilibru.
Necesar specificatii tehnice Precizia echilibrării depinde de proiectarea și scopul pieselor și ansamblurilor, de viteza de rotație a acestora, de vibrațiile admise ale mașinii și de durabilitatea necesară a suporturilor.
Echilibrarea statică poate echilibra o piesă în raport cu axa ei de rotație, dar nu poate elimina acțiunea forțelor care tind să rotească piesa de-a lungul axei sale longitudinale.
Echilibrarea dinamică elimină ambele tipuri de dezechilibru. Echilibrarea dinamică se aplică pieselor de mare viteză cu un raport semnificativ lungime-diametru (rotoare ale turbinelor, generatoare, motoare electrice, fusuri de mare viteză ale mașinilor-unelte, arbori cotiți de automobile și motoare de avioane etc.).
Echilibrarea dinamică se realizează pe mașini speciale de către muncitori cu înaltă calificare. În timpul echilibrării dinamice, mărimea și poziția masei care trebuie aplicată sau scăzută din piesă sunt determinate astfel încât piesa să fie echilibrată static și dinamic.
Forțele centrifuge și momentele de inerție cauzate de rotația unei piese dezechilibrate creează mișcări oscilatorii datorită complianței elastice a suporturilor. Mai mult, fluctuațiile lor sunt proporționale cu mărimea forțelor centrifuge dezechilibrate care acționează asupra suporturilor. Echilibrarea pieselor mașinii și a unităților de asamblare se bazează pe acest principiu.
Echilibrarea dinamică, efectuată pe mașini automate moderne de echilibrare, furnizează date într-un interval de 1-2 minute: adâncimea și diametrul de găurire, masa greutăților, dimensiunile contragreutăților și locurile în care este necesară asigurarea și îndepărtarea greutăților, precum și amplitudinea. a vibraţiilor suporturilor.
Piesele și ansamblurile mai mari decât diametrul lor (arborii cotiți, axele, rotoarele mașinilor cu lame etc.) sunt supuse echilibrării dinamice. Dezechilibrul dinamic care apare în timpul rotației unei piese din cauza formării unei perechi de forțe centrifuge P (Fig. 3, a) poate fi eliminat prin aplicarea unui moment corector din forțele P 1. Alegerea planurilor de corecție este determinată de designul piesei și comoditatea de a îndepărta excesul de metal. Cel mai frecvent caz de dezechilibru al unei piese întâlnit în practică este prezentat în Fig. 3, b.
Orez. 3. Diagramă schematică echilibrare dinamică a pieselor:a – dezechilibrul dinamic al piesei; P – forțe centrifuge din mase dezechilibrate m situate pe brațul r; Pt – forțe centrifuge din greutăți corective; b – dezechilibrul static și dinamic al piesei; P’ – forța centrifugă din masa m’, descompusă în forțe P și P”, provocând dezechilibru static
Dezechilibrul este detectat folosind mașini de echilibrare. În condiții individuale de producție, echilibrarea dinamică se realizează prin mijloace simple, care includ, de exemplu, un dispozitiv de instalare a suporturilor piesei care se echilibrează pe grinzi elastice sau pe plăcuțe elastice (cauciuc).
Piesa este rotită la o viteză care depășește condițiile de rezonanță.
Acționarea este oprită (de exemplu, prin resetarea curelei) și se măsoară amplitudinea vibrațiilor maxime ale unuia dintre suporturi. Prin atașarea unei greutăți de testare pe piesă, vibrația acestui suport este oprită. O procedură similară este efectuată pentru celălalt suport. Echilibrarea se termină când suporturile încetează să oscileze.
Cu suporturi elastice, folosit pentru piese și ansambluri cu o greutate de până la 100 de tone (rotoare de turbine puternice) - în Fig. 4.
Orez. 4. 1 – obiectul fiind echilibrat; 2 – cuplaj electromagnetic; 3 – motor electric; 4 – rulmenti; 5 – suporturi elastice (arcuri); 6 – se oprește, blocând alternativ rulmenții; 7 – indicator mecanic de pârghie pentru determinarea planului de dezechilibru prin reperele 8 trasate de vârful indicatorului pe gâtul oscilant pictat al obiectului; 9 – greutăți de testare compensatoare atașate obiectului
Echilibrarea se realizează prin asigurarea alternativă a suporturilor. Poziția unghiulară a dezechilibrului se determină cu ajutorul indicatoarelor mecanice sau electrice. Mărimea dezechilibrului în planurile de corecție selectate este determinată prin atașarea greutăților de compensare de probă. Sensibilitatea depinde de greutatea și dimensiunea obiectului.
Echilibrare pe mașini de tip cadru cu compensatoare de dezechilibru reglabile, este utilizat în primul rând pentru piese și ansambluri de dimensiuni mici și mijlocii cu o greutate de până la 100 kg.
Echilibrarea dezechilibrului se realizează manual și mecanic.
În fig. Figura 5 prezintă o diagramă a unei mașini de echilibrare cu mișcare manuală a greutății compensatoare 3 pe axul mașinii.
Orez. 5. 1 – cadru; 2 – piesa de echilibrat, montaj; 3 – compensator de dezechilibru
Greutatea 3 este deplasată în direcțiile radială și circumferențială și greutatea sa este reglată manual. Aceasta determină cantitatea echivalentă de material de îndepărtat din piesă. Dezechilibrul este determinat numai în planul de corecție 1–1. Prin urmare, pentru a determina dezechilibrul unei piese în alt plan 2–2, este necesar să o reinstalați cu o rotație de 180 ° pentru a determina dimensiunea și locația compensatorului în acest plan. Mașina necesită o ajustare preliminară la o piesă de referință; vibrațiile cadrului în jurul axei orizontale sunt notate de un metru mecanic de amplitudine; magnitudinea momentelor dezechilibrate în planurile de corecție selectate este determinată cu o precizie de 10 -15 G cm 2.
Dezechilibrul oricărei piese rotative Defecțiunea unei locomotive diesel poate apărea atât în timpul funcționării din cauza uzurii neuniforme, a îndoirii, a acumulării de contaminanți în orice loc, când se pierde greutatea de echilibrare, cât și în timpul procesului de reparație din cauza prelucrării necorespunzătoare a piesei (deplasarea axei rotație) sau alinierea inexactă a arborilor. Pentru echilibrarea pieselor, acestea sunt supuse echilibrării. Există două tipuri de echilibrare: statica si dinamica.
Orez. 1. Schema de echilibrare statică a pieselor:
T1 este masa piesei dezechilibrate; T2 este masa sarcinii de echilibrare;
L1, L2 - distanțele lor față de axa de rotație.
Echilibrare statică. Pentru o piesă dezechilibrată, masa sa este situată asimetric față de axa de rotație. Prin urmare, în poziția statică a unei astfel de piese, adică atunci când este în repaus, centrul de greutate va tinde să ia o poziție mai joasă (Fig. 1). Pentru echilibrarea piesei, se adaugă o sarcină de masă T2 din partea diametral opusă, astfel încât momentul ei T2L2 să fie egal cu momentul masei dezechilibrate T1L1. În această condiție, piesa va fi în echilibru în orice poziție, deoarece centrul său de greutate se va afla pe axa de rotație. Echilibrul poate fi realizat și prin îndepărtarea unei părți a metalului piesei prin găurire, tăiere sau frezare din partea masei dezechilibrate T1. În desenele pieselor și în Regulile de reparație se acordă o toleranță pentru piesele de echilibrare, care se numește dezechilibru (g/cm).
Părțile plate care au un raport lungime-diametru mic sunt supuse echilibrării statice: roata dințată a unei cutii de viteze de tracțiune, rotorul unui ventilator al frigiderului etc. Echilibrarea statică se realizează pe prisme paralele orizontal, tije cilindrice sau pe suporturi cu role. Suprafețele prismelor, tijelor și rolelor trebuie prelucrate cu atenție. Precizia echilibrării statice depinde în mare măsură de starea suprafețelor acestor părți.
Echilibrare dinamică. Echilibrarea dinamică se realizează de obicei pe piesele a căror lungime este egală sau mai mare decât diametrul lor. În fig. Figura 2 prezintă un rotor echilibrat static, în care masa T este echilibrată de o sarcină de masă M. Acest rotor, când se rotește încet, va fi în echilibru în orice poziție. Cu toate acestea, odată cu rotația sa rapidă, vor apărea două forțe centrifuge egale, dar direcționate opus, F1 și F2. În acest caz, se formează un moment FJU care tinde să rotească axa rotorului la un anumit unghi în jurul centrului său de greutate, adică. se observă dezechilibrul dinamic al rotorului cu toate consecințele care decurg (vibrații, uzură neuniformă etc.). Momentul acestei perechi de forțe poate fi echilibrat doar de o altă pereche de forțe care acționează în același plan și creează un moment de reacție egal.
Pentru a face acest lucru, în exemplul nostru, trebuie să aplicăm două greutăți de mase Wx = m2 rotorului în același plan (vertical) la o distanță egală de axa de rotație. Sarcinile și distanțele lor față de axa de rotație sunt selectate astfel încât forțele centrifuge din aceste sarcini să creeze un moment /y contracarând momentul FJi și echilibrându-l. Cel mai adesea, greutățile de echilibrare sunt atașate la planurile de capăt ale pieselor sau o parte din metal este îndepărtată din aceste planuri.
Orez. 2. Schema de echilibrare dinamică a pieselor:
T—masa rotorului; M este masa sarcinii de echilibrare; F1, F2 - dezechilibrat, redus la planurile masei rotorului; m1,m2 - echilibrat, redus la planurile masei rotorului; P1 P 2 - echilibrarea forțelor centrifuge;
La repararea locomotivelor diesel, piese care se rotesc rapid, cum ar fi un rotor de turbocompresor, armătura unui motor de tracțiune sau a unei alte mașini electrice, un rotor de suflantă asamblat cu un angrenaj de antrenare, un arbore de pompă de apă asamblat cu un rotor și o roată dințată și antrenare arborii mecanismelor de putere sunt supuși echilibrării dinamice.
Orez. 3. Diagrama unei mașini de echilibrare de tip consolă:
1 - primăvară; 2 — indicator; 3 ancora; 4 - cadru; 5 — suport mașină; 6 — suport de pat;
I, II - avioane
Echilibrarea dinamică este în curs pe mașinile de echilibrare. Schema schematică a unei astfel de mașini de tip consolă este prezentată în Fig. 3. Echilibrarea, de exemplu, a armăturii unui motor de tracțiune se realizează în această ordine. Ancora 3 este așezată pe suporturile cadrului basculant 4. Cadrul se sprijină cu un punct pe suportul mașinii 5, iar celălalt pe arcul 1. Când armătura se rotește, masa dezechilibrată a oricăreia dintre secțiunile sale ( cu excepţia maselor aflate în planul II - II) determină oscilaţia cadrului. Amplitudinea vibrației cadrului este înregistrată de indicatorul 2.
Pentru a echilibra ancora în planul I-I, sarcinile de testare de diferite mase sunt atașate alternativ la capătul acesteia pe partea laterală a colectorului (la conul de presiune) și oscilațiile cadrului sunt oprite sau reduse la o valoare acceptabilă. Apoi se răstoarnă ancora astfel încât planul I—I să treacă prin suportul fix al cadrului 6 și se repetă aceleași operații pentru planul II—II. În acest caz, greutatea de echilibrare este atașată la spălatorul cu presiune din spate al armăturii.
După finalizarea tuturor lucrărilor de asamblare, părțile seturilor selectate sunt marcate (cu litere sau cifre) în conformitate cu cerințele desenelor
