Примеры приборов, используемых при балансировке.
Во многих случаях потребитель оценивает качество ротора по результатам балансировки, т.е. до установки его в машину, т.к. после этого доступ к нему затруднен. Эту предварительную оценку качества балансировки проводят на балансировочном оборудовании по уровню вибрации и динамическим реакциям опор на частоте вращения. Окончательную оценку проводят на месте эксплуатации машины в рабочем диапазоне частот вращения, используя переносные приборы BALTECH серии VibroPoint или Протон (например, BALTECH VP-3470 или Протон-Баланс-II(приборы показаны на рисунке 2)).
Рисунок 2 - BALTECH VP-3470 и Протон-Баланс-II
Достоинства этих приборов - это их условия эксплуатации, например в условиях заказа. Недостатки это стоимость оборудования (в Районе 250 тыс. рублей).
Прибор Балком-1А (рисунок 3) предназначен для динамической балансировки роторов в сборе (в собственных подшипниках). Балансировка осуществляется в одной или двух плоскостях коррекции. При динамической балансировке уменьшаются как моментная, так и статическая неуравновешенности ротора.
Динамическую балансировку жесткого ротора достаточно проводить в двух плоскостях коррекции.
Прибор выполнен в переносном исполнении и может быть использован при проведении сборочных, монтажных и ремонтных работ с целью снижения динамических нагрузок, действующих на подшипниковые узлы машин вследствие дисбаланса ротора.
В состав комплекта входят: два датчика виброакселерометра, датчик фазового угла, измерительный блок с интерфейсом USB, мобильный компьютер (по доп. заказу) и вспомогательная оснастка.
|
|
|
Использование комплекта позволяет существенно повысить ресурс работы машин и механизмов и во многих случаях исключить потребность в специальных балансировочных станках, так как балансировка роторов выполняется в собственных подшипниках без полной разборки механизма.
Весь процесс балансировки, включающий в себя измерение, обработку и вывод на индикацию информации о величине и месте установки корректирующего груза, выполняется в автоматизированном режиме и не требует от пользователя дополнительных навыков и знаний, выходящих за рамки прилагаемой инструкции.
Рисунок 3 - Балком-1А
К достоинству данного прибора можно отнести простота в освоении и сравнительно малая стоимость (60 тыс. рублей). Недостатки же это условия эксплуатации и точности измерений.
Балансировка роторов в эксплуатационных условиях.
Для того, чтобы ротор был уравновешен, необходимо и достаточно, чтобы ось вращения ротора проходила через его центр масс (ecт = 0). и чтобы ось вращения ротора совпадала с одной из его главных осей инерции, т. е. чтобы были равны нулю его центробежные моменты инерции. При вращении ротора вокруг оси, не совпадающей с главной центральной осью инерции, он становится неуравновешенным. Неуравновешенность — это состояние ротора, характеризующееся таким распределением масс, которое во время вращения вызывает переменные нагрузки на опорах ротора и его изгиб. Мерой неуравновешенности считают дисбаланс D. Для сопоставления роторов различных масс вводят удельный дисбаланс, численно равный эксцентриситету: ecт = D / mp
|
|
|
Балансировка состоит из определения значений и углов дисбалансов ротора и уменьшения их корректировкой массы ротора. Действие дисбалансов на ротор можно снижать или устранять путем добавления, уменьшения или перемещения одной корректирующей массы (или более), создающей дисбаланс такого же значения, что и у неуравновешенного ротора, но с углом дисбаланса 180° относительно дисбаланса ротора.
Для уменьшения дисбалансов ротора используются так называемые корректирующие массы, которые могут удаляться из тела ротора, добавляться к нему, а также перемещаться по ротору. Корректирующую массу удаляют по показаниям балансировочного оборудования различными технологическими методами.
|
|
|
Различают дисбалансы начальный — до корректировки масс, остаточный — после корректировки масс, допустимый — приемлемый по условиям эксплуатации машин, удельный — отношение модуля главного вектора к массе ротора.
Различают балансировку статическую (силовую), моментную и динамическую (моментно-силовую).
Количество плоскостей балансировки определяется с учетом конструктивных особенностей ротора балансируемой машины.
Балансировка в одной плоскости («статическая») обычно выполняется для узких дискообразных роторов, не имеющих существенных осевых биений. Типичными примерами роторов этого класса являются:
- узкие шлифовальные круги;
- шкивы ременных передач;
- дисковые маховики;
- зубчатые колеса;
- муфты;
- зажимные патроны токарных станков;
- узкие вентиляторы и т.п.
Балансировка в двух плоскостях («динамическая») выполняется для длинных (валообразных)двухопорных роторов.
Типичными примерами роторов этого класса являются:
- роторы электродвигателей и генераторов;
- роторы компрессоров и насосов;
- рабочие колеса турбин и вентиляторов;
- широкие шлифовальные круги;
- шпиндели;
- валы мукомольных машин с бичами и т.п.
|
|
|
Как правило, балансировка машины выполняется непосредственно на месте ее установки.
Балансировку обычно проводят на рабочей скорости вращения ротора. При этом в случае, когда применяется привод с возможностью изменения скорости, целесообразно выбирать наивысшую рабочую скорость вращения.
Исключением являются случаи, когда скорость ротора попадает в один из диапазонов резонанса машины. Признаком этого является отличие (более чем на 10-20%) результатов измерений по амплитуде и/или фазе от пуска к пуску. В случае выявления резонанса необходимо изменить скорость вращения ротора, а если такая возможность отсутствует — изменить условия установки машины на фундаменте (например, временно установив ее на упругие опоры).
Заключение
Балансировка представляет собой процесс проверки распределения масс ротора (вращающейся детали) и, при необходимости, изменения этого распределения таким образом, чтобы удовлетворить требованиям к допустимому дисбалансу.
Причинами дисбаланса могут быть неоднородность материала ротора, погрешности изготовления и сборки, износ узлов, оседание на роторе загрязняющих частиц, изменение состояния ротора во время работы машины и др. Важно понимать, что любому, даже серийно производимому ротору присуще собственное распределение масс, т.е. собственный дисбаланс.
Новые роторы перед установкой в машину обычно подвергают балансировке на балансировочном станке изготовителя машины. Ротор после ремонта также может быть предварительно уравновешен на балансировочном станке, а в случае отсутствия необходимого оборудования - на месте установки. В последнем случае ротор устанавливают в собственные подшипники и соединяют с приводом машины. При вращении неуравновешенного ротора на балансировочном станке или на месте установки возникает центробежная сила, которая, в свою очередь, вызывает динамическую реакцию опор ротора. По результатам измерений с помощью датчиков силы, установленных на корпусах подшипников, или с помощью датчиков вибрации, установленных для измерений колебаний опоры или вала ротора, рассчитывают массы ротора, которые необходимо добавить, удалить или переместить в процессе балансировки. В зависимости от задач балансировки ее осуществляют в одной, двух или более плоскостях коррекции.
Целью балансировки ротора является снижение дисбаланса ротора, остаточное значение которого при любой частоте вращения, вплоть до максимальной, не должно вызывать превышения допустимых уровней вибрации машин и динамического прогиба ротора.
Список использованных источников
1. Левит М. Е., Рыженков В. М. Балансировка деталей и узлов. — М.: Машиностроение, 1986. — 248с, ил.
2. Основы балансировки роторов // Издательство Baltech. 2019 . URL: https://baltech.kz/files/balans-posobie.pdf.
3. Л,П. Анцшгорович В. В. Кудин Е. М. Дубовская Балансировка вращающихся масс. М. : БИТУ, 2012. 16 с.
4. Сидоренко М.К. Виброметрия газотурбинных двигателей. М. "Машиностроение". 1973г.
СВЕДЕНИЯ О САМОСТОЯТЕЛЬНОСТИ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
Работа "Разработка асинхронного двигателя для электропривода дренажной системы судна" выполнена мной самостоятельно.
Используемые в работе материалы и концепции из литературы и других источников имеют ссылки на них.
Один печатный экземпляр работы и электронный вариант работы на цифровом носителе переданы мной на кафедру/отделение.
| « | » | 2020 г. | |||||||
|
| (подпись) | (инициалы,фамилия) | |||||||
Дата добавления: 2021-01-21; просмотров: 200; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!