ПКФ "Внешторг-Микрон" ООО: Балансировочные станки и специальное оборудование

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.

Рис.1.1. Статическая неуравновешенность ротора

Рис.1.2. Моментная неуравновешенность ротора

Рис.1.3. Динамическая неуравновешенность ротора

Эксцентриситет массы - радиус-вектор центра рассматриваемой массы относительно оси ротора.

Дисбаланс - векторная величина, равная произведению неуравновешенной массы на ее эксцентриситет.

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.

Начальный дисбаланс - 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.

Балансировка ротора - 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.

Балансировочный станок - 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.

Определение необходимой точности балансировки

1. По табл. 1 определить класс точности балансируемого изделия.

Классы точности балансировки для различных групп жестких роторов

Классы точности балансировки по ГОСТ 22061-76	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:

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:

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).