Что такое статическая и динамическая балансировка

Отличие статической и динамической балансировки деталей, их назначение. Технология балансировки якорей

Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть фото Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть картинку Что такое статическая и динамическая балансировка. Картинка про Что такое статическая и динамическая балансировка. Фото Что такое статическая и динамическая балансировка Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть фото Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть картинку Что такое статическая и динамическая балансировка. Картинка про Что такое статическая и динамическая балансировка. Фото Что такое статическая и динамическая балансировка Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть фото Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть картинку Что такое статическая и динамическая балансировка. Картинка про Что такое статическая и динамическая балансировка. Фото Что такое статическая и динамическая балансировка Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть фото Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть картинку Что такое статическая и динамическая балансировка. Картинка про Что такое статическая и динамическая балансировка. Фото Что такое статическая и динамическая балансировка

Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть фото Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть картинку Что такое статическая и динамическая балансировка. Картинка про Что такое статическая и динамическая балансировка. Фото Что такое статическая и динамическая балансировка

Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть фото Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть картинку Что такое статическая и динамическая балансировка. Картинка про Что такое статическая и динамическая балансировка. Фото Что такое статическая и динамическая балансировка

Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть фото Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть картинку Что такое статическая и динамическая балансировка. Картинка про Что такое статическая и динамическая балансировка. Фото Что такое статическая и динамическая балансировка

Рис. 1. Схема статического уравновешивания деталей:

Т1 — масса неуравновешенной детали; Т2 — масса уравновешивающего груза;

L1, L2 — их расстояния от оси вращения.

Статическая балансировка. У неуравновешенной детали ее масса располагается несимметрично относительно оси вращения. Поэтому при статическом положении такой детали, т. е. когда она находится в покое, центр тяжести будет стремиться занять нижнее положение (рис.1). Для уравновешивания детали добавляют с диаметрально противоположной стороны груз массой Т2 с таким расчетом, чтобы его момент Т2L2 был равен моменту неуравновешенной массы Т1L1. При этом условии деталь будет находиться в равновесии при любом положении, так как центр тяжести ее будет лежать на оси вращения. Равновесие может быть достигнуто также путем удаления части металла детали высверловкой, спиливанием или фрезерованием со стороны неуравновешенной массы Т1. На чертежах деталей и в Правилах ремонта на балансировку деталей дается допуск, который называют дисбалансом (г/см).

Статической балансировке подвергают плоские детали, имеющие небольшое отношение длины к диаметру: зубчатое колесо тягового редуктора, крыльчатку вентилятора холодильника и т.п. Статическая балансировка ведется на горизонтально-параллельных призмах, цилиндрических стержнях или на роликовых опорах. Поверхности призм, стержней и роликов должны быть тщательно обработаны. Точность статической балансировки во многом зависит от состояния поверхностей этих деталей.

Динамическая балансировка. Динамической балансировке обычно подвергают детали, длина которых равна или больше их диаметра. На рис. 2 показан статически отбалансированный ротор, у которого масса Т уравновешена грузом массой М. Этот ротор при медленном вращении будет находиться в равновесии в любом положении. Однако при быстром его вращении возникнут две равные, но противоположно направленные центробежные силы F1 и F2. При этом образуется момент FJU который стремится повернуть ось ротора на некоторый угол вокруг его центра тяжести, т.е. наблюдается динамическое неравновесие ротора со всеми вытекающими отсюда последствиями (вибрация, неравномерный износ и т. п.). Момент этой пары сил может быть уравновешен только другой парой сил, действующей в той же плоскости и создающей равный противодействующий момент.

Для этого в нашем примере нужно приложить к ротору в той же плоскости (вертикальной) два груза массами Шх = т2 на равном расстоянии от оси вращения. Грузы и их расстояния от оси вращения подбирают так, чтобы центробежные силы от этих грузов создавали момент /уь противодействующий моменту FJi и уравновешивающий его. Чаще всего уравновешивающие грузы прикрепляют к торцовым плоскостям деталей или с этих плоскостей удаляют часть металла.

Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть фото Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть картинку Что такое статическая и динамическая балансировка. Картинка про Что такое статическая и динамическая балансировка. Фото Что такое статическая и динамическая балансировка

Рис. 2. Схема динамического уравновешивания деталей:

Т — масса ротора; М — масса уравновешивающего груза; F1,F2 — неуравновешенные, приведенные к плоскостям массы ротора; m1,m2 — уравновешенные, приведенные к плоскостям массы ротора; Р1 Р2 — уравновешивающие центробежные силы;

При ремонте тепловозов динамической балансировке подвергают такие быстровращающиеся детали, как ротор турбокомпрессора, якорь тягового электродвигателя или другой электрической машины, рабочее колесо воздуходувки в сборе с приводной шестерней, вал водяного насоса в сборе с крыльчаткой и зубчатым колесом, карданные валы привода силовых механизмов.

Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть фото Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть картинку Что такое статическая и динамическая балансировка. Картинка про Что такое статическая и динамическая балансировка. Фото Что такое статическая и динамическая балансировка

Рис. 3. Схема балансировочного станка консольного типа:

1 — пружина; 2 — индикатор; 3 якорь; 4 — рама; 5 — опора станка; 6 — опора станины;

Динамическое уравновешивание ведется на балансировочных станках. Принципиальная схема такого станка консольного типа показана на рис. 3. Балансировка, например, якоря тягового электродвигателя ведется в таком порядке. Якорь 3 укладывают на опоры качающейся рамы 4. Рама одной точкой упирается на опору станка 5, а другой на пружину 1. При вращении якоря неуравновешенная масса любого его участка (кроме масс, лежащих в плоскости II — II) вызывает качание рамы. Амплитуда колебания рамы фиксируется индикатором 2.

Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть фото Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть картинку Что такое статическая и динамическая балансировка. Картинка про Что такое статическая и динамическая балансировка. Фото Что такое статическая и динамическая балансировка

Чтобы уравновесить якорь в плоскости I — I, к его торцу со стороны коллектора (к нажимному конусу) прикрепляют поочередно различные по массе пробные грузы и добиваются прекращения колебания рамы или его уменьшения до допускаемой величины. Затем якорь переворачивают так, чтобы плоскость I— I проходила через неподвижную опору станины 6, и повторяют те же операции для плоскости II— II. В этом случае балансировочный груз прикрепляют к задней нажимной шайбе якоря.

После окончания всех работ по комплектованию детали подобранных комплектов маркируют (буквами или цифрами) согласно требованиям чертежей

Источник

Динамическая и статическая балансировка колес

Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть фото Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть картинку Что такое статическая и динамическая балансировка. Картинка про Что такое статическая и динамическая балансировка. Фото Что такое статическая и динамическая балансировка

Знания большинства людей о балансировке колес ограничены только тем, что они должны быть отбалансированы перед установкой на автомобиль; в противном случае с высокой вероятностью вы получите биение рулевого колеса, неравномерный износ шин и т. д.

Дисбаланс возникает тогда, когда центр масс не совпадает с центром вращения, когда ось центра масс отличается от оси его бегущего центра. Силы, которые приводят к вибрации, в первую очередь обусловлены незначительными несовершенствами вращающихся компонентов. Практически все новые диски и шины являются несимметричными из-за выдувных отверстий в отливках, неравномерного количества / положения отверстий для болтов, деталей, установленных вне центра, диаметров эксцентрично расположенным подшипникам и т. д.

Неравномерное распределение массы называется дисбалансом. Поскольку оси ограничивают это движение, центробежная сила из-за дисбаланса заставляет колесо вибрировать. Эта вибрация вызывает износ подшипников, создает шум и может привести к механическому повреждению.

Существует две формы балансировки: статическая и динамическая

Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть фото Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть картинку Что такое статическая и динамическая балансировка. Картинка про Что такое статическая и динамическая балансировка. Фото Что такое статическая и динамическая балансировка

Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть фото Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть картинку Что такое статическая и динамическая балансировка. Картинка про Что такое статическая и динамическая балансировка. Фото Что такое статическая и динамическая балансировка

Динамическое нарушение равновесия может быть обнаружено только при вращении колеса. Это результат неравномерного распределения масс в двух и более плоскостях вращения. Если вы балансируете какие-либо современные колеса (а под современными я подразумеваю колеса шире 4 дюймов), вы всегда должны использовать программу динамической балансировки. Чем шире колесо и шины, тем важнее это становится. При динамической балансировке колеса вы противодействуете вращательным силам, как в вертикальной плоскости, так и в боковой плоскости. Вертикальный или статический дисбаланс на вращающемся колесе приведет к эллиптическому вращению колеса. Это происходит из-за дисбаланса веса, который устремляется от своего центра. Это заставляет колесо подпрыгивать вверх и вниз. В свою очередь, это может создавать вибрацию и неприятные звуки внутри автомобиля. Это также приведет к тому, что шина будет сильно изнашиваться. Представьте себе, что вы держите в руках велосипедное колесо,а к нему прикрепляете тяжелый груз. Теперь, если вы заставите кого-то вращать это колесо, вы почувствуете, как оно движется вверх и вниз. Динамический дисбаланс колеса может быть исправлен двумя грузиками «А» и «B», но речь здесь идет не только о набивных грузах, в зависимости от формы диска, чаще речь идет про литые, балансировка выполняется с помощью установки в двух плоскостях самоклеющихся грузиков.

Источник

Уравновешивание деталей.

Схемы балансировки: статической, динамической.

Точность статической балансировки

Неуравновешенность деталей и узлов при вращении с большой скоростью вызывает появление в машине вибраций. Вибрации сокращают срок работы машины, разрушают подшипники, фундаменты машин. Неуравновешенность вращающихся масс может явиться причиной аварии машины. Уменьшение неуравновешенности до пределов, допустимых техническими условиями, предусматривается специальной операцией — балансировкой деталей перед сборкой их в машину.

Различают два вида балансировки: статическую и динамическую. Первая устраняет неуравновешенность детали, вызванную смещением центра тяжести относительно оси вращения, и достигается за счет добавления требуемого количества массы (по весу) на том же радиусе, но с противоположной стороны детали или уменьшения массы (по весу) со стороны расположения центра тяжести.

На фиг. 236, а приведено уравновешивание за счет добавления массы Р (заштрихованный кружок) с противоположной стороны по отношению расположения центра тяжести детали. Статическая балансировка позволяет привести деталь в состояние безразличного равновесия, при котором она, будучи повернутой на любой угол, сохраняет занятое ею положение.

Безразличное равновесие еще не характеризует точности статической балансировки. На стенде в процессе балансировки возникают силы трения, препятствующие перекатыванию детали. Если момент этих сил превышает момент неуравновешенной массы, то перекатывания не произойдет. Отсюда можно сделать вывод, что уравновешенная деталь имеет остаточную неуравновешенность, которая тем больше, чем выше момент трения.

Момент трения Мт определяется из произведения силы трения Тк на радиус цапфы балансируемого вала или оправки, па которую посажена балансируемая деталь Мт = Тк*r.

Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть фото Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть картинку Что такое статическая и динамическая балансировка. Картинка про Что такое статическая и динамическая балансировка. Фото Что такое статическая и динамическая балансировка

Фиг. 236. Схемы балансировки: а — статической; б — динамической.

Как известно, сила трения равна коэффициенту трения а, имеющему размерность в мм, умноженному на величину нормального давления р, возникающего между цапфой балансируемой детали и поверхностью призмы стенда. Произведение делится на радиус цапфы.

Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть фото Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть картинку Что такое статическая и динамическая балансировка. Картинка про Что такое статическая и динамическая балансировка. Фото Что такое статическая и динамическая балансировка

Следовательно, момент трения качения равен коэффициенту трения, умноженному на нормальное давление р

Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть фото Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть картинку Что такое статическая и динамическая балансировка. Картинка про Что такое статическая и динамическая балансировка. Фото Что такое статическая и динамическая балансировка

Для уравновешивающих устройств (стендов) величина коэффициента трения качения находится в пределах 0,01 до 0,05 мм. Причем, меньшее значение соответствует призмам стенда, более тщательно изготовленным, имеющим термическую обработку и точную установку. Точность уравновешивания также повышается при уменьшении площади контакта цапфы балансируемой детали и призмы. Следовательно, чем меньше диаметр цапфы, чем меньше ширина призм, тем выше точность балансирования.

В тяжелом машиностроении приняты следующие зависимости, определяющие необходимость статической балансировки для вращающихся деталей Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть фото Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть картинку Что такое статическая и динамическая балансировка. Картинка про Что такое статическая и динамическая балансировка. Фото Что такое статическая и динамическая балансировка

где (Q — вес детали без веса сопрягаемого вала, т;

nmax— максимальное число оборотов детали при ее эксплуатации, об/мин.

По данным профессора А. И. Каширина, статическая балансировка производится у деталей, имеющих отношение длины к диаметру меньше 3 и скорость вращения меньше 15 м/сек, а также независимо от отношения при скоростях менее 6 м/сек.

Статическое уравновешивание производится на призмах, дисках или роликах, на валиках, установленных на стойки. Специальная балансировка производится на шаровых шпилях (например, балансировка рабочих колес водяных турбин), на нитях (например, балансировка большого конуса засыпного аппарата доменной печи).

Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть фото Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть картинку Что такое статическая и динамическая балансировка. Картинка про Что такое статическая и динамическая балансировка. Фото Что такое статическая и динамическая балансировка Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть фото Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть картинку Что такое статическая и динамическая балансировка. Картинка про Что такое статическая и динамическая балансировка. Фото Что такое статическая и динамическая балансировка

Фиг. 237. Статическая балансировка: а — шестерни на корпусе редуктора; б — большого конуса доменной печи.

Стенд для статической балансировки, как известно, представляет собой две призмы, точно установленные и выверенные как в продольном, так и в поперечном направлении. При жестких допусках выверку производят с точностью 0,02 на 1000 мм длины. Во время балансировки стойки стенда и сами призмы не должны прогибаться под тяжестью детали.

Практически применяется следующая ширина призм. Для деталей весом до 1 т ширина призм берется 3—6 мм, от 1 до 6 т — 6—30 мм, более 6 т — 50—70 мм.

При балансировке крупных шестерен редукторов не обязательно иметь специальный стенд, который занимает большую площадь. Операция может быть произведена непосредственно на корпусе редуктора (фиг. 237, а), установленного и выверенного для сборки, и осуществляется на призмах, установленных на плоскость разъема корпуса.

В тяжелом машиностроении балансировка деталей чаще всего производится на валах, запрессованных в балансируемые детали — шкивы, маховики, шестерни и т. д. Если в собранном виде детали невозможно отбалансировать, их балансируют отдельно. В этом случае вместо валов применяют различные оправки, на которые насаживаются и закрепляются балансируемые детали.

Во избежание повреждения валов для балансировки деталей (особенно тяжелых), вследствие возможных задиров шеек при неправильной их установке на призмы (с перекосом), применяются вместо обычных призм самоустанавливающие призмы или ролики.

Точность статической балансировки в зависимости от типа балансировочного стенда и веса детали приведена в табл. 72.

Таблица 72 Точность статической балансировки в зависимости от типа стенда и веса детали

Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть фото Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть картинку Что такое статическая и динамическая балансировка. Картинка про Что такое статическая и динамическая балансировка. Фото Что такое статическая и динамическая балансировка

Примечание. Точность балансировки определяется величиной смещения центра тяжести детали в мм.

На фиг. 237, б приведена специальная балансировка большого конуса засыпного аппарата доменной печи. Балансировка осуществляется с помощью «нити» троса 2. Конус 4 подвешивается тросом 2 при помощи чеки 3, продетой через отверстие в конусе, на крюк крана 1. Процесс уравновешивания конуса считается законченным, если четыре диаметральных замера а от плиты 5 до торца конуса будут лежать в пределах а + 5 мм. При нарушении данного условия у конуса газовым резаком срезают часть металла с пояска, специально предусмотренного для балансировки. Затем производится повторное уравновешивание.

Однако статическая балансировка не устраняет действия центробежных сил, стремящихся вращать ось изделия в поперечном направлении под влиянием пары сил Р1. На фиг. 236, б видно, что деталь уравновешена статическим грузом Р (заштрихованный кружок), но при вращении ее вокруг оси при большом числе оборотов массы Р, расположенные на плече l, будут стремиться вырвать деталь из подшипников (в сторону против часовой стрелки), создавая вибрации и дополнительные нагрузки на подшипники. В этом случае необходимо применять динамическую балансировку.

Динамическая балансировка производится при помощи специальных станков с механической или электрической схемами различных конструкций. Для динамической балансировки крупных деталей применяются станки отечественного производства моделей 9А734, 9736, 9736А, позволяющих балансировать детали весом (соответственно модели): 3200, 10000, 16000 кг, при диаметре 2500, 3200 мм.

Источник

Статическая и динамическая балансировка деталей

При больших скоростях вращения даже незначительная неуравновешенная масса детали относительно оси вращения может явиться причиной появления значительной неуравновешенной центробежной силы, вызывающей дополнительную динамическую нагрузку на подшипники, что приводит к преждевременному износу деталей. Неуравновешенные центробежные силы являются одной из главных причин вибрации гидропередачи, которая представляет собой весьма вредное явление.

Статическая балансировка. Показателем статической уравновешенности детали является способность ее сохранять состояние покоя в любом положении на горизонтальных направляющих. Балансируемую деталь устанавливают таким образом, чтобы неуравновешенная масса Я (рис. 41) располагалась в горизонтальной плоскости, проходящей через ось балансируемой детали. На противоположной стороне детали прикрепляют груз п, при котором неуравновешенная масса Я могла бы сообщить балансируемой детали поворот на небольшой угол. Затем поворачивают балансируемую деталь в том же направлении на 180°, т. е. в такое положение, чтобы груз п и масса Я оказались бы снова в горизонтальной плоскости. В этом случае масса Я перевесит и изделие будет стремиться повернуться в обратном направлении. Далее подбирают добавочный груз Р к грузу так, чтобы балансируемое изделие оставалось в том положении, в какое его ставят.

Если статическая балансировка выполняется на призмах качения, то возникающие силы трения в точках опоры

Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть фото Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть картинку Что такое статическая и динамическая балансировка. Картинка про Что такое статическая и динамическая балансировка. Фото Что такое статическая и динамическая балансировка

Рис. 41. Схема статической балансировки детали препятствуют перекатыванию детали. Точность балансировки зависит от соотношения вращающего момента, создаваемого неуравновешенной массой, и момента сил трения в точках опоры.

Динамическая балансировка. Вращающиеся части гидропередачи, имеющие форму роторов, хотя и уравновешенные статически, могут иметь дисбаланс, который способствует износу шеек валов и подшипников, а также появлению вибраций, могущих привести к разрушению деталей. Неуравновешенные массы создают центробежные силы. Независимо от места расположения в роторе (например, вал в сборе с насосными колесами) неуравновешенных масс, их величины и количества суммарное действие сводится к двум силам, действующим на опоры, разным по величине и направлению. Эти силы вызывают колебания подшипников, а через них и корпусов гидропередачи.

Для динамической балансировки используют станки Минского станкостроительного завода. Устранение неуравновешенности осуществляется высверливанием или снятием металла в технологически предусмотренных местах (плоскостях исправления).

Простейшее устройство для динамического уравновешивания представляет собой две упругие подшипниковые опоры (рис. 42, а). Одну из опор с помощью соответствующих приспособлений при уравновешивании запирают, а другой дают возможность свободно колебаться в вертикальной плоскости, и при прохождении резонанса измеряют размах колебаний этой опоры. Разделив окружность одного из колес на восемь равных частей и пронумеровав их (рис. 42, б), устанавливают поочередно в каждом из пронумерованных мест (на одинаковом радиусе) пробный груз и измеряют размах резонансных колебаний при каждой установке пробного груза.

Результаты измерений записывают и наносят в системе прямоугольных координат кривую (рис. 42, в), по которой судят о положении и величине уравновешивающего груза. Наиболее низкая точка полученной кривой (точка К) определяет собой место расположения уравно-

Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть фото Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть картинку Что такое статическая и динамическая балансировка. Картинка про Что такое статическая и динамическая балансировка. Фото Что такое статическая и динамическая балансировка

Рис. 42, Схема динамического уравновешивания вешивакяцего груза. Путем нескольких попыток изменения груза в данной точке определяется масса уравновешивающего груза.

Уравновесив деталь в одной плоскости, аналогичным образом поступают при ее балансировке в другой плоскости. Установка уравновешивающего груза на другой стороне вызывает нарушение уравновешенности первой стороны. Поэтому производится повторная проверка с установкой необходимого дополнительного корректировочного груза, который бы компенсировал нарушение уравновешенности.

Источник

Балансировка деталей и сборочных единиц

После сборки вращающейся сборочной единицы, в которую входят сбалансированные детали (например: валы, насадные шестерни, муфты и др.) и другие детали (шпонки, штифты, стопорные винты и др.), возникает необходимость в повторной их балансировке, так как смещение одной из деталей, даже в пределах зазоров, предусмотренных чертежом, вызывает значительную неуравновешенность.

Несовпадение центра тяжести детали с осью вращения принято называть статической неуравновешенностью, а неравенство нулю центробежных моментов инерции – динамической неуравновешенностью.

Статическая неуравновешенность легко обнаруживается при установке детали опорными шейками или на оправках на горизонтальные параллели (ножи, призмы, валики) или ролики, а динамическая – лишь при вращении детали. В связи с этим балансировка бывает статическая и динамическая.

Статическая балансировка. Существует несколько методов выполнения статической балансировки. Наиболее часто встречаются в станкостроении балансировки на призмах и на дисках. Ножи, призмы и ролики должны быть калеными и шлифованными и перед балансировкой выверены на горизонтальность.

При балансировке на горизонтальных параллелях (рис. 1) допускаемые овальность и конусность шеек оправки не должны превышать 0,01-0,015 мм, а диаметры их должны быть одинаковыми.

Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть фото Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть картинку Что такое статическая и динамическая балансировка. Картинка про Что такое статическая и динамическая балансировка. Фото Что такое статическая и динамическая балансировка

Рис. 1. Балансировка деталей: а – на горизонтальных параллелях (1 – центр тяжести детали; 2 – корректирующий груз); б – на дисках (1 – деталь; 2 – корректирующий груз)

Для уменьшения коэффициента трения параллели и шейки оправки рекомендуется подвергать закалке и тщательно шлифовать. Рабочую длину параллелей можно определять по формуле:

Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть фото Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть картинку Что такое статическая и динамическая балансировка. Картинка про Что такое статическая и динамическая балансировка. Фото Что такое статическая и динамическая балансировка

где d – диаметр шейки оправки.

Ширина рабочей поверхности параллелей (ленточки) равна (см):

Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть фото Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть картинку Что такое статическая и динамическая балансировка. Картинка про Что такое статическая и динамическая балансировка. Фото Что такое статическая и динамическая балансировка

где G – усилие, действующее на параллель, в кГ; Е – модуль упругости материала оправки и параллелей, в кГ/см 2 ; σ – допускаемое сжимающее напряжение в местах контакта шейки и параллели, в кГ/см 2 (для закаленных поверхностей σ=2•10 4 ÷ 3•10 4 кГ/см 2 ).

Величина d в см назначается из конструктивных соображений с учетом удобства установки балансируемой детали на оправку.

Дисбаланс определяется пробным прикреплением корректирующих грузов на поверхности балансируемой детали. Устраняется дисбаланс удалением эквивалентного количества материала с диаметрально противоположной стороны или установкой и закреплением соответствующих противовесов (корректирующих грузов).

Статическая балансировка шкива может быть выполнена следующим образом. На ободе шкива предварительно наносят мелом черту и сообщают ему вращение. Вращение шкива повторяют 3-4 раза. Если меловая черта будет останавливаться в разных положениях, то это будет указывать на то, что шкив сбалансирован правильно. Если меловая черта каждый раз будет останавливаться в одном положении, то это значит, что часть шкива, находящаяся внизу, тяжелее противоположной. Чтобы устранить это, уменьшают массу тяжелой части высверливанием отверстий или увеличивают массу противоположной части обода шкива, высверлив отверстия, а затем заливают их свинцом.

Чувствительность балансировки деталей весом до 10 т на горизонтальных параллелях (рис. 1, а):

где F – чувствительность метода в Г•см; f – коэффициент трения качения (f=0,001 ÷ 0,005 см); G – вес детали или сборочной единицы в кг.

Чувствительность балансировки деталей весом до 10 т на дисках (рис. 1, б):

Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть фото Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть картинку Что такое статическая и динамическая балансировка. Картинка про Что такое статическая и динамическая балансировка. Фото Что такое статическая и динамическая балансировка

где F – чувствительность метода в Г•см; f – коэффициент трения качения (f=0,001 ÷ 0,005 см); G – вес детали или сборочной единицы в кг;  – коэффициент трения качения в подшипниках дисков; r – радиус цапфы дисков в см; d – диаметр оправки в см; D – диаметр дисков в см; α – угол между осью оправки и осями дисков.

Точность балансировки на дисках больше, чем на горизонтальных призмах. Статическую балансировку чаще всего применяют для деталей типа дисков.

Балансировка деталей и сборочных единиц может быть выполнена на балансировочных весах в резонансном режиме колеблющейся системы, которая позволяет повысить точность балансировки.

Балансировку деталей весом до 100 кг на балансировочных весах выполняют следующим образом (рис. 2): испытываемую конструкцию 1 уравновешивают грузами 3 и разгоняют вращающуюся часть 1 конструкции до частоты вращения, превышающей частоту колебаний системы. После разгона электродвигатель отсоединяют от испытываемой конструкции, подвижная часть которой продолжает свободно вращаться, постепенно снижая скорость. Это исключает влияние возмущений от двигателя привода на колеблющуюся систему. Амплитуда смещения контрольной точки измеряют прибором 2 в момент совпадения частоты вращения шпинделя с собственной частотой колеблющейся системы, т. е. при резонансе, где амплитуда достигает наибольшего значения. Величина остаточной неуравновешенности при данном методе измерения не должна превышать 1,5-2 Г•см.

Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть фото Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть картинку Что такое статическая и динамическая балансировка. Картинка про Что такое статическая и динамическая балансировка. Фото Что такое статическая и динамическая балансировка

Рис. 2. Балансировочные весы

По ряду изделий в настоящее время на основании опыта уже установились нормы допустимого смещения центра тяжести вращающихся деталей (табл. 1).

Таблица 1. Допустимая величина смещения центра тяжести

Группа деталейНаименование

деталей

Смещение центра

тяжести, мкм

Группа деталейНаименование

деталей

Смещение центра

тяжести, мкм

АКруги, роторы, валы и шкивы точных

шлифовальных станков

0,2-1,0ВЖесткие небольшие роторы

электродвигателей, генераторы

2-10
БВысокооборотные электродвигатели,

приводы шлифовальных станков

0,5-2,5ГНормальные электродвигатели, вентиляторы,

детали машин и станков, быстроходные приводы и т. д.

5-25

Чувствительность балансировки деталей весом до 100 кг на балансировочных весах (рис. 2): F=20 ÷ 30 Г•см.

Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть фото Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть картинку Что такое статическая и динамическая балансировка. Картинка про Что такое статическая и динамическая балансировка. Фото Что такое статическая и динамическая балансировка

где ω – разность показаний прибора 2.

Динамическая балансировка деталей и сборочных единиц применяется для более точного определения дисбаланса, возникающего при вращении под действием центробежных сил. Для проведения динамической балансировки деталей и комплектов типа тел вращения применяют балансировочные станки.

Детали и комплекты типа муфт, зубчатых колес, шкивов балансируют на оправках. Оправку с деталью или сборочной единицей для балансировки устанавливают на балансировочном станке и соединяют со шпинделем станка.

Величина дисбаланса и место его расположения определяются приборами, установленными на станке. Дисбаланс устраняют обычно сверлением отверстия в детали или направлением металла на противоположной от места дисбаланса стороне детали.

Требуемая техническими условиями точность балансировки зависит от конструкции и назначения деталей и узлов, скорости их вращения, допустимых вибраций машины, необходимой долговечности опор.

Статическая балансировка может уравновешивать деталь относительно ее оси вращения, но не может устранить действие сил, стремящихся повернуть деталь вдоль продольной ее оси.

Динамическая балансировка устраняет оба вида неуравновешенности. Динамической балансировке подвергают быстроходные детали со значительным отношением длины к диаметру (роторы турбин, генераторов, электродвигателей, быстровращающиеся шпиндели станков, коленчатые валы автомобильных и авиационных двигателей и т. д.).

Динамическую балансировку производят на специальных станках высококвалифицированные рабочие. При динамической балансировке определяют величину и положение массы, которые нужно приложить к детали или отнять от нее, чтобы деталь оказалась уравновешенной статически и динамически.

Центробежные силы и моменты инерции, вызванные вращением неуравновешенной детали, создают колебательные движения из-за упругой податливости опор. Причем колебания их пропорциональны величине неуравновешенных центробежных сил, действующих на опоры. На этом принципе основана балансировка деталей и сборочных единиц машин.

Динамическая балансировка, выполняемая на современных автоматизированных балансировочных станках, в интервале 1-2 мин выдает данные: глубину и диаметр сверления, массу грузов, размеры контргрузов и места, где необходимо закрепить и снять грузы, а также амплитуду колебаний опор.

Динамической балансировке подвергаются детали и узлы длиной больше диаметра (коленчатые валы, шпиндели, роторы лопаточных машин и т. п.). Динамическая неуравновешенность, возникающая при вращении детали вследствие образования пары центробежных сил Р (рис. 3, а), может быть устранена приложением корректирующего момента от сил Р 1. Выбор плоскостей коррекции определяется конструкцией детали и удобством удаления излишков металла. Наиболее общий случай неуравновешенности детали, встречающийся на практике, показан на рис. 3, б.

Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть фото Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть картинку Что такое статическая и динамическая балансировка. Картинка про Что такое статическая и динамическая балансировка. Фото Что такое статическая и динамическая балансировка

Рис. 3. Принципиальная схема динамической балансировки деталей: а – динамическая неуравновешенность детали; Р – центробежные силы от неуравновешенных масс m, расположенных на плече r; Pt – центробежные силы от корректирующих грузов; б – статическая и динамическая неуравновешенность детали; Р’ – центробежная сила от массы m’, раскладываемая на силы Р и Р», вызывающие статическую неуравновешенность

Выявление неуравновешенности производится на балансировочных машинах. В условиях индивидуального производства динамическую балансировку выполняют при помощи простых средств, к числу которых можно отнести, например, устройство для установки опор уравновешиваемой детали на упругие балки или на упругие (резиновые) подкладки.

Деталь приводят во вращение до скорости, превышающей условия резонанса.

Отключают привод (например, сбросом ремня) и замеряют амплитуду максимальных колебаний одной из опор. Прикреплением пробного груза к детали добиваются прекращения колебания этой опоры. Аналогичную процедуру выполняют в отношении другой опоры. Балансировка заканчивается по прекращении колебаний опор.

Схема балансировки на универсальной машине с упругими опорами, применяемой для деталей и узлов весом до 100 т (роторы мощных турбин) – на рис. 4.

Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть фото Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть картинку Что такое статическая и динамическая балансировка. Картинка про Что такое статическая и динамическая балансировка. Фото Что такое статическая и динамическая балансировка

Рис. 4. Схема балансировки на универсальной машине: 1 – балансируемый объект; 2 – электромагнитная муфта; 3 – электродвигатель; 4 – подшипники; 5 – поддерживающие упругие стойки (рессоры); 6 – упоры, поочередно запирающие подшипники; 7 – механический рычажный индикатор для определения плоскости дисбаланса по меткам 8, вычерчиваемым острием индикатора на окрашенной колеблющейся шейке объекта; 9 – компенсирующие пробные грузы, прикрепляемые к объекту

Балансировку ведут при поочередном закреплении опор. Угловое положение дисбаланса находят при помощи механических или электрических индикаторов. Величина дисбаланса в выбранных плоскостях коррекции определяется прикреплением пробных компенсирующих грузов. Чувствительность зависит от веса и размеров объекта.

Балансировка на машинах рамного типа с регулируемыми компенсаторами дисбаланса применяется преимущественно для деталей и сборок малых и средних размеров весом до 100 кг.

Уравновешивание дисбаланса осуществляется вручную и механически.

На рис. 5 приведена схема балансировочной машины с ручным перемещением компенсирующего груза 3 на шпинделе станка.

Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть фото Что такое статическая и динамическая балансировка. Смотреть картинку Что такое статическая и динамическая балансировка. Картинка про Что такое статическая и динамическая балансировка. Фото Что такое статическая и динамическая балансировка

Рис. 5. Схема балансировочной машины с горизонтальной осью качания рамы: 1 – рама; 2 – балансируемая деталь, сборка; 3 – компенсатор дисбаланса

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *