1)Урівноваження вертикальної складової головного вектора сил інерції.

Рис 5.5

Постановка завдання|задачі|:

Дано: lAB, lBC, lAS1, lBS2, lCS3=0

m1, m2, m3 Визначити: mk1

В цьому випадку необхідно добитися, щоб центр мас механізму при русі переміщався уздовж тієї, що направляє повзуна (для схеми на Рис. 5.5 по горизонталі). Для цього досить зрівноважити тільки масу mB .

Складаємо рівняння статичних моментів щодо крапки А : Задаємося величиною lk1 і отримуємо масу, що коректує, Остаточно величина маси, що коректує, для урівноваження вертикальної складової головного вектора сил інерції кривошипно-ползунного механізму

2. Урівноваження горизонтальної складової головного вектора сил інерції.

Рис 5.6

Постановка завдання|задачі|:

Дано: lAB, lBC, lAS1, lBS2

lCS3=0, m1, m2, m3

Визначити: mk1

В цьому випадку необхідно добитися, щоб центр мас механізму при русі переміщався по дузі кола радіусу rSм (рис.5.6). Розрахунок маси, що коректує, ведеться в два етапи. На початку першої складової маси mk1, що коректує, врівноважується маса mB . Складається, як і в попередньому прикладі, рівняння статичних моментів щодо крапки А : . Задається величина lk1 і розраховується маса, що коректує

Потім за допомогою другої складової маси mk1центр маси mc, що коректує, переміщається в точку Sм. Величина mk1 визначається таким чином: центр шарніра Із з'єднується прямий з кінцем відрізання lk1 точкою Sk . Радіус rSм проводиться паралельно відрізку B С. Тогда SkВС = Sk А Sми x/y =. lk1 / lAB

Статичний момент щодо точки Sм: mk1

Радіус-вектор rSм визначається з подібності трикутників з пропорцій

звідки

Маса, що коректує, забезпечує урівноваження горизонтальної складової головного вектора сил інерції кривошипо-ползунного| механізму, розміщується на першій ланці механізму і дорівнює сумі складових

Центр маси механізму при такому урівноваженні розташований в точкеSм, яка рухається по дузі радіусу rSм

 

Схема розподілу мас в механізмі після|потім| урівноваження дана на Рис. 5.7.

Рис 5.7

Балансування роторів.

Загальні відомості про балансування. Ротор, неврівноваженість ротора і її види. Завдання балансування. Ротором ( по гост 19534-74 ) називають ланки механізмів, що здійснюють обертальний рух і утримувані при цьому своїми поверхнями, що несуть, в опорах. Якщо маса ротора розподілена щодо осі обертання рівномірно, то головна центральна вісь інерції x-x збігається з віссю обертання і ротор є урівноваженим або ідеальним. При неспівпаданні осі обертання з віссю x-x, ротор буде неврівноваженим і в його опорах при обертанні виникнуть змінні реакції, викликані дією інерційних сил і моментів ( точніше, рухом центру мас з прискоренням ).

Рис 5.8

Залежно від взаємного розташування осі обертання і головної цетральной осі інерції x-x, по ГОСТ 19534-74, розрізняють наступні види неврівноваженості роторів (Рис. 5.8): а - статичну, коли ці осі паралельні; б - моментную, коли осі перетинаються в центрі мас ротора S; у - динамічну, коли осі або перетинаються поза центром мас, або не перетинаються, а перехрещуються в просторі.

Як зазначено вище, неврівноваженість визначається конструктивними характеристиками ротора або механізму і не залежить від параметрів руху. Тому при балансуванні оперують не інерційними силами, а дисбалансами. Дисбаланс - міра статичної неврівноваженості ротора, векторна величина, рівна твору неврівноваженої маси m на її ексцентриситет e, де ексцентриситет e - радіус-вектор центру цієї маси щодо осі ротора. Напрям головного вектора дисбалансу D збігається з напрямом головного вектора сил інерції Fи, що діють на ротор при обертанні:

Моментная неврівноваженість характеризується головним моментом дисбалансів ротора MD, який пропорційний головному моменту сил інерції (Рис. 5.9):

Головний момент дисбалансів ротора повністю визначається моментом пари рівних по величині і протилежних по напряму дисбалансів DM1 + DM2 = DM, розташованих в двох довільній плоскості ( I і II ), перпендикулярній осі обертання ротора. Дисбаланс і момент дисбалансів не залежать від частоти обертання, вони повністю визначаються конструкцією ротора і точністю його виготовлення. Балансуванням називають процес визначення значень і кутових координат дисбалансів ротора і їх зменшення за допомогою коректування розміщення його мас. Балансування еквівалентне урівноваженню системи інерційних сил, що прикладаються до рухомого ротора для його рівноваги.

Рис 5.9

Цю систему, як і будь-яку довільну систему сил, можна замінити рівнодіючими|рівнодійними| - головним вектором і головним моментом або двома векторами, розташованими|схильними| в довільній паралельній плоскості|площині|. Для урівноваження системи сил досить зрівноважити|урівноважити| ці рівнодіючі|рівнодійні|. При балансуванні операції над силами замінюють діями над дисбалансами. Тому для жорстких роторів выщесказанное| можна сформулювати так: жорсткий ротор можна зрівноважити|урівноважити| двома масами, що коректують, розташованими|схильними| в двох довільно вибраній плоскості|площині|, перпендикулярній|перпендикуляр| осі його обертання. Ця плоскість|площина| називає плоскістю|площиною| корекції.

Завдання балансування ротора полягає у визначенні, у вибраній плоскості корекції, значень і кутів дисбалансів і розміщенні в цій плоскості мас, що коректують, дисбаланси яких рівні по величині і протилежні по напряму знайденим дисбалансам ротора. На практиці балансування проводять : при конструюванні - розрахунковими методами, в процесі виготовлення деталей і вузлів - експериментально на спеціальних верстатах балансувань. Балансування на верстатах є точнішим і надійнішим методом, в порівнянні з розрахунковими. Тому вона застосовується для відповідальних деталей з високими робочими частотами обертання. Коректування мас ротора здійснюється або приєднанням до нього додаткових мас (наплавленням, наварюванням або пригвинченням противаг), що коректують, або видаленням частини маси ротора з "важкого" боку (фрезеруванням або висвердлюванням). Точність балансування характеризується величиной залишкового дисбалансу D0 ротора в кожній з плоскості корекції. Величина D0 не повинна перевищувати допустимих для даного класу точності значень, що регламентуються ГОСТ 22061-76.

Балансування роторів при різних видах неврівноваженості|неурівноваженості|.