В. Ковалёв: Балансировка роторов

Одноплоскостная балансировка может осуществляться различными методами. Рассмотрим некоторые из них.

3.2.1. Метод обхода пробной массой. Этот метод в настоящее время применяется крайне редко. Однако он хорошо поясняет сущность балансировки и может быть полезен для понимания процесса балансировки.

Окружность, лежащая в плоскости коррекции, делится на 8 частей (см. рис.7), и отмечаются точки через 60 o. В каждую точку поочерёдно устанавливается пробная масса m пр. Без пробной массы, а затем при каждой установке производится пуск, и измеряются амплитуды колебаний А 0,А 1, А 2,…А 8. По полученным данным строится зависимость изменения амплитуды от места установки пробной массы. При приближении места установки к месту расположения дисбаланса амплитуда будет увеличиваться. Минимальная амплитуда будет соответствовать случаю, когда место установки пробного груза находится напротив дисбаланса. Место установки корректирующей массы m коропределяется по минимальной амплитуде колебания, а её значение подсчитывается по формуле:

m кор= m прА 0/ А 0-А мин

Рис.7

3.2.2. Метод трёх пусков без измерения фаз.

При балансировке с помощью такого метода проводится три пуска с одной пробной массой m пр, устанавливаемой последовательно через 120 она одном радиусе. При пусках измеряют амплитуды колебаний А 01, А 02, А 03. По результатам измерений амплитуд колебаний с помощью графических построений производится расчёт необходимых корректирующей массы и угла её установки.

Для графического решения задачи из центра О (см. рис.8) описывают три окружности радиусами А 01, А 02, А 03. На этих окружностях путём подбора располагают вершины равностороннего треугольника АВС вписанного в окружность с центром О 1, радиус которого r в масштабе отображает m пр. Величина корректирующей массы m корнаходится из соотношения:

m кор= m прОО 1/r

Угол дисбаланса δ относительно первого положения пробной массы находится по чертежу (рис.8). Следовательно, напротив дисбаланса необходимо установить корректирующую массу.

Рис.8

3.2.3. Метод, основанный на измерении амплитуды и фазы.

Этот метод легко реализуется с помощью современных балансировочных средств. Балансировщик, используя современные балансировочные средства, не видит, каким образом производится расчёт корректирующей массы и место её установки. Поэтому сущность этого метода поясняется графически с помощью рис.9.

Рис.9

При первом (нулевом) пуске измеряют амплитуду и фазу колебаний А 0, φ 0.

После установки пробной массы в произвольную точку 1 (см. рис.9) вновь измеряют амплитуду и фазу колебаний А 1,φ 1. Нахождение значения и места установки корректирующей массы поясняется с помощью векторной диаграммы, приведенной на рис.9. Проводятся вектора Ā 0и Ā 1, затем строится вектор влияния пробной массы Ā пр =Ā 0 – Ā 1. Следовательно, для компенсации вектора дисбаланса необходимо вектор пробного груза повернуть на угол α по вращению и сделать его значение равным А 0. Для этого необходимо в точку 2, отстоящую от точки 1 на угол α, установить корректирующую массу m корисходя из соотношения:

m кор= m прА 0/А пр

Многоплоскостная балансировка с использованием метода одновременного измерения амплитуд и фаз колебаний наиболее распространена. Точнее, наиболее распространена двухплоскостная балансировка, которая является частным случаем многоплоскостной. Для расчёта корректирующих масс при таком методе балансировки необходимо выполнить, как минимум, три пуска: один начальный (нулевой) и два пробных с единичными (пробными) массами m п1, m п2, установленными на расстояниях r п1, r п2от оси вращения (см. рис.10). Порядок и комбинации установок пробных грузов могут быть различными.

Рис.10

При использовании этого метода балансировки считают, что система позволяет использовать принцип суперпозиции. Расчёт корректирующих масс и мест их установки в такой системе может производиться различными способами: графическим, аналитическим или графоаналитическим.