Условия уравновешенности ротора

УРАВНОВЕШИВАНИЕ И БАЛАНСИРОВКА

ВРАЩАЮЩИХСЯ МАСС.

ВИБРОЗАЩИТА МАШИН

Цели уравновешивания и балансировки

При движении звеньев с переменными скоростями (с ускорением) возникают силы инерции и их моменты, которые принято называть динамическими нагрузками. Их возникновение приводит к вибрации и шуму, которые устраняются уравновешиванием звеньев при проектировании механизма. Это достигается соответствующим подбором масс и моментов инерции.

Для устранения малой неуравновешенности, возникающей после изготовления звеньев и их монтажа из-за несоблюдения размеров в процессе изготовления, неточности сборки, неоднородности материала, звенья балансируют.

Условия уравновешенности ротора

Деталь, вращающаяся в опорах, называется ротором. При вращении какой-либо i-й массы m на нее действует сила инерции, которую можно разложить на нормальную и тангенциальную составляющие (рис. 7.1).

Величины этих сил можно вычислить по формулам

(7.1)

Рис. 7.1. Схема ротора

Спроектируем эти силы на оси х, у, z и определим моменты этих сил относительно осей:

(7.2)

Подставив (7.1) в (7.2) и просуммировав, получим (учитывая, что , )

(7.3)

Последнее уравнение в (7.3) можно исключить, так как момент не создает дополнительной реакции в опорах ротора.

Силы и , моменты и равны нулю в том случае, если координаты x и y массы m расположены на оси вращения z (т.е. центр масс ротора неподвижен):

(7.4)

Это есть условие статической уравновешенности ротора.

Моменты и равны нулю, если центробежные моменты инерции ротора равны нулю:

(7.5)

Это есть условие динамической уравновешенности ротора.

Выводы: ротор статически уравновешен, если его центр тяжести расположен на оси вращения; ротор динамически уравновешен, если его ось вращения является главной центральной осью инерции.

Уравновешенность ротора можно охарактеризовать и силовыми параметрами. Он статически уравновешен, если главный вектор сил индукции . Ротор динамически уравновешен, если главный вектор моментов сил инерции .

При проектировании роторов используют условия (7.4) и (7.5). При проверке уравновешенности изготовленных роторов используют условия и . Устранение остаточной неуравновешенности уже изготовленного ротора, возникшей по причинам неточности изготовления, монтажа, из-за неоднородности материала, из которого изготовлен ротор, называется балансировкой. Техника статической и динамической балансировки жестких роторов изложена в [6] и входит в содержание лабораторного практикума по дисциплине «Теория механизмов и машин».

Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 339; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!