Установка для статической балансировки роторов методом прямого измерения статического момента

которую требуется измерить.

 При  измерении неуравновешенности в динамическом режиме помехи имеют широкий спектр частот и возникают как от внутренних, так и от внешних причин. Поэтому балансировочное оборудование, работающее в динамическом режиме, обычно включает частотно-избирательное устройство для исключения или по крайней мере существенного снижения влияния внутренних и внешних помех. Конструкция балансировочного устройства должна быть такой, чтобы на качестве балансировки не сказывались внутренние помехи, возникающие как при работе самого устройства, так и вследствие работы окружающего оборудования. Поэтому как механическая система, так и измерительная часть не должны допускать

возникновения существенных внутренних помех, снижающих  точность измерения неуравновешенности. Уровень помех должен быть значительно ниже уровня допускаемой остаточной неуравновешенности.

В отношении  влияния внешних вибраций на качество балансировки следует иметь в  виду, что кроме устранения их влияния

при помощи частотно-избирательных устройств  требуется предусмотреть защиту от проникновения в механическую систему помех с частотой, соответствующей скорости вращения ротора при балансировке.

 Современное  балансировочное оборудование должно  обеспечивать точность и производительность  при установки его

непосредственно на общей плите пола производственного помещения или на междуэтажных перекрытиях производственных зданий. В отдельных случаях балансировочные машины устанавливают на обособленном от производственного помещения фундаменте или делают специальные виброизолирующие устройства.

Чаще  всего статической балансировке подвергают дисковые роторы, не имеющие  опорных шеек, и установка их на балансировочный станок выполняется  с применением технологического вала, называемого оправкой. Собственная  неуравновешенность оправки и погрешность  ее изготовления также вносят ошибки в измерение параметров статической неуравновешенности ротора. Так, например,

смещение  оси оправки относительно ее шеек при балансировке в статическом  режиме, или оси оправки относительно оси шпинделя при балансировке в  динамическом режиме, на 0,01 мм вносят ошибку в процессе измерения величины неуравновешенности ротора, равную 1гр.*см / кг.

 Следовательно,  балансировочное оборудование должно  иметь устройство, позволяющее исключить  влияние собственной неуравновешенности  оправки или шпинделя на точность

измерения статической неуравновешенности ротора.

 Конструкция  балансировочного оборудования  должна обеспечивать удобный  отсчет величины угловой координаты  неуравновешенности. Визуальный отсчет  параметров неуравновешенности  по шкалам приборов вносит дополнительные погрешности и снижает точность и производительность балансировки. Поэтому желательно, чтобы показатели измерителей величины и угловой координаты неуравновешенности фиксировались автоматически и не требовали записи или запоминания.

 Настройка  оборудования, работающего в статическом  режиме, несложна и сводится к  точной установке его в горизонтальной  плоскости, тщательной выверке  параллельности направляющих и  обеспечению совпадения осей  опор. Настройка оборудования, работающего в динамическом режиме, сложнее и обычно осуществляется с помощью эталонных роторов и контрольных грузов и контрольных грузов. Так, измерительную систему оборудования, работающего в динамическом режиме, обычно настраивают на рабочую частоту, устанавливают масштаб измерения величины и отсчет угловой координаты неуравновешенности. Обычно перенастройка станка на ротор иной весовой категории требует замены оправки и эталонного ротора. Операция по изготовлению и уравновешиванию эталонных роторов является трудоемкой, дорогостоящей и требует высокой квалификации оператора. Поэтому для упрощения наладки оборудования в конструкции его желательно предусматривать устройство для электрического эталонирования. Хотя это и усложняет электроизмерительную часть, однако наличие такого устройства исключает необходимость изготовления дорогостоящих эталонных роторов. В случае применения электрического эталонирования в качестве ротора для настройки может быть использован даже ротор, подлежащей балансировке. Это особенно важно в условиях мелкосерийного производства, где приходится выполнять частую перестройку оборудования, так как иметь специальные настроечные роторы в этом случае не целесообразно.

 Балансировочное  оборудование и связанное с  ним устройство для удаления  неуравновешенности должны быть надежны. Следовательно, механическая система балансировочного устройства должна быть простой, несложной и надежной в эксплуатации, не требующей точной выверки или установки, состоять по возможности из унифицированных узлов и деталей, легко заменяемых при поломке и износе.

 Измерительную  систему также желательно выполнять  из унифицированных блоков, собранных  из стандартных деталей.

 Механическую  и измерительную системы необходимо  защищать от проникновения влаги,  металлической пыли, стружки и попадания в движущиеся части других посторонних предметов. Процесс установки, крепления и съема балансируемых роторов должен быть простым и обеспечивать надежное крепление ротора. Балансировочное оборудование оснащается также соответствующими защитными и предохранительными устройствами. 
 

2.4 Призмы. 

Для минимального контакта между опорами в балансировочном  станке целесообразно использовать призмы.

Различают опорные, грузоприемные и концевые соединительные призмы.

 Призмы  при помощи которых рычаги  опираются на подушки или серьги, называют опорными. [3]

 Призмы, воспринимающие нагрузку от платформы  или других рычагов, называют  грузоприемными.

 Наконец,  призмы передающие нагрузку, на  другой рычаг или на коромысло,  носят название концевых, или  соединительных.

 Призма, несущая в себе гиродержатель,  по существу также является  грузоприемной, но ее чаще называют  концевой призмой коромысла или  призмой гиредержателя.

 Призмы  изготовляют из высокоуглеродистой  стали с содержанием углерода  ни ниже 0,75 - 0,85 % (марка У - 8); для весов высокой точности применяется агат и ему подобные материалы.

 Стальные  призмы бывают самых различных  профилей, но наиболее распространены  четыре профиля: квадратный (рис. 4);

пятиугольный (рис.5);

треугольный (рис. 6); 

 

и грушевидный  с углом при вершине 60⁰ (рис.7) .  

Призмы  заделываются в рычаги либо по всему  периметру - закрытые призмы, либо только на одну треть высоты - открытые призмы.

Закрыты призмы по способу крепления делятся [3] на:

консольные - заделанные с одного конца и  нагруженные равномерной нагрузкой  по всей длине;

двухконсольные - заделанные в середине длины и  нагруженные равномерной нагрузкой  с обоих концов или сосредоточенной  нагрузкой по концам;

двухопорные - заделанные в середине и нагруженные  сосредоточенной нагрузкой;

заделанные  по концам и нагруженные равномерной  нагрузкой по всей средней части;

заделанные  вблизи концов и нагруженные двумя  сосредоточенными силами.

 Закрытые  призмы следует рассчитывать на: срезывание, изгиб и контактные напряжения в рабочем ребре призмы.

 При  расчете на срезывание, напряжение s_S определяется по формуле: для консольной призмы  

s_S = Q / F ; (12) 

для всех остальных призм 

s_S = Q / 2F , (13) 

где Q - расчетная нагрузка;

 F - площадь сечения призм.

 Расчет  открытых призм на срезывание  и изгиб не ведется, так как  эти призмы испытывают только  деформацию смятия подошвы и  рабочего ребра, в котором возникают  контактные напряжения.

 Расчет  как открытых, так и закрытых призм на контактные напряжения в рабочем ребре ведется на 1 пог. см лезвия (табл.2)

таблица 2

Контактные  напряжения в вершинах.

 

 В  весах высокой точности призмы  закрепляются установочными винтами  непосредственно в гнездах (рис.8), или в специальных регулируемых  каретках (рис.9).

 

На рис.9 изображен узел крепления призмы конструкции “Эталон”. Регулируемая каретка 1 крепится на плече коромысла 2 при помощи двух штифтов 3 и винта 4. На верхней части каретки 1 в  цилиндрической впадине находится  седло 5 с хвостовиком, в который  упираются установочные винты 6 и 7.

Винтами 6 устанавливается требуемое положение  призмы в горизонтальной плоскости, а при помощи винтов 7 регулируется длина плеча. 

 Для  установки параллельности призм  служит планка 8, которая поворачивается  вокруг втулки 9 и закрепляется в требуемом положении винтом 10. Эта установка производится при помощи винтов 11, проходящими через выступы 12 планки 8.

 В  конструкции “Госметр” узла  крепления призм (рис. 10) конец  плеча коромысла выполняется  с выемкой, на которой устанавливается каретка 1; радиус этой выемки меньше радиуса выпуклости в каретке, вследствие чего каретка опирается на коромысло в четырех точках: двух спереди и двух сзади. 

 В  нижнюю часть каретки ввинчен  2 с проточкой в средней части. В эту проточку упираются своими концами два установочные винта 3, ввинченные в выступы 4 коромысла.

 При  этом способе крепления обеспечивается  надежное соединение каретки  с коромыслом и требуемое положение  призм в горизонтальной плоскости.

 Призма 5 укреплена в каретке четырьмя винтами 6. Эти винты соприкасаются с призмой конической частью своих головок.

 Винты  6 служат для установления параллельности  призм. Крепление призм при  помощи клинового зажима, применяется  в весах для больших нагрузок.

 Для  обеспечения хорошей работы весов необходимо, чтобы призма была твердой и в то же время не была хрупкой.

 Это  свойство может быть обеспечено  только при хорошем качестве  стали, из которой изготовляются  призмы, и при правильной термической  обработке. 

Подушки и щечки. 

 Все  призмы опираются, а также воспринимают  или передают нагрузку через  детали, называемые подушками.

 Подушки  либо заделываются в стойки  или серьги на тугую посадку,  либо вкладываются в эти детали (самоустанавливающиеся или качающиеся).