Неуравновешенность механизма ротора

Балансировка роторов. Неуравновешенность механизма бывает связана не только с особенностями его кинематической схемы, но также и с производственными ошибками. Для быстро вращающихся звеньев воздействие сил инерции на стойку может быть очень значительным даже при очень небольшой неуравновешенности. Поэтому одной из важных технологических операций является уравновешивание, или балансировка, таких звеньев. Обычно эти звенья имеют форму тел вращения и называются роторами. Рассмотрим этот вопрос подробнее. [c.55]

Наличие неуравновешенности на роторе приводит к тому, что жидкость уже не будет располагаться в виде кольца, ограниченного двумя концентричными цилиндрическими поверхностями. Отклонение геометрического центра от оси вращения вызывает несовпадение центров цилиндрических поверхностей, ограничивающих жидкостное кольцо, так как центр наружного цилиндра совпадает с геометрическим центром корпуса, а центр цилиндра, ограничивающего внутреннюю свободную поверхность жидкости, совпадает с осью вращения. Поэтому при наличии неуравновешенности толщина жидкостного кольца будет неодинаковой по окружности. В той стороне, куда направлен прогиб вала, толщина жидкостного кольца будет наибольшей и жидкость замкнет одну из пар контактов. При этом замыкается цепь управления исполнительного механизма, перемещающего балансировочные грузы. При докритической скорости вращения замкнется контакт, расположенный на тяжелой стороне ротора, а на закритической — контакт на легкой стороне ротора. [c.112]

Выражение (10.2) может быть представлено графически в функции времени (рис. 10.3, а) или в виде амплитудно-частотной характеристики— частотного спектра (рис. 10.3,6). Время, в течение которого совершается одно полное колебание материальной точки, называется периодом Т. Частота и период связаны соотношением T 2nf(s)o. Частотный спектр представляется одной составляющей амплитуды на данной частоте. Такой спектр называется еще дискретным или линейным, К числу примеров колебательных систем, находящихся под действием гармонических сил, можно отнести вибрации несбалансированного ротора, поршневых машин, неуравновешенных рычажных механизмов и др. [c.269]

Неисправности производственного характера связаны с неправильным подбором материалов, нарушением технологических процессов при изготовлении и сборке ГТД и т. п. Эти неисправности приводят к вибрациям, а иногда к разрушению деталей ГТД. Вибрация, в частности, вызывается неуравновешенностью ротора, неправильной центровкой, ослаблением посадки на валу дисков и втулок, задевания лабиринтовых уплотнений, заедания в приводных механизмах и т. д. [c.343]

В этой схеме используется одно из известных (или подобных) балансировочных устройств, но не в качестве уравновешивающего механизма, а в качестве устройства, определяющего положение неуравновешенности и управляющего работой исполнительного балансировочного механизма. Так как это устройство не предназначено непосредственно для уравновешивания ротора, а используется лишь в качестве управляющего, то величина его должна быть минимальной, достаточной только для управления. Поэтому влияние дополнительно вносимой этим устройством на докритических скоростях неуравновешенности не окажет существенного влияния на общую неуравновешенность ротора и его динамику. [c.290]

Вибраторы. В машинах и механизмах вибрационного и виброударного действия в качестве возбудителей колебаний широко используются механические вибраторы, основным элементом которых является ротор, несущий неуравновешенный груз (дебаланс), приводимый во вращение электродвигателем. Силы инерции неуравновешенных груза или грузов через подшипники роторов передаются на те звенья механизма или машины, с которыми связан корпус вибратора, и являются источником возбуждения, поддерживающего вибрационный или виброударный режим. [c.92]

В рассматриваемом автоматическом уравновешивающем устройстве автор использовал метод направленного перемещения элементов исполнительного механизма с учетом динамических свойств системы. Для этой цели использовались два чувствительных элемента, установленных на роторе, один из которых показывает положение осевой плоскости неуравновешенности и приводит в эту плоскость исполнительный балансировочный механизм, а второй показывает наличие неуравновешенности и приводит исполнительный механизм в положение, при котором компенсируют действие неуравновешенности имеющийся в устройстве центробежный регулятор изменяет настройку системы управления на критической скорости (схема 3). [c.108]

Станок фирмы Аскания модели АМ-500 предназначен для балансировки деталей весом до 500 кг. Станок — резонансный и работает по методу компенсации центробежных сил от неуравновешенности детали силами, создаваемыми специальным инерционным механизмом, кинематически связанным с опорами станка. Испытание станка проводилось на ряде роторов, наибольший из которых имел вес 300 кг. Однако даже при этом весе разгон ротора продолжается очень долго— свыше 5 мин. [c.396]

Наибольшая глубина сверления определяется наибольшей начальной неуравновешенностью, исправление которой должно быть предусмотрено настройкой автомата. Как уже указывалось, наибольшая глубина в случае осевого сверления ограничивается длиной ротора, а в случае радиального сверления — диаметром поверхности, с которой начинается сверление. Поскольку номенклатура размеров и изделий очень широкая, то для каждого изделия требуется свой механизм глубины. [c.431]

Наряду с технологическим оборудованием, осуществляющим уравновешивание роторов в процессе их изготовления и ремонта в Советском Союзе и за рубежом разрабатываются встроенные устройства для автоматического уравновешивания роторных систем центрифуг, стиральных и отжимных машин, шпинделей шлифовальных станков, колес автомобилей и т. д., которые содержат, как правило, датчик наличия неуравновешенности и управляемый им механизм изменения относительного положения уравновешивающих грузов, перемещающихся принудительно или при определенных режимах работы самопроизвольно так, что вибрации агрегата, обусловленные наличием неуравновешенности снижаются до минимально возможного уровня, однако устройства такого типа не получили достаточно широкого распространения. [c.130]

Пример 1 (Определение критических частот ротора на упругих опорах) Критические частоты турбин и других быстроходных механизмов зависят от динамической жесткости опор по отношению к неуравновешенным силам, действующим на подшипники со стороны вала Указанная жесткость зависит от частоты, параметров масляной пленки, а также масс и жесткостей всей внешней конструкции Предполагая, что жесткость опор одинакова, а взаимодействие между ними отсутствует, используем уравнение (109) из гл II в простейшей одномерной форме [c.314]

Важным параметром, характеризующим механизм как источник вибрации, является величина излучаемой в опоры колебательной мощности (см. [22, а также гл. XIV). По спектру колебательной мощности можно установить, какой источник дает наибольший вклад а виброакустическое поле например, у роторных механизмов основное излучение происходит на частоте вращения неуравновешенного ротора. [c.414]

Распространенным источником гармонических воздействий являются неуравновешенные детали механизмов, вращающиеся или движущиеся поступательно по гармоническому закону. В некоторых случаях амплитуда и частота гармонического воздействия могут принимать различные значения в зависимости от режима работы источника например, ротор двигателя может иметь различную скорость вращения при различных рабочих режимах. Силовые воздействия на корпус двигателя, вызванные неуравновешенностью ротора, будут иметь частоту, равную угловой скорости, а их амплитуда (в случае жесткого ротора) пропорциональна квадрату угловой скорости. [c.12]

Рассмотрим характер относительного движения звеньев в кинематических парах в зависимости от изменения действующих на них сил на примере простейшего механизма первого класса первого порядка, конструктивно представляющего одно звено, вращающиеся в подшипниках (рис. 7.9.1). Таким звеном является ротор с цапфами (концами вала, входящими в подшипники). При вращении неуравновешенного ротора на цапфы действуют [c.521]

С одной стороны эта щель переходит в очень малый зазор, а с другой она закрыта лопаткой 5. Очевидно, давление воздуха на лопатку 5 со стороны щели Б останется неуравновешенным и заставит эту лопатку, а вместе с ней ротор 1 повернуться, как показано стрелкой. Щель между ротором и статором будет при этом увеличиваться, и воздух, находящийся в ней, станет расширяться, совершая полезную работу. В щели В между лопатками 5 и 5 воздух тоже будет создавать неуравновешенное давление на лопатку 3, способствующее вращению ротора 1 до тех пор, пока эта лопатка не подойдет к отверстию Г, сообщающему внутреннюю полость двигателя с атмосферой. Через это отверстие отработавший воздух выйдет в атмосферу. Таким образом, в ротационном пневматическом двигателе энергия сжатого воздуха сразу преобразуется в механическую энергию вращения ротора, В этом двигателе нет кривошипно-шатунного механизма, как в поршневом, нет золотникового устройства, отсутствуют поступательно движущиеся массы [c.80]

Описанные колебания имеют беспорядочный характер. В отличие от них колебания, обусловленные вращением неуравновешенных элементов какого-либо механизма, регулярны они вызывают периодическое смещение механизма в целом. Простейший пример — груз, расположенный на конце вращающегося стержня. Центробежная сила действует в направлении стержня если стержень вращается с постоянной скоростью, а механизм в целом может свободно колебаться только в одном направлении, например вверх-вниз, то под действием центробежной силы он будет смещаться из положения покоя на расстояние, пропорциональное косинусу угла между стержнем и направлением смещения. Поскольку косинус равнозначен синусу, сдвинутому по фазе на 90°, то в этом случае результирующее колебание создает чистый тон , так как колебания давления при чистом тоне образуют синусоидальную волну. Разумеется, у многих механизмов силы, обусловленные неуравновешенностью, значительно сложнее, чем силы, возникающие при вращении одного ротора. Одна из причин их сложности состоит в том, что реальный механизм никогда не совершает колебаний только вверх-вниз он обычно колеблется в шести различных направлениях вверх-вниз, из стороны в сторону, вперед-назад, вращаясь вокруг вертикальной и двух горизонтальных осей (с боку на бок и в продольном направлении). По- [c.104]

Механизмы теплосиловых установок имеют ротор. Ротор состоит из вала и насаженных на него и вращающихся вместе с ним деталей (полумуфт, рабочих колес вентиляторов и дымососов или полумуфт, дисков, билодержателей, бил молотковых мельниц и др.). Обычно материал каждой детали ротора неравномерно распределен по весу относительно его геометрической оси (оси вращения) и центр тяжести детали не всегда расположен на ее оси вращения. Неравномерное распределение материала увеличивается при наличии сварных швов в деталях, а также при неточностях изготовления. Материал вала также не всегда однороден, а поэтому тоже может по весу неравномерно располагаться относительно оси вращения. Таким образом, ротор в целом может иметь неравномерное относительно оси вращения распределение материала по весу и его центр тяжести не будет расположен на этой оси, т. е. по весу ротор не будет уравновешен относительно оси вращения. Такая неуравновешенность ротора или его деталей называется небалансом. [c.254]

К комплектованию также относятся работы по подбору деталей по массе и балансировке для устранения неуравновешенности вращающихся частей механизмов. Неуравновешенность любой вращающейся сборочной единицы тепловоза может возникнуть как в процессе эксплуатации вследствие неравномерного изнашивания, изгиба, скопления загрязнения в каком-либо одном месте, при утере балансировочного груза, так и в процессе ремонта из-за неправильной обработки деталей или неточной сборки. Неуравновешенность таких сборочных единиц, как коленчатый вал дизеля, якорь электрической машины, карданные валы, ротор турбокомпрессора, чрезвычайно вредна, так как вызывает вибрацию, повышенное изнашивание и ускоренное разрушение многих деталей и особенно деталей подшипников. [c.253]

К комплектованию также относятся работы по подбору деталей по массе и балансировка с целью устранения неуравновешенности вращающихся частей механизмов. Неуравновешенность вращающихся частей, таких, как детали шатунно-поршневой группы, коленчатого вала, якоря электрической машины, карданных валов, ротора турбокомпрессора, чрезвычайно вредна, так как вызывает вибрацию, повышенный износ и ускоренное разрушение многих деталей и особенно подшипниковых узлов. [c.122]

Уравновешенность. Принципиально возможно обеспечить работу лопаточной машины без действия неуравновешенных сил инерции. Неуравновешенные силы инерции в лопаточных машинах могут появляться только в результате погрешностей при изготовлении. Практически они сводятся к допустимому минимуму динамической балансировкой роторов машин. В ТНА ЖРД ротор можно сбалансировать с погрешностью не более 10- Н-м. Уравновешенность машины является ценным эксплуатационным свойством, позволяющим резко уменьшить нагрузки и получить более легкую конструкцию. В этом заключается существенное преимущество лопаточных машин перед поршневыми, имеющими кривошипно-ползунный механизм, который всегда неуравновешен. [c.34]

Рассмотрим некоторые характерм[>1е примеры двигатель (турбина, генератор, двигатель внутреннего сгорания, любой роторный механизм), установленный на фундаменте, имеет неуравновешенный ротор. Здесь источником колебаний является ротор, а объектом виброзащиты — корпус двигателя, динамические воздействия представляют собой динамические реак- [c.267]

При инерционном силовозбуждении, широко используемом в стационарных испытательных машинах, программирование задаваемых напряжений может осуществляться путем раздельного варьирования двух динамических параметров либо степени неуравновешенности ротора вибратора, либо скорости его вращения. Первый способ программирования использован в машине обращенного типа (рис. 32) для испытания образцов на консольный изгиб [5]. Вектор нагрузки, вращающийся относительно оси образца О с постоянной скоростью йз, создается сложением центробежных сил Р двух грузов т, размещенных на концах одинаковых грузодержателей длиной L. С помощью шарнирного соединения грузодержатели могут изменять угловое взаиморасположение, поэтому программирование нагрузки сводится к программному изменению угла а. Для этого имеется специальная рычажная система, управляемая от плоского кулачка с помощью фрикционного планетарного механизма. Машина с таким способом силовозбуждения успешно эксплуатировалась. [c.60]

Центробежные силы неуравновешенных масс очень быстро растут с увеличением скорости вращения. Если, например, ротор балансировался при п = 300 об/мин, а работает при п = = 12 ООО об/мин., то в рабочих условиях ЦБС в 1600 раз больше, чем они были при балансировке. Положим, что ротор до балансировки имел небаланс порядка 500 гс-см тогда при п = 300 об/мин этому соответствовала сила 0,5 кг, а при п = 12 ООО об/мин — сила 800 кгс. Если расположение исходного небаланса и уравновешивающих грузов было примерно такое, как это показано на рис. II 1.3, то при оборотах балансировки упругая деформация вала будет совершенно ничтожной, под действием же усилий порядка 500—1000 кгс вал может деформироваться весьма существенно и во всяком случае величина его деформации будет порядка начального эксцентриситета и более. Поэтому несмотря на то, что исходный небаланс и уравновешивающие грузы будут, по-прежнему, уравновешивать друг друга, ротор на рабочих оборотах окажется разбалансированным вследствие появления новых эксцентриситетов из-за упругих деформаций. В этом и заключается механизм нарушения сбалансированности ротора по мере увеличения скорости его вращения. [c.111]

Способ автоматического уравновешивания ротора методом случайного поиска, предложенный Л. А. Растригиным [10], [И], заключается в следующем. Если на неуравновешенном роторе разместить ряд уравновешивающих грузов, то соответствующим подбором их величины и положения можно обеспечить снижение вибраций ротора до уровня, являющегося пределом допустимых вибраций, причем, если количество уравновешивающих грузов выбрано достаточно большим, то различных положений грузов, обеспечивающих заданный уровень вибраций, будет множество. Перемещение или изменение массы грузов производится исполнительным механизмом, установленным на роторе. Команды на исполнительный механизм подаются с блока управления, размещенного также на роторе или на неподвижных частях машины. В последнем случае команды передаются через токосъемник. [c.286]

Точность АУУ может быть повышена путем повышения точности исполнительных и индикаторных устройств, которые в рассматриваемых АУУ представляют прототипы известных или лодобных (маятниковых, шариковых, жидкостных и др.) балансировочных устройств, но используются не в качестве уравновешивающего механизма, а в качестве устройства, определяющего направление вектора прогиба и управляющего работой исполнительного устройства. При вращении неуравновешенного ротора векторы неуравновешенности и прогиба лежат на одной прямой только при отсутствии трения. При наличии трения в системе вектор прогиба отстает от вектора неуравновешенности на угол р. [c.62]

Основными механическими источниками вибрации в ГЦН являются неуравновешенные силы инерции движущихся масс и возмущения в подшипниках, возмущения, связанные с передаточными механизмами (муфтами) и приводом электродвигателя из-за возможных задеваний уплотнительных ножей или шумовых экранов о маховики, несовпадения магнитных осей статора и ротора, ослабления крепежа крепления у маховика, нарушения цельности его посадочных поверхностей из-за смятия ишонки и паза. [c.88]

В пятой главе рассматривается уравновешивание стержневых механизмов. Значение этого вопроса в технике такое же большое, как и вопроса уравновешивания вращающихся частей машины, однако методы уравновешивания стержневых механизмов разработаны в настоящее время значительно слабее, чем методы уравновешивания роторов. В данной главе излагается новый принцип приближенного уравновешивания в шатунно-кривошипном механизме неуравновешенной силы и неуравновешенного момента, приводится теория и практические результаты динамического уравновешивания автомобильного двигателя на балансировочной машине, излагается теория неустранимых дисбалансов карданных валов и их влияния на технологию динамической балансировки на машинах любого класса, рассматривается теория уравновешивания карданных валов на балансировочных машинах класса VIIА и приводятся результаты опытных балансировок карданных валов в заводских условиях. В этой же главе описываются некоторые новые схемы статико-динамического уравновешивания плоских механизмов, вращающимися противовесами. [c.5]

Псследования показали, что производительность и точность уравновешивания световым лучом во многом определяются механизмом съема неуравновешенной массы. Для точного уравновешивания роторов электрических машин могут быть использованы следующие схемы. [c.25]

Одновременно с совершенствованием универсального балансировочного оборудования в середине 50-х годов в СССР, ФРГ и США было разработано несколько моделей балансировочных. машин-автоматов, привод вращения которых имел жесткую связь с уравновешиваемым ротором. Измерение величины неуравновешенности ротора и передача результатов измерения механизму корректировки в машинах-автоматах, как правило, производится по компенсационной схеме, для из гepeния [c.127]

Потребность промышленности в высокоточных машинах-автоматах при ограниченных технических возможностях известных методов измерения неуравновешенности привела к созданию в последнее десятилетие принципиально новой измерительной системы со стробоскопическим измерителе.м дисбаланса, которая может быть использована как в станках с автоматическим циклом измерения и корректировки неуравновешенности, так и в универсальном балансировочном оборудовании. При использовании этой системы измерение величины неуравновешенности и передачу результатов измерения на позиции корректировки осундествляют по известной компенсационной схеме. Механизм измерения угловой координаты неуравновешенности системы содержит управляемый сигналом датчика вибрации стробоскопический осветитель, радиально направленный или отраженный луч света которого, синхронный с вектором дисбаланса, регистрируют медленно вращающимся приемником — фотоэлементом. В момент освещения фотоэлемента срабатывает реле, отличающее приводы вращения фотоэлемента и детали, и после ее остановки вращением фотоэлемента или детали восстанавливают их относительное положение, имевшее место в процессе вращения, при этом угловая координата вектора неуравновешенности будет совпадать с угловым положением фотоэлемента. Различные модели балансировочного оборудования, выпускаемого с вышеописанной измерительной системой, позволяют как при наличии жесткой связи привода с балансируемой деталью, так и при отсутствии получать данные о неуравновешенности ротора в полярной, прямоугольной или косоугольной системах координат, обеспечивая при этом точность измерения угловой координаты неуравновешенности и установку детали в положение корректировки 1°, при длительности цикла автоматического измерения параметров неуравновешенности 6—7 секунд [12], [13], [14]. [c.128]

При измерении силы маятниковыми весовыми устройствами (см, фиг. 89—91) стрелка циферблата проходит путь от нуля до максиму.ма, показывая при этом полную реакцию от момента вращения двигателя, воспринимаемую весами. Небольшое изменение нагрузки при измерении указанными весами дает незначительное изменение в показаниях стрелки, учесть которое за-трудните.тьно. Более точное измерение можно производить с помощью весового механизма, схема которого представлена на фиг. 94. Большая часть измеряе.мой силы уравновешивается прямой нагрузкой 1 и только меньшая ее часть определяется весами Я. Для получения показаний независимо от направления вращения ротора в схеме предусмотрен реверсивный рычаг 2. Корпус гидротормоза соединен шарнирами с рычажной системой в двух диаметрально-противоположных точках. Такое соедине-ь ие создает на корпусе пару сил, благодаря чему цапфенные подшипники корпуса не имеют неуравновешенной нагрузки. [c.159]

Неуравновешенность ротора, т.е. наличие неуравновешенных центробежных сил, отрицательно сказывается на работе машины (механизма, прибора), вызывая вибрацию и дополнительные напряжения, достигающие при высоких частотах вращения опасных значений. Вибрация оказывает вредное физиологическое воздействие на человека, ухудшает технологические парамепры машины (точность, производительность и качество работы), снижает долговечность машины. Особенно вредно дисбаланс проявляется при частотах вращения, близких к частотам резонанса. Поскольку идеальное уравновешивание ротора практически невозможно, при проектировании машины рабочие частоты должны выбираться достаточно удаленными от зоны резонанса. [c.530]

Звенья в механизме и машине служат для передачи движения и силы от одного звена (ведуш его) к другому (ведомому). В качестве звеньев механизма могут быть использованы твер1 ые, упругие и гибкие тела. Звенья механизма при условии отсутствия деформации от действующих сил должны быть достаточно жесткими. Однако во многих случаях, когда машина подвержена ударным нагрузкам, и в ряде других случаев звенья механизма должны быть упругими с целью амортизации и предохранения от разрушения звеньев машины. Упругие звенья с ограниченной жесткостью применяются также в случае необходимости предохранить машину от вибраций и колебаний. Например, упругий вал дает возможность сообщить весьма большие числа оборотов ротору турбины без опасности разрушения его при колебаниях от неуравновешенных сил инерции, [c.40]

Если при пробном пуске собранного (смонтированного) механизма ощущается недопустимая вибрация, вызванная неуравновешенностью ротора, то необходима динамическая балансировка. Такая необходимость иногда возникает у мельничных бентиляторов, дымососов, молотковых и аэробильных мельниц. Перечисленные механизмы имеют длинный ротор, весьма чувствительный к динамической неуравновешенности. [c.265]

Изменение поведения колебательных систем и механизмов под действием вибрации. К этой группе эффектов 0ТН0С5ГГСЯ исчезновение прежних и появление новых положений равновесия и видов движения системы, смена характера положений равиовеош (то есть вх устойчивости или неустойчивости), из-меноше частот малых свободных колебаний вблизи положений устойчивого равновесия, эффекты вибрационной связи, в частности, самосинхронизация неуравновешенных роторов (вибровозбудителей), эффект вибрационного поддержания щ>ащения неуравновешенных роторов, своеобразное поведение так называемых "колебательных систем с ограниченным возбуждением" и некоторые другие. [c.18]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...