ЛЕКЦИИ по ТММ

Уравновешивание вращающихся масс (роторов)

Ротором в теории балансировки называется любое вращающееся тело. В связи с появлением быстроходных машин возникла проблема уравновешивания быстровращающихся деталей. Так, например, скорость некоторых турбин, валов гироскопов, суперцентрифуг достигает 3÷50 тысяч об/мин и малейшее смещение центра масс с геометрической оси вращения вызывает появление больших сил инерции, т.е. вибрационных явлений в машине и фундаменте.

Различают статическое уравновешивание (статическая балансировка) вращающихся роторов и динамическое. Статическая балансировка достигается тем, что центр тяжести вращающейся детали переводят в неподвижную точку. Такое уравновешивание применяется для плоских деталей, длина которых мала по сравнению с диаметром. Если такую деталь заменить сосредоточенной массой m, вращающейся относительно неподвижного центра вращения (рис. 100, а), то можно записать уравнение динамики:

,

где G – вес; F_A – реакция в опоре;

F_u – сила инерции, равная:

.

Здесь g– ускорение силы тяжести;

дисбаланс (), который характеризует неуравновешенность и направлен так же

рис. 100 как сила инерции F_u.

План сил в данном положении (рис. 100, б) показывает, что F_A – величина переменная по направлению и создаёт динамические нагрузки и вибрацию. Если , то и динамические нагрузки отсутствуют. Для этого необходимо уравновесить дисбаланс установкой массы противовеса с противоположной стороны (рис. 100, в). Тогда дисбалансы будут уравновешены и G_п определяется из условия , т.е. , где .

Рассмотрим уравновешивание неплоской детали, которую можно представить, например, в виде двух грузов G₁ и G₂ (рис. 101, а). В этом случае возникают

реакции, вызванные неуравновешенностью как сил, так и моментов от сил инерции. Причём момент от сил инерции относительно точки А равен и характеризуется дисбалансом .

рис. 101

В этом случае динамические нагрузки на опоры возникают даже если проведена статическая балансировка, когда центр тяжести грузов 1 и 2 совпадает с центром вращения. Уравновешивание моментов от сил инерции вращающихся деталей будет обеспечена динамической балансировкой.

Полное уравновешивание системы можно осуществить двумя дополнительными грузами G₃ и G₄, установленными в разных плоскостях I и II, называемых плоскостями исправления. При этом должны выполняться условия:

или ;

или .

Совместное решение указанных уравнений, например, графическим путём (рис. 101, б, в) позволяет найти вес и положение противовесов G₃ и G₄.

Балансировка вращающихся масс осуществляется на специальных балансировочных станках, при этом исключается неуравновешенность, вызванная неточностью изготовления детали.

Список книг по дисциплине “Теория механизмов и машин”

1. Артоболевский И. И. ТММ./учебник для вузов/.-4-е изд., перераб. и доп.-М.: Наука, 1988.

2. Артоболевский И. И. Сборник задач по ТММ./для машин. Спец.вузов/2-е изд., стереотипное.-М.:Наука, 1975,1973.

3. Баранов Г. Г. Курс ТММ./для авиац. спец. вузов/.Изд. 5-е, стереотип.-М.: Машиностроение, 1975.

4. Безвесельный Е. С. Курсовое проектирование по ТММ в примерах. -Харьков: изд-во Харьк.ун-та, 1960.

5. Безвесельный Е. С. Вопросы и задачи по ТММ:-Киев, 1977.

6. Белоконев И. М. ТММ: Методы автоматизированного проектирования. Уч. пособие для техн.вузов.-Киев:Выща школа, 1990.

7. Ковалев Н. А. ТММ и детали машин. Краткий курс/для немашин. спец. вузов/изд-е 2-е, испр.-М.: Высш.шк., 1973.

8. Кореняко А. С. ТММ. Учебник для втузов. Изд.3-е, перераб.-Киев:Выща Щкола, 1976.

9. Курсовое проектирование по ТММ./Уч.пособие для инж.-техн.спец.вузов/ Под редакцией Г. Н. Девойно-Минск: 1986.

10. Курсовое проектирование по ТММ. Уч.пособие для механ. И машиностр. Спец. вузов. Под ред. А. С. Кореняко-М.-Л.:Машин-е, 1964, 1970.

11. Левитская О. Н., Левитский Н. И. Курс ТММ./Уч.пособие для механ.спец. вузов/ 2-е изд., перераб. и доп.-М.:Наука, 1990.

12. Машнев М. М. ТММ и детали машин./Уч.пособие для немашин.спец. вузов/2-е изд., перераб. и доп., Л.: Машин-е,1980.

13. ТММ. Проектирование./Уч.пособие для машин. Спец. вузов/Под общей редакцией О. Н. Кульбачного.-1970.

14. ТММ. Сборник контрольных работ и курсовых проектов. Под общей ред. Н. В. Алехновича. Уч.пособие для студ.-заочников механ.спец.вузов-Минск: Выща шк., 1970.

15. ТММ и механика машин. Учебник для вузов. Под ред. Фролова К. В. 2-е изд., перераб. и доп.-М.: Высшая школа, 1998.

16. ТММ./ Учебник для вузов/Под ред. Фролова К. В.-1987.

17. Юдин В. А., Петрокас Л. В. ТММ: Учебник,2-е изд.,перераб. и доп.-М.: Высшая школа, 1977.

Дата добавления: 2014-01-20