Балансировочный станок

Балансировочный станок, балансировочная машина — это оборудование, включающее в себя механическую часть, состоящую из станины, привода и опор для установки балансируемого ротора, и измерительный прибор, измеряющий параметры вибрации или сил, и определяющий место и величину неуравновешенности вращающегося ротора. Некоторые станки имеют приспособления для автоматической корректировки масс.

Балансировочный станок используется в процессе балансировки вращающихся деталей различных машин — роторов электродвигателей и турбин, валов, муфт, винтов, гироскопов и т. д. Также балансируют патроны фрезерных станков, это позволяет снизить вибрацию, и что даже более важно предотвратить поломку шпинделя, связанную с дисбалансом на больших скоростях.

Станок, как правило, состоит из одной или двух опор, в которые помещается балансируемое изделие, привода для его вращения и измерительного устройства с индикацией. В процессе балансировки при вращении изделия датчиками регистрируется вибрация (виброскорость, виброперемещение или виброускорение) либо давление (в зависимости от типа станка). Данные, полученные таким образом, позволяют определить место и величину неуравновешенности детали.

Жёсткие и податливые опоры

Различают балансировочные станки с жёсткими (дорезонансные) и податливыми (зарезонансные) опорами. Податливые опоры под воздействием центробежных сил, возникающих при вращении неуравновешенного изделия (ротора) деформируются. Направление центробежных сил циклически меняется с частотой вращения ротора, поэтому опоры совершают колебания. Измеряя амплитуды и фазы колебаний опор, можно получить информацию о величине и месте неуравновешенности ротора.

Жесткие опоры практически не деформируются под действием центробежных сил и вибрация не возникает. Поэтому на них устанавливаются датчики силы (давления) и измеряются усилия, возникающие в опорах.

Балансировка с жесткими опорами производится на частоте, ниже собственных колебаний системы, с податливыми — выше частоты собственных колебаний. Оба способа имеют свои недостатки и преимущества, но первый способ является более универсальным, позволяет балансировать тяжелые ротора на низких скоростях вращения. Станок с податливыми опорами обычно создается под ограниченный по массе ряд балансируемых деталей, но и результаты может выдавать более точные. Основа балансировочного станка — датчик вибрации опоры, который может, например, работать на принципе магнитной индукции (также может использоваться акселерометр или датчик силы), и датчик оборотов балансируемой детали (датчик фазы). Имея эти исходные данные можно вычислить, какую массу и в каком месте надо убрать или добавить.

В балансировочных станках применяют привод от карданного вала, от накидного ремня, воздушной струей и т. п. Существуют балансировочные станки для статической и динамической балансировки, с горизонтальной и вертикальной осью вращения. Также существуют станки с разной степенью автоматизации, например, включающие в себя сверлильные порталы с устройством для автоматического доворота ротора в заданное положение и высверливания отверстий на заданную глубину для съёма рассчитанной массы.

Методы балансировки

Экспериментальная установка для лазерной балансировки гироскопов ДНГ и РВГ. Вакуумная камера с установленным гироскопом ДНГ.

Существует три основных метода балансировки деталей:

  • Удаление массы — в нужных местах удаляют массу путём сверления, фрезерования или другим способом (вплоть до лазерной гравировки), для перераспределения массы. Наиболее простой способ.
  • Добавление массы — в нужных местах добавляют массу путём наваривания пластин, установки балансировочных шайб, регулировочными винтами или другими способами.
  • Метод балансировочных колец — применяется в основном к оправкам фрезерных станков. На оправке при этом крепятся два кольца имеющих на наружной поверхности эксцентриковую форму. Они могут вращаться вокруг оси оправки и фиксируются винтом. Таким образом каждое кольцо создает дисбаланс, который компенсирует собственный дисбаланс оправки и инструмента. Кольца могут быть съёмными или не съёмными. Наиболее прогрессивный метод для фрезерной обработки. Недостатком является необходимость использования специальных и как правило дорогих оправок.

Также для высокоточной балансировки специальных роторов, таких как гироскопы, используют метод лазерной коррекции дисбаланса.

Использованная литература

См. также

Ссылки

См. также

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.