Основы динамической балансировки

Динамически неуравновешенный ротор при балансировке рассматривают как полностью сбалансированный ротор, в плоскостях коррекции которого прикреплены точечные неуравновешенные массы. При вращении такого ротора с постоянной угловой скоростью вокруг неподвижной оси возникают переменные нагрузки на опорах ротора и изгиб его оси. Нагрузки на опорах ротора Нагрузки на опорах ротора пропорциональны дисбалансам во всех плоскостях коррекции Дисбаланс во всех плоскостях коррекции

Основы динамической балансировки 

Коэффициент пропорциональностиназывают балансировочной чувствительностью, или чувствительностью по дисбалансу, и обозначают двумя индексами: первый индекс соответствует названию опоры, а второй - номеру плоскости коррекции. Балансировочная чувствительность зависит от частоты вращения ротора при балансировке, расстояния от плоскости коррекции до опоры, массы, жесткости, демпфирования и других параметров ротора и опор. В общем случае а - векторная величина, определяющая отношение изменения вибраций опоры к изменению измеряемого значения дисбаланса. Балансировочную чувствительность находят путем расчета или экспериментально.

Для жесткого ротора достаточно измерить нагрузки или вибрации опор на постоянной частоте вращения для того, чтобы определить главный вектор и главный момент дисбалансов или два вектора дисбалансов. Эти векторы в общем случае разные но значению и непараллельные, лежат в двух произвольных плоскостях, перпендикулярных оси ротора, и полностью определяют его динамическую неуравновешенность. Корректировку масс также достаточно провести в двух плоскостях.

Дисбалансы гибкого ротора, определяющие неуравновешенность по n-й форме изгиба, определяют на частотах вращения, близких к соответствующей n-й собственной частоте изгибных колебаний системы ротор-опоры, т. е. на частотах вращения, при которых возникают деформации упругой линии, характерные для n-й формы изгиба. Корректировку масс проводят во многих плоскостях, перпендикулярных оси ротора, по каждой форме изгиба.

Упругодеформируемые роторы балансируют на низких частотах вращения как жесткие роторы. Однако корректирующие массы располагают во многих плоскостях по определенному закону.

Процесс динамической балансировки состоит из следующих этапов:

  • На постоянной частоте вращения измеряют нагрузки или вибрации опор динамически неуравновешенного ротора.
  • По результатам измерений вибраций опор путем расчета или экспериментально находят балансировочные чувствительности и дисбалансы в плоскостях измерения. Обычно плоскости измерения совпадают с плоскостями опор ротора.
  • Рассчитывают дисбалансы в заданных плоскостях коррекции, значения и углы корректирующих масс.
  • Проводят корректировку масс ротора согласно требованиям технической документации.
  • В зависимости от заданной точности балансировки, класса ротора, применяемого оборудования и многих других факторов используют различные методы динамической балансировки.

 

Избранные главы из книги Левита М.Е., Рыженкова В.М. "Балансировка деталей и узлов". Москва, изд. "Машиностроение", 1986г.