Презентация по дисциплине Балансировка

• 1 слайд

  Тема урока:
  Способы определения дисбаланса и его значения при статистической балансировке
  

• 2 слайд

  Термины и определения
  Механика
  Механическое движение — изменение положения тела относительно других тел. Механическое движение определяется траекторией, пройденным путем, скоростью и ускорением.
  Инерция — явление сохранения скорости движения тела или состояния покоя при отсутствии действия других каких-либо сил.
  Колебания — процесс поочередного возрастания и убывания, обычно во времени, какой-либо величины.
  Механические колебания — колебания значения кинематической или динамической величины. Механические колебания определяются временем, амплитудой, фазой, угловой частотой. Механические колебания бывают свободные, вынужденные, резонансные и др.
  Вибрация — движение точки или тела, при котором происходят колебания характеризующих его скалярных величин. Вибрация характеризуется виброперемещением, виброскоростью, виброускорением, виброперегрузкой.
  Вращательное движение вокруг оси — движение, при котором все точки, двигаясь в параллельных плоскостях тела, описывают окружности с центрами, лежащими на одной прямой, перпендикулярной к плоскости этих окружностей и называемой осью вращения. Вращение определяется углом поворота, угловой скоростью, угловым ускорением.
  Момент инерции тела относительно оси — величина, являющаяся мерой инертности тела во вращательном движении вокруг этой оси.
  
  

• 3 слайд

  Неуравновешенность и дисбаланс
  Неуравновешенность — состояние ротора, характеризующееся таким распределением масс, которое во время вращения вызывает переменные нагрузки на опорах ротора и его изгиб. Неуравновешенность жесткого ротора бывает статическая, моментная, динамическая, квазистатйческая. Неуравновешенность гибкого ротора бывает по п-й форме изгиба.
  Эксцентриситет массы — радиус-вектор центре рассматриваемой массы относительно оси ротора.
  Точечная неуравновешенная масса — условная точечная масса с заданным эксцентриситетом, вызывающая во время вращения ротора переменные нагрузки на опорах и его изгиб.
  Дисбаланс — векторная величина, равная произведению неуравновешенной массы на ее эксцентриситет. Дисбаланс полностью определяется значением и углом.
  Корректирующая масса — масса, используемая для уменьшения дисбалансов ротора.
  Плоскость коррекции, приведения, измерения — плоскость, перпендикулярная оси ротора, в которой расположен центр корректирующих масс, задают дисбаланс, измеряют дисбаланс.
  Начальный и остаточный дисбаланс — дисбаланс в рассматриваемой плоскости, перпендикулярной оси ротора, до и после корректировки масс.
  Допустимый дисбаланс — наибольший остаточный дисбаланс в рассматриваемой плоскости жесткого ротора или дисбаланс по п-й форме изгиба гибкого ротора, который считается приемлемым.
  Технологический дисбаланс — разность значений остаточных дисбалансов в одних и тех же плоскостях ротора, измеренных для изделия в сборе и для сборочной единицы ротора.
  Эксплуатационный дисбаланс — разность значений остаточных дисбалансов в одних и тех же плоскостях ротора, измеренных на изделии в сборе до начала его эксплуатации и после того, как оно выработало весь заданный технический ресурс или ресурс до ремонта, предусматривающего балансировку.
  
  
  

• 4 слайд

  Балансировка. Основные понятия
  .
  Балансировка — процесс определения значений и углов дисбалансов ротора и уменьшения их корректировкой масс.
  Низкочастотная балансировка — балансировка на такой частоте вращения, при которой балансируемый ротор еще можно рассматривать как жесткий.
  Высокочастотная балансировка — балансировка на такой частоте вращения, при которой балансируемый ротор уже не может рассматриваться как жесткий.
  Балансировка на месте — балансировка ротора в собственных подшипниках и опорах без установки на балансировочный станок.
  Статическая балансировка — балансировка, при которой определяется и уменьшается главный вектор дисбалансов ротора, характеризующий его статическую неуравновешенность.
  Моментная балансировка — балансировка, при которой определяется и уменьшается главный момент дисбалансов ротора, характеризующий его моментную неуравновешенность.
  Динамическая балансировка — балансировка, при которой определяются и уменьшаются дисбалансы ротора, характеризующие его динамическую неуравновешенность.
  Балансировка по п-й форме изгиба — балансировка гибких роторов в заданном диапазоне частот вращения для уменьшения переменных нагрузок на опорах ротора и его изгиба, вызванных неуравновешенностью по п-й. форме изгиба.
  
  

• 5 слайд

  Основные методы коррекции дисбаланса
  
  Коррекция дисбаланса производится добавлением/удалением массы или перемещением оси ротора (центровкой массы). Выбранный метод коррекции должен гарантировать, что имеется свободное пространство для добавления/ удаления материала достаточного для ликвидации дисбаланса, максимально возможного для этого изделия. Идеальный метод коррекции подразумевает нахождение наименьшего начального дисбаланса. Однако этого часто трудно достичь.
  Обычные методы снижения дисбаланса позволяют достичь снижения величины дисбаланса в соотношении 10/1 за один пуск при тщательной настройке станка.
  Коррекция путем добавления массы, особенно на полностью автоматических машинах может достигать соотношения 20/1 за один пуск. Если за один пуск не удается достичь достаточного уровня дисбаланса, то производится следующий пуск и т.д.
  
  

• 6 слайд

  
  Коррекция добавлением массы
  1.Добавление двухкомпонентного эпоксидного состава.
  2.Добавление стандартных грузиков.
  3.Добавление веса способом сварки, то есть нанесением расплавленного металла на поверхность ротора в нужном месте.
  
  Удаление массы
  1.Сверление.
  2.Фрезеровка.
  3.Шлифовка.
  

• 7 слайд

  Единицы дисбаланса
  
  Дисбаланс измеряется граммомиллиметрах. Это масса, умноженная на расстояние этой массы от оси вращения или иначе радиус этой массы. Дисбаланс 100 г*мм, например, означает, что одна сторона ротора имеет эквивалент избытка массы 10 грамм на расстоянии 10 миллиметров, или 20 грамм на расстоянии 5 миллиметров. На следующем рисунке изображен ротор (вид сбоку) с дисбалансом 100 г*мм.
  
  

• 8 слайд

  Почему необходимо балансировать?
  
  Несбалансированный деталь (узел)создают вибрацию, которая передается на опоры. Хорошая сбалансированность это:
  1.Улучшение качества конечного изделия.
  2.Уменьшение вибрации и шума.
  3.Минимум напряжения в структуре узла или механизма.
  4.Минимум потерь мощности в узле или агрегате.
  5.Продление срока службы машины.
  Дисбаланс только одной из вращающихся деталей узла или агрегата приводит к вибрации всей машины. Вызванная этим вибрация может приводить к чрезмерному износу подшипниковых узлов, шпинделей и посадочных мест. Колебания могут привести к возникновению явления резонанса и вызвать полное разрушение механизма. Эксплуатационные показатели ухудшаются из-за поглощения энергии структурой опор.
  Чрезмерные колебания могут передаваться на смежные машины и существенно вредить их точности и правильному функционированию.
  
  

• 9 слайд

  Причины возникновения дисбаланса
  Избыток массы на одной стороне ротора на рисунке и есть дисбаланс или "тяжелое место". Дисбаланс может также возникать от недостатка массы (отверстия, раковины, выбоины) и эти места называются "легким местом".
  Дисбаланс может быть вызван следующим:
  1.Недостатки изготовления, включая брак механической обработки и сборки.
  2.Изменения в структуре материала (пористость, инородные включения).
  3.Несимметричная конструкция детали.
  4.Асимметрия возникающая в работе в результате перемещения каких-либо частей.
  
  

• 10 слайд

  Статический дисбаланс
  Статический дисбаланс возникает, когда основная ось инерции смещена параллельно оси вращения.
  
  
  
  
  
  
  Применение этого метода очень ограничено из-за низкой точности. Статическая балансировка достаточна только для тел вращающихся с низкой скоростью до 500 об/мин.
  

• 11 слайд

  Моментный дисбаланс
  
  
  
  Дисбаланс при котором основная ось инерции пересекает ось вращения в центре тяжести.
  
  
  
  
  
  
  Этот тип дисбаланса не может быть исправлен добавлением или удалением массы в единственном месте. Требуется по крайней мере два таких места. Другими словами моментный дисбаланс нуждается в другой паре для его коррекции
  
  

• 12 слайд

  Балансировка деталей и сборочных единиц
  При вращении многих деталей и сборочных единиц (коленчатых валов, маховиков, шкивов, дисков, карданных валов, барабанов и т.д.) из-за наличия неуравновешенных масс возникают центробежные силы. Неуравновешенность деталей и узлов возникает из-за неточности их изготовления (даже в пределах допуска) и сборки (несоосность и др.), неравномерного изнашивания поверхностей и др. Неуравновешенность очень вредна, так как в результате ее возникают вибрации, резко возрастают нагрузки на детали и машину в целом, что в итоге приводит к ускорению изнашивания подшипниковых узлов и разрушению многих деталей.
  Известно, что балансировка двигателя внутреннего сгорания повышает его надежность на 25%. После ремонта коленчатых валов перешлифовкой под ремонтный размер без последующей их балансировки дисбаланс в 2-5 раз превышает допустимое значение. Только из-за неуравновешенности отремонтированных коленчатых валов срок службы двигателей сокращается на 10-12%. Поэтому уравновешивание вращающихся деталей и сборочных единиц - один из важных резервов повышения надежности отремонтированных машин.
  
  Различают статическую и динамическую неуравновешенность и соответственно статическую и динамическую балансировку.
  

• 13 слайд

  Статическая балансировка.
  Статическая неуравновешенность обусловлена тем, что центр масс детали не лежит на оси ее вращения. При этом главная ось инерции детали параллельна оси ее вращения. В результате этого при вращении детали возникает неуравновешенная центробежная сила инерции:
  
  F = m х r х w2, (8.1)
  
  где F - центробежная сила, Н;
  m - неуравновешенная масса, кг
  r - расстояние от массы m до оси вращения детали, м;
  w - угловая скорость вращения, рад/с.
  
  Из формулы (8.1) видно, что неуравновешенность особенно опасна при большой частоте вращения, так как сила инерции пропорциональна ее квадрату.
  

• 14 слайд

  При статической балансировке опытным путем определяют массу, которую необходимо удалить с детали или прибавить к ней, чтобы центр масс детали располагался на оси ее вращения. Для этого деталь (например, маховик), смонтированную на точно обработанную и уравновешенную оправку, устанавливают на горизонтальные призмы или ролики с малым сопротивлением в опорах. Под действием неуравновешенной массы, создающей крутящий момент, деталь самопроизвольно повернется и установится так, что эта масса будет находиться в нижнем положении.
  Устраняют дисбаланс удалением металла с утяжеленной (нижней) стороны детали сверлением, фрезерованием, опиловкой или прикреплением корректирующего груза на противоположной стороне (например, у колес автомобилей). Массу удаляемого металла или прикрепляемого груза определяют опытным путем, добиваясь, чтобы после поворота детали на любой угол она оставалась бы неподвижной (как бы в состоянии безразличного равновесия). Статическая балансировка на роликах точнее, чем на призмах.
  

Краткое описание документа:

Способы определения дисбаланса и его значения при статистической балансировке.Термины и определения.Неуравновешенность и дисбаланс.Балансировка. Основные понятия.. Основные методы коррекции дисбаланса. Единицы дисбаланса.Почему необходимо балансировать?Причины возникновения дисбаланса.Статический дисбаланс.