Способ балансировки роторов

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 G 01 M 1/38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3425056/25-28 (22) 19.04.82 (46) 07.02.86. Бюл. 5 (71) Московский авиационный технологический институт им. К.Э. Циолковского (72) П.Н. Баранов, В.М. Суминов и А.В. Леонов (53) 620,1 ° 05:531.24 (088.8) (56) 1. Суминов В.Н,, Баранов И.Н.

Автоматизация процесса балансировки вращающимся лучом лазера. — Механизация и автоматизация производства, 1978, № 5.

Патент СССР ¹ 404286, .кл. G 01 М 1/38, 1971.

„„SU„„1210078 (54) (57) 1 . СПОСОБ БАЛАНСИРОВКИ

РОТОРОВ, заключающийся в том, что устраняют дисбаланс ротора в группе зон, расположенных в плоскости коррекции, кратковременным периодическим воздействием на его поверхность лазерного луча высокой интенсивности, который перемещают поступательно и симметрично относительно тяжелого" места ротора, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности балансировки, дисбаланс ротора переносят в группу зон, синфазированных с отметкой на роторе, которую принимают за нулевую где — угол между двумя соседними зонами; одоп — дисбаланс в зоне, расположенной под углом дап =+ Т относительно

"тяжелого" места ротора;

>o — максимально удаляемый за импульс дисбаланс, - номер зоны относительно тяжелого места, зону, количество эон определяют из соотношения

: Й=21ИТ 1 где И вЂ” число эон коррекции в плос" кости коррекции; — радиус рабочей эоны, — минимальное расстояние между соседними-зонами, I

+ 69 — относительнО "тяжелого 1

4 места ротора, при условии

В дол «а 1)о, 10CI78 и большую — основную составляющую

Р„„ расположенную в одной из ближайших эон относительно тяжелого" места ротора, относительно которой затем осуществляют коррекцию дисбаланса, пропуская зону, расположенную симметрично зоне дополнительной составляющей дисбаланса относительно основной составляющей дисбаланса, а дополнительную составляющую д корректируют вместе с основной Зосн.

2, CIIOCO6 IIO и. 1, O T JI H U а юшийся тем, что, с целью повышения производительности балансировки, корректируют основную составляющую дисбаланса в зоне ее приведения на величину Ро.

3. Способ по пп, 1 и 2, о т л ич а ю m; и и с я тем, что выделяют на роторе в одной плоскости коррекции две или более группы зон, смещенных относительно нулевой группы на угол у где K- номер группы эон (К = 0,1, 2,...,и), в которых затем производят цикл балансировки, l Y — угол между двумя соседними группами зон.

Изобретение относится к технологии приборо- и машиностроения и может быть использовано для балансировки малогабаритных роторов лучом лаэера.

Известен способ балансировки роторов лучом лазера, заключающийся в том, что дисбаланс корректируют кратковременным периодическим. воздействием лазерного луча высокой интенсивности. Коррекцию дисбаланса осуществляют иэ "тяжелого" места ро" тора в плоскости коррекции 01 .

Недостатком данного способа является невысокое качество поверхности следа при многократном удалении неуравновешенной массы из одной зоны на поверхности ротора, что вызвано неравномерностью плотности энергии лазерного луча при введении его в зону повторной коррекции дисбаланса в условиях малой угловой погрешности. След от таких повторных взаимодействий становится размытым с большой долей облоя на поверхности.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ балансировки роторов, эаклю10 чающийся в том, что устраняют дисбаланс ротора в группе эон, расположенных в плоскости коррекции, кратковременным периодическим воздейст, вием на его поверхность лазерного луча высокой интенсивности, который перемещают поступательно и симметрично относительно тяжелого" места ротора.

В результате такого воздействия образуется несколько корректирующих

121ОО>8 отверстий, расположенных адно скала другого в направлении периферии в плоскости коррекции, си3жетричнс относительно точного углоно3 о положения дисбаланса ротора 2

Однако из-эа погрешности энергии и момента инициирования лазерного луча в процессе коррекции дисбаланса в ряде, случаев необходима повтор. ная балансировка из эоны как тяжелого" места ротора, так и с новым значением угла дисбаланса. При этом возможно повторное поражение зон с уже корректированнсй массой, что снижает точность и прризводительность балансировки из-за образования аблая на поверхности ротора.

Цель изобретения — повышение точности и производительности балансировки.

Поставленная цель достигается тем, что при способе ба33ансировки роторов, зак3почающемся в том, что устраняют дисбаланс ротора в группе эон, расположенных в плоскости коррекции, кратковременным периодическим воздействием »а его поверхность лазерного луча высокой интенсивности, который перемещают поступательно и симметрично относительно

"тяжелого" места ротора, дисбаланс ротора переносят в группу зан, синфазираванных с отметкой на роторе, которую принимают эа нулевую зону, количество эон определ>пот из соотно313Е 3! ИЯ (пк

3 l c > j Nl f-E где 31 — число зон коррекции в плоскости коррекции, радиус рабочей зоны; — минимальное расстояние между соседними зонами;

1 NT — целая часть числа, дисбаланс ротора в плоскости коррекции раскладывают на две составляющие: мень>пу3о по величине — дополнительную 1>доп, расположенную в одной из зон в диапазоне ЬЧдott—

+47 â относительно тяжелого и

11 tt

4 места ротора, при условии t on — о «

ГДЕ с! 3 — УГОЛ МЕжЦУ ДВУМЯ СОСЕДними зонами; одоп — дисбаланс в зоне, расположенной под углом Доп — i h У ОТНС СИТ РЛЪ330

"тяжелого" места ротора

T2 . 3акснмально у1!««!3яе333 33! за 3мпульс дисбаланс", номер зоны относительно тяжелого" места, и больп>ую — основную составляющую

1>осп, Рас31оложеннУю !3 оДной из ближайших зон относительно "тяжелого" места ротора, относительно которой затем осуществляют коррекцию дисбаланса, пропуская зону, расположенну>о симметрично зоне дополнительной составляющей дисбаланса относительна основной составляющей дисбаланса, а дополнительную сосТЯВЛЯЮЩ Ю DдоП КОРРЕКТ33РУЮТ ВМЕСТЕ

С ОСНОВНОЙ 3осп.

При э-ом корректируют основную состав>3яющу3о дисбаланса в зоне ее

EIPEEBPjIeH.*:3ÿ На вЕЛИчину 31

Кроме того, выделяют на роторе в одной плоскости коррекции две или более группы зон, смещенных относительно нулевой группы. на угол

Ь к -3

25 о где К вЂ” номер группы зон (К = — О, 19 . Ф„3!) в кОто рых затем производят цикл балансировки;

-. угол между двумя сосед30 ними группами зон.

На фиг.1 изображена схема расположения зон балансировки, синхронизировсанных с отметкой ротора, на фиг,2 — схема ра.элажения дисбаЗ5 лансов на основную и дополнительную составляющие в зонах коррекции, на фиг,3 — схема разложения основной составляющей дисбаланса на

СИММЕтРИ.-ЗНЫЕ СОСтаВЛЯЮШИЕ 1>о," На

40 фиг.4 — схема разложения дисбалансов с частичной коррекцией из зоны основной составляющей, на фиг.5— схема расположения групп зон в плоскости коррекции, 45

Способ осуществляется следующим образом.

Балансируемый ротор разгоняют до частоты балансировки и определяют

50 величину 0 и угол 13 дисбалансов в плоскостях коррекпии.

По рез-льтатам этих замеров в процессе вращения ротора или при неподвижном роторе после его останова осуществляют кратковременное периодическое воздействие на era поверхность лазерным лу 3см высокой интенсивности.

1210078

При неподвижном роторе последний от воздействия к воздействию поворачивают на малый угол Й (Так как величина дисбаланса D (фиг.1), как правило, больше величины максимально корректируемого за импульс генерации лазера дисбаланса D, то дисбаланс I) разделяют на несколько составляющих, симметричных относительно "тяжелого места ротора, учитывая, что

Q=z+D c s e9+e1)„, 1, i f1 (=1 где число корректируемых зон н плоскости в одном направлении относительно "тяжелого" ния

N=2INT р (2) число зон коррекции в плоскости коррекции, радиус рабочей зоны; минимальное расстояние между соседними зонами, )NT — целая часть числа.

Величину расстояния между соседними зонами выбирают из условия отсутствия перекрытия днух соседних следов один другим

1,2 с1сд где Ы, — диаметр следа от разового воздействия лазерного импульса в зоне балансирсв-ки.

В результате такого синфазирования зон балансировки с отметкой на роторе исключаются коррекция дисбаланса из участков поверхности ротора вне указанных зон и ухудшео ние качества спеда.

Ошибка, возникающая в резул.тате углового приведения дисбаланса Р к ближайшей синхронизированной зоне (фиг.1, зона 3) и равная места ротора.

В связи с тем, что при коррекции дисбаланса Э дозами В„ нозможнь1 погрешности 6Р; вызванные погрешностью энергии лазерных импульсов, а также из-за эксплуатационного изменения дисбаланса в дальнейшем возможны повторные балансировки, В этой связи коррекцию дисбаланса осуществляют в зоне, синфазированной с отметкой на роторе, которую принимают за нулевую зону, а. количество зон определяют из соотношеуглу 1 1" может вызвать погрешность коррекции дисбаланса.

Поэтому дисбаланс D в плоскости коррекции раскладывают на две сос-.àÂËÿÞIIiÈÅ: дОПОЛНИтЕЛЬНУЮ с1дo И

ОСНОВНУЮ с1осн.

Дополнительной составляющей Одоп (фиг.2) выбирают меньшую по величине и располагают в одной из зон н диапазоне углов

N 1одоп — +, относительно "тяжелого места ротора в сторону зоны, расположенной под углом Ч,„ или Р в зависимости от того, какой из указанных углов больше с1 „ или -(с, При этом,, последовательно увеличивая величину угла б Рд „„на величину 6g

- îпределяюT величину дополнительного дисбаланса Эдot1 как

D Sin ((I )доп2П) 1 )

)) доп, 2с с,„(;(.() Ч доп„->V(1NT(N ) 1) 11дИ (5) ( eeäne=e f(lMT(- )- II, (ei

N где )1д,„ — угол дополнительного аП„ дисбаланса при aV,,),; (Доп2 — УГОЛ ДОПОЛНИТЕЛЬНО дисбаланса при ь f, >д1», Основной составляющей D„„ выбирают большую по величине и располагают в одной из ближайших зон относительно "тяжелого места.

Величину 9 с„ определяют по формуле

D Ы (i Л 2 с о 2,1) )осн„(7) а ее угол Ч о, относительно отметки на роторе

50 (8) или

1осн

Указанныи дисбаланс )I ac является приведенным значением дисбаланса ротора и относительно него осуществляют коррекцию дисбаланса

ВЕЛИЧИНУ D(1,,п СраВНИВаЮт С ВЕличиной В, и принимают за необходимую когда модуль одоп с- Я> °

Угол Чд,„„„ дополнительного дисоп 1,2 баланса относительно отметки на роторе определяют как к - а з (10) 7 дозами Ро (фиг.3) рассчитывая их с учетом уравнения (1), пропуская зону, расположенную симметрично относительно основной составляющей Э „ дисбаланса в зоне дополнительной составляющей eoq, дисбаланса, которую корректируют вместе с основной составляющей Р н

Основную составляющую 3„H ас-тично корректируют из зоны ее приведения на величину 3 (Лиг.4).

Если осуществляют многоэтапную балансировку, то зоны формируют в группы, одноименные зоны которых смещены относительно нулевой зоны на угол

1210078 8 а соседние эоны в каждой группе на угол

lL Y =.hh Pv, Коррекцию дисбалансов осуществляют предлагаемым способом последовательно из 0,1,..., К групп зон.

В связи с тем, что дисбаланс корректируют из эон, синфазированных с отметкой на роторе, раскладывают дисбаланс на две составляющие основную В,„ и дополнительную

3g< в укаэанных зонах, частично корректируют основную составляющую в зоне ее расположения, а также используют несколько групп зон существенно возрастает точность и производительность балансировки роторов лучом лазера.

1210078 оа

Заказ 512/52

Тираж 778 Подписное

ВНИКАЛИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4

Составитель А. Босой

Редактор О. Юрковецкая Техред А.Бойко Корректор Б. Бутяга