Способ определения статического дисбаланса ротора на балансировочных ножах



Способ определения статического дисбаланса ротора на балансировочных ножах
Способ определения статического дисбаланса ротора на балансировочных ножах
Способ определения статического дисбаланса ротора на балансировочных ножах
Способ определения статического дисбаланса ротора на балансировочных ножах
Способ определения статического дисбаланса ротора на балансировочных ножах
Способ определения статического дисбаланса ротора на балансировочных ножах
Способ определения статического дисбаланса ротора на балансировочных ножах
Способ определения статического дисбаланса ротора на балансировочных ножах
Способ определения статического дисбаланса ротора на балансировочных ножах

 


Владельцы патента RU 2579830:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение "Техномаш" (RU)

Изобретение относится к машиностроению, а именно к способам определения статического дисбаланса ротора на балансировочных ножах, и может быть использовано для статической балансировки различных роторов. Заявленный способ определения статического дисбаланса ротора на балансировочных ножах, при котором производят изменение дисбаланса ротора относительно зоны контакта ротора с опорными поверхностями ножей и измеряют параметр, характеризующий величину дисбаланса, приводящего ротор к движению, затем переустанавливают ротор на ножах в другое угловое положение и повторяют изменение дисбаланса и измерение параметра, при этом в качестве измеряемого параметра используют угол наклона балансировочных ножей от первоначального горизонтального положения, изменение дисбаланса производят синхронным вращением ножей относительно оси, совпадающей с осью ротора, а измерение угла наклона ножей производят в момент начала движения ротора. Технический результат заключается в уменьшении трудоемкости и длительности за счет перехода от операций подбора масс несбалансированных грузов, поворачивающих ротор на определенный угол, к измерению четырех углов наклона ножей при одной переустановке ротора. 7 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к способам определения статического дисбаланса ротора на балансировочных ножах и может быть использовано для статической балансировки различных роторов.

Известен способ определения статического дисбаланса ротора на балансировочных ножах, при котором производят изменение дисбаланса ротора относительно зоны контакта ротора с опорными поверхностями ножей и измеряют параметр, характеризующий величину дисбаланса, приводящего ротор к движению, затем переустанавливают ротор на ножах в другое угловое положение и повторяют изменение дисбаланса и измерение параметра. При этом в качестве измеряемого параметра при первом измерении используют угол дисбаланса, на который ротор поворачивается под действием сил тяжести из начального в устойчивое положение. При повторном измерении в качестве измеряемого параметра используют массу корректирующего груза, подбираемого для уравновешивания ротора после переустановки ротора поворотом на 90° от устойчивого равновесного положения.

(см. Левит М.Е., Рыженков В.М. «Балансировка деталей и узлов». - М.: Машиностроение, 1986, с. 62: «Станки для статической балансировки СБС-4». Методика определения статического дисбаланса, см. там же, стр. 50, рис. 2.1.в).

Недостатком известного способа является сравнительно низкая точность, не позволяющая определять статические дисбалансы роторов, недостаточно сбалансированных, но находящихся в состоянии безразличного равновесия при любом угловом положении ротора из-за действия сил трения в опорах.

Более точным является способ определения статического дисбаланса ротора на балансировочных ножах, при котором производят изменение дисбаланса ротора относительно зоны контакта ротора с опорными поверхностями ножей и измеряют параметр, характеризующий величину дисбаланса, приводящего ротор к движению, затем переустанавливают ротор на ножах в другое угловое положение и повторяют изменение дисбаланса и измерение параметра. При этом в качестве измеряемых параметров используют массы корректирующих грузов, подбираемых для поворота ротора под действием сил тяжести на 45° после переустановки ротора в восемь угловых позиций.

(см. Левит М.Е., Рыженков В.М. «Балансировка деталей и узлов». - М.: Машиностроение, 1986, с. 51, «Метод кругового обхода»).

Данный способ, являющийся наиболее близким аналогом предлагаемому техническому решению, позволяет определять статические дисбалансы роторов, находящихся в состоянии безразличного равновесия при любом угловом положении ротора.

Недостатком наиболее близкого аналога является сравнительно большая трудоемкость и длительность его осуществления, связанная с необходимостью большого числа операций по подбору восьми неуравновешенных масс, поворачивающих ротор на 45°.

Техническим результатом заявленного способа является снижение длительности и трудоемкости при проведении измерений статического дисбаланса роторов.

Указанный технический результат обеспечивается тем, что в способе определения статического дисбаланса ротора на балансировочных ножах, при котором производят изменение дисбаланса ротора относительно зоны контакта ротора с опорными поверхностями ножей и измеряют параметр, характеризующий величину дисбаланса, приводящего ротор к движению, затем переустанавливают ротор на ножах в другое угловое положение и повторяют изменение дисбаланса и измерение параметра, новым является то, что в качестве измеряемого параметра используют угол наклона балансировочных ножей от первоначального горизонтального положения, изменение дисбаланса производят синхронным вращением ножей относительно оси, совпадающей с осью ротора, а измерение угла наклона ножей производят в момент начала движения ротора.

Сущность заявленного изобретения поясняется графическими материалами, на которых:

- на фиг. 1 показано начальное положение ротора на балансировочных ножах;

- на фиг. 2 показано положение ротора на границе равновесного состояния при наклоне ножей в направлении по ходу часовой стрелки относительно оси, совпадающей с осью ротора, на чертеже совпадающей с точкой О;

- на фиг. 3 показано положение ротора на границе равновесного состояния при наклоне ножей в направлении против хода часовой стрелки;

- на фиг. 4 показано построение в системе координат XOY линии, на которой находится центр масс ротора;

- на фиг. 5 показано в повернутой на 90° системе координат XOY построение линии, на которой находится центр масс ротора;

- на фиг. 6 показано нахождение центра масс ротора, как точки пересечения построенных линий на фиг. 4 и фиг. 5;

- на фиг. 7 приведено геометрическое обоснование нахождения центра масс ротора на построенных линиях.

Заявленный способ реализуют следующим образом.

В начальном положении ротор 1 (фиг. 1) находится в состоянии безразличного равновесия на ножах 3. При этом центр масс М(хм, yм) ротора при любом угловом положении ротора на горизонтальных ножах находится внутри окружности 2 с радиусом r, равным коэффициенту трения качения ротора по ножам. Зона контакта ротора с ножами обозначена позицией 4. След 5 вектора силы тяжести mg находится в пределах зоны трения, ограниченной радиусом r в обе стороны от зоны 4 контакта.

Производят изменение дисбаланса ротора 1 относительно зоны 4 контакта ротора 1 с опорными поверхностями ножей 3 медленным синхронным вращением ножей в направлении по ходу часовой стрелки относительно оси О, совпадающей с осью ротора. В момент начала качения, когда след 5 вектора силы тяжести выходит за пределы зоны трения (фиг. 2), производят измерение угла α наклона ножей.

Аналогично производят измерение угла β наклона ножей после изменения дисбаланса ротора вращением ножей в направлении против хода часовой стрелки, как это показано на фиг. 3.

Линию, на которой находится центр масс ротора, определяют как линию, совпадающую с медианой AD треугольника ABC, стороны АВ и АС которого составляют с вертикалью OY, соответственно, углы α и β, как показано на фиг. 4.

Для построения другой линии, на которой находится центр масс ротора, переустанавливают ротор на ножах в другое угловое положение, предпочтительно поворотом ротора на 90° из соображений простоты алгоритма вычислений, например, как показано на фиг. 5, при этом ось ОХ направлена вниз чертежа. Повторяют изменение дисбаланса наклоном ножей по часовой и против часовой стрелки до моментов начала движения ротора и измеряют соответствующие углы γ и δ. Линию, на которой находится центр масс ротора, определяют как линию, совпадающую с медианой ЕН треугольника EFG, стороны EF и EG которого составляют с осью ОХ, соответственно, углы α и β, как показано на фиг. 5.

Центр масс ротора в системе координат XOY определяется как точка пересечения построенных линий, совпадающих с медианами AD и ЕН, как показано на фиг. 6.

Геометрическое подтверждение нахождения центра масс ротора на построенных линиях, совпадающих с соответствующими медианами, приведено на фиг. 7. На граничных точках зоны трения и точке М(хм, yм) центра масс построен треугольник MLN, в нем проведена медиана МА. Треугольник MLN, повернутый на 180°, займет положение треугольника APQ с медианой AM, совпадающей с МА. Треугольник ABC подобен треугольнику APQ и совпадает с ним подобными сторонами. Очевидно, что и их медианы лежат на одной прямой линии, на которой находится точка М(хм, yм) центра масс ротора. Аналогично доказывается, что центр масс лежит на линии, совпадающей с медианой ЕН.

Для получения формул аналитического расчета дисбаланса обозначим:

OD=d;

OH=h.

Уравнения линий, совпадающих с медианами имеют вид:

Решая эти уравнения совместно, найдем координаты центра масс:

где величины d и h вычисляются по формулам:

d=(tgβ-tgα)R/2;

h=(tgδ-tgγ)R/2.

Величина статического дисбаланса вычисляется по формуле:

где m - масса ротора.

Угол дисбаланса вычисляется по формуле:

ψ=arctg(yм/xм).

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет определить статический дисбаланс ротора на балансировочных ножах, минуя большое число трудоемких и длительных операций подбора восьми неуравновешенных масс, поворачивающих ротор на 45° в восьми угловых положениях ротора на ножах. В предлагаемом способе определения статического дисбаланса ротора на балансировочных ножах достаточно измерить четыре угла наклона ножей и совершить одну переустановку ротора.

Способ определения статического дисбаланса ротора на балансировочных ножах, при котором производят изменение дисбаланса ротора относительно зоны контакта ротора с опорными поверхностями ножей и измеряют параметр, характеризующий величину дисбаланса, приводящего ротор к движению, затем переустанавливают ротор на ножах в другое угловое положение и повторяют изменение дисбаланса и измерение параметра, отличающийся тем, что в качестве измеряемого параметра используют угол наклона балансировочных ножей от первоначального горизонтального положения, изменение дисбаланса производят синхронным вращением ножей относительно оси, совпадающей с осью ротора, а измерение угла наклона ножей производят в момент начала движения ротора.



 

Похожие патенты:

Изобретения относятся к машиностроению, а именно к способам и устройствам определения координат центра масс преимущественно крупногабаритных изделий. Способ заключается в том, что изделие устанавливают на переходник, шарнирно установленный на трех опорах, и уравновешивают изделие с переходником путем приведения в состояние неустойчивого равновесия относительно оси наклона, проходящей через шарниры первых двух опор.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам для испытаний сепарационного оборудования, используемого для процессов добычи и подготовки газа в нефтегазовой отрасли.

Изобретение относится к области строительства и эксплуатации атомных электрических станций и, в частности, к периоду преднапряжения, испытания и последующей эксплуатации герметичных защитных оболочек реакторных отделений с реактором.

Изобретение относится к измерительной и испытательной технике, в частности к способам определения тензора инерции тела. Сущность предлагаемого способа заключается в определении массы тела, координат центра масс и шести осевых центральных моментов инерции, по которым определяется тензор инерции тела.

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано для исследования сыпучих свойств геоматериалов. Устройство представляет собой сварную конструкцию башенного типа, устанавливаемую на верхней предварительно спланированной площадке отработанного карьера с обеспечением вертикальной устойчивости.

Заявляемое изобретение относится к авиационной технике, а именно к способам и устройствам определения центра масс летательного аппарата (ЛА) в полете. Способ основан на измерении параметров полета летательного аппарата.

Изобретение относится к способам автоматизации подавления вибраций и может быть использовано, в частности, для подавления вибраций помольно-смесительных агрегатов.

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к наземным испытаниям механизмов, предназначенных для работы в невесомости, и может быть использовано для обезвешивания крупногабаритных трансформируемых конструкций.

Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано при установке и снятии с испытательных стендов (ИС) ступеней ракет-носителей (РН). Устройство для установки ступени РН на ИС и снятия ступени РН с ИС содержит ИС с основанием с ограничителями, подвижными цапфами с фиксаторами, приемной платформой с компенсирующей прокладкой из резины, и агрегатной рамой с силовой фермой с блоком и подъемным оборудованием в виде лебедки с реверсивным электроприводом, транспортную тележку (ТТ) с передним и задним опорными узлами, балластной емкостью со штуцерами для подсоединения к ним шлангов подачи и слива жидкости, технологические приспособления на ступени РН, подъемное оборудование, кронштейны с проушинами и упорами.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения массы, координат центра масс и моментов инерции объектов машиностроения.

Изобретение относится к испытанию керамических обтекателей летательных аппаратов на разрушение. Способ включает создание избыточного давления во внутренней полости обтекателя. Предварительно на наружной поверхности обтекателя монтируют упругий перфорированный прозрачный чехол, на внутреннюю поверхность которого нанесен липкий слой, обеспечивающий возможность фиксации осколков обтекателя при его разрушении, и перфорированный защитный кожух, при этом пространство между наружной поверхностью упомянутого чехла и внутренней поверхностью кожуха заполняют резиновым материалом. Липкий слой на внутреннюю поверхность упругого чехла может быть нанесен двусторонним скотчем. Может быть использован резиновый материал в виде шариков. Обеспечивается возможность восстановления картины разрушения обтекателя при проведении опрессовки. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к технике для изучения процессов добычи и подготовки газа в нефтегазовой отрасли. Технический результат изобретения заключается в повышении точности результатов проводимых газогидродинамических экспериментов и уменьшении времени их анализа, повышении наглядности проведения экспериментальных исследований. Устройство содержит сепарационный блок (1) со сливным патрубком (2), подводящий (3) и отводящий патрубки (4) соответственно, разъемное соединение (5), сосуд (6) сферической формы, отвод, включающий изогнутый (7) и вертикальный участки (8), экран (9) с эталонными отверстиями (10), емкость (11) для всасывания жидкости и/или механических примесей, узел подачи и регулирования жидкости и/или механических примесей (12), емкость для хранения жидкости и/или механических примесей (13), блок всасывания/нагнетания (14), энергоблок (15), выкидной трубопровод (16), узел замера (расходомера) газового потока (17), импульсный источник излучения (18), фотовидеорегистрирующую аппаратуру (19), накопительную емкость (20). 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ определения приведенного момента инерции дотрансформаторной зоны гидромеханической трансмиссии транспортной машины заключается в его расчете по зависимостям, связывающим угловые ускорения, действующие крутящие моменты, а также моменты инерции двигателя, насосного и турбинного колес гидротрансформатора и гидродинамическую связь между последними. Новизна способа состоит в том, что указанные зависимости устанавливаются экспериментально с учетом динамических свойств топливной системы и инерционности термодинамических процессов в двигателе, инерционности устройств, привод которых осуществляется от насосного колеса, его гидродинамического взаимодействия с турбинным колесом. Для этого на вал, соединяющий двигатель с насосным колесом гидротранформатора испытуемого образца трансмиссии, установленной в транспортную машину, крепятся датчики момента и угловой скорости вращения вала, соединяемые с регистрирующим устройством. При этом осуществляется резкий разгон вала двигателя при нейтрали в трансмиссии и разблокированном гидротансформаторе, регистрируются временные функции динамического момента и угловой скорости вала двигателя. На основе полученных данных определяются приращение момента и угловой скорости за время разгона. Численное значение приведенного момента инерции дотрансформаторной зоны определяется частным от деления произведения приращения момента и длительности разгона на приращение угловой скорости. Эффективность предлагаемого способа заключается в повышении точности определения приведенного момента инерции дотрансформаторной зоны гидромеханической трансмиссии. Результаты определения приведенного момента инерции дотрансформаторной зоны в соответствии с предлагаемым способом отличаются от применяемых при расчете до двух раз. Это позволяет более точно определять собственную частоту системы, синтезировать эффективные гасители колебаний, исключающие резонансные режимы. 1 ил.

Изобретение относится к определению массово-инерционных характеристик космических аппаратов (КА). Способ включает измерение острого угла между направлением на Солнце и плоскостью орбиты КА. При достижении этим углом максимального значения выставляют строительную ось КА, отвечающую максимальному моменту инерции, перпендикулярно плоскости орбиты. Панели неподвижных относительно КА солнечных батарей направляют активной стороной к Солнцу. Далее выполняют закрутку КА вокруг указанной оси с угловой скоростью не менее 2°/с. Измеряют угловую скорость КА и ток солнечных батарей в течение оборота КА вокруг Земли. По измеренным значениям определяют тензор инерции КА. Технический результат изобретения заключается в повышении надёжности определении тензора инерции КА, в т.ч. при отсутствии на его борту инерционных исполнительных органов.

Изобретение относится к определению массово-инерционных характеристик космических аппаратов (КА). Согласно способу при совпадении направления на Солнце с плоскостью орбиты КА совмещают строительную ось КА, отвечающую его максимальному моменту инерции, с этим направлением. Выставляют неподвижные относительно КА солнечные батареи перпендикулярно указанной оси, активной стороной к Солнцу. Выполняют закрутку КА вокруг данной оси с угловой скоростью не менее 2°/c. Измеряют угловую скорость КА, ток солнечных батарей и угол между осью закрутки и направлением на Солнце. При достижении этим углом значения не менее 10° определяют тензор инерции КА по измеренным значениям угловой скорости КА и тока солнечных батарей. Технический результат изобретения заключается в повышении надёжности определении тензора инерции КА, в т.ч. при отсутствии на его борту инерционных исполнительных органов.

Изобретение относится к определению массово-инерционных характеристик космических аппаратов (КА). Способ включает ориентацию КА и стабилизацию в инерциальной системе координат (ИСК) его строительной оси, ближайшей к оси максимального момента инерции. Далее выполняют закрутку КА вокруг этой оси с угловой скоростью не менее 2°/с. Измеряют в системе строительных осей КА направления на регистрируемые звезды и угловую скорость КА до определённого момента времени. Последний зависит от времени закрутки КА и интервала движения КА, слабо возмущенного действием гравитационного градиента и вычисляемого с некоторым коэффициентом надежности. Опознают указанные звезды и определяют в ИСК направления на них. Тензор инерции КА определяют по указанным направлениям на звезды и значениям угловой скорости КА. Технический результат изобретения заключается в повышении достоверности определении тензора инерции КА, в т.ч. при отсутствии на его борту инерционных исполнительных органов.

Изобретение относится к испытаниям газосепараторов, используемым при добыче нефти с высоким газосодержанием. Стенд для испытания газосепараторов содержит накопительную емкость с сопряженным с ней стендовым гравитационным газожидкостным сепаратором, подпорный насос, систему приготовления газожидкостной смеси с источником газа, блок моделирования внутрискважинных условий для размещения испытуемых машин и электродвигателей к ним. Блок включает в себя модель обсадной колонны, имеющую вход для газожидкостной смеси и выходы для жидкости и для газа. Внутри модели, образуя кольцевое затрубное пространство, размещены газосепаратор и насос. Выходной участок затрубного пространства модели, расположенный выше газоотводящих отверстий газосепаратора, выполнен в виде дополнительного бака. Площадь поперечного сечения проточной части бака более чем на 10% превосходит площадь поперечного сечения основного участка, расположенного ниже. Нижняя часть дополнительного бака связана трубопроводом, имеющим площадь сечения не менее площади сечения кольцевого затрубного пространства, с верхним участком затрубного пространства, расположенным выше газоотводящих отверстий газосепаратора. Изобретение направлено на обеспечение имитирования реальных условий работы и повышение точности измерения объема отсепарированного газа. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к автомобильному оборудованию, в частности к устройствам для закрепления автомобильного колеса на валу балансировочного станка. Зажимное устройство (1) выполнено с опорным фланцем (2) с несколькими радиально подвижными ведомыми центрирующими элементами (3) на нем для центрирующего зацепления в центрирующее отверстие колесного диска и с зажимной втулкой (4), аксиально подвижной относительно фланца (2). Зажимная втулка (4) и центрирующие элементы (3) кинематически связаны таким образом, что осевое движение зажимной втулки (4) вызывает радиальное движение центрирующих элементов (3). Также предусмотрен, по меньшей мере, один зажимной рычаг (16), который соединен шарнирно с зажимной втулкой (4) и центрирующим элементом (3). Технический результат - облегчение процесса центрирования и фиксации диска к фланцу. 9 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх