Способ уравновешивания ротора центрифуги

%7одственноеобъединен СОБ УРАВНОВЕШИВАНИЯ РО 1714402 А 1 я)5 0 01 М 1/30, 7/00, 19/00(57) Изобретение может быть использовано для балансировки крупногабаритных несимметричных роторов, в частности центрифуг. Изобретение позволяет повысить точность балансировки путем раздельной компенсации составляющих неуравновешенности. Ротор 1 с траверсой 3 разгоняют до частоты вращения меньше допустимой и измеряют параметры дисбаланса по реакции опоры 2. Определяют значение дисбаланса для заданной частоты вращения, устанавливают корректирующую массу 7, предназначенную для компенсаций аэродинамической составляющей неуравновешенности, под углом 90 к траверсе 3, 2 ил.Изобретение относится к машиностроению и предназначено для уравновешивания роторов в собственных опорах,Известен способ уравновешивания роторов, по которому уравновешивание аэродинамических сил, действующих в осевых плоскостях, производят путем использования дисбалансной неуравновешенности.Недостатком этого способа является то, что он не может быть использован для уравновешивания аэродинамических сил, действующих в плоскостях, не совпадающих с осевой плоскостью.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ уравновешивания роторов в собственных опорах, по которому определяют дисбаланс, устанавливают величину и направление неуравновешенной силы аэродинамического сопротивления вращающегося ротора и осуществляют взаимокомпенсацию сил от дисбаланса и аэродинамического сопротивления., В данном способе расширяются технологические возможности за счет использования аэродинамических сил, действующих в осевой плоскости, заключающей центр дисбалансной массы, в результате чего компенсируются силовые воздействия данной массы.Недостатком известного способа является установка дополнительных аэродинамических элементов, что ограничивает область использования из-за дополнительного аэродинамического сопротивления.Целью изобретения является повышение точности балансировки роторов с преобладающей аэродинамической неуравновешенностью, например, для несимметричного ротора испытательной центрифуги,Указанная цель достигается тем, что после измерения значения дисбаланса на частоте вращения меньше заданной, определяют дисбаланс для заданной частоты и устанавливают корректирующую массу, предназначенную для компенсации силы аэродинамического сопротивления под углом 90 ф к траверсе.На фиг, 1 представлена схема устройства, реализующего предлагаемый способ уравновешивания роторов в собственных опорах; на фиг; 2 - схемадействия сил и моментов в процессе испытания,Ротор 1 центрифуги, установленный в опорах 2, несет на себе несимметричную траверсу 3. На большом плече траверсы 3 установлено испытуемое изделие 4, на меньшем - противовес 5. На штанге б, являющейся элементом ротора, установлена корректирующая масса 7. Способ уравновешивания роторов всобственных опорах реализуется следующим образом. Ротор 1 приводится во вращение до оборотов меньших, чем предельно5 допустимые по критериям динамическоговоздействия на опоры 2, и определяют величину дисбаланса ротора по измерениям динамических реакций подшипников,распределение которых обусловлено только10 положением центра масс относительно подшипников или точек измерения,Зная, что указанный дисбаланс обусловлен силой аэродинамического сопротивления, определяем величину коэффициента15 аэродинамического сопротивления даннойроторной системы при оборотах меньше заданных(1)фгям20 где Р - измеренный дисбаланс роторнойсистемыр- плотность воздуха;В - расстояние от оси вращения до объекта;, Яд - площадь Миделевого сечения объекта.Характер изменения С достаточно изучен и в общем случае определяется зависимостью30 С = 1(Ве), (2)Очбгде Ве = -- число Рейнольдса;ич = ш В - линейная скорость вращающегося объекта;б - характерный размер объекта;,и - коэффициент динамической вязкости воздуха.Например, для больших чисел Ве функциональная связь (2) устанавливается выраже ниеС= б/Ве, (3)Количественная характеристика зависимости С = т(Ве) устанавливается экспериментально. В соответствии с предлагаемым 45 способом эксперимент проводят на оборотах ниже заданных, Например, при большихчислах Ве, используя данные эксперимента,определяют коэффициент С из(3), Рассчитывая коэффициент аэродинамического сопротивления для заданной частоты,определяют величину корректирующей массы для компенсации силы аэродинамического сопротивления, устанавливаемой нарадиусе г по формуле55гдЯ Ям(4)Ве 2 гНетрудно убедиться, что реализацияпредлагаемого способа не требует чрезмерно больших корректирующих масс даже при.Бугренкова едакт Тираж ПодписноеИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Заказ Взводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 относительно больших значениях первоначального дисбаланса. Так при измеренном дисбалансе О, равном 5,00 кгм на щ = 30 рад/с, коэффициент аэродинамического сопротивления С равен 1,4. Для объекта, установленного на В= 2,7 м и имеющего Ям = 0,81 м числог й --5 8810 Опреде 1,51 0ляем на данных частотаха,= Сйе = 1,4, 5,88. 10 = 8,23 10.Величина корректирующей массы ак для й= 50 рад/с будет равна8,23 10 1,21 2,7 0,81 - 301,21 50 2,7 0,9 2,11,5 10Устанавливают корректирующую массу под углом 90 ф к траверсе и приводят во вращение ротор 1 до оборотов, обеспечивающих заданный режим испытания, При таком способе удается использовать ротор с преобладающей аэродинамической неуравновешенностью на оборотах, значительно превышающих допустимые обороты его без уравновешивания, В самом деле, неуравновешенная сила аэродинамического сопротивления Г (фиг, 2) приводится к оси вращения в виде силы равной ей по величине Р 1 и момента от пары сил Р и Р 2, равных по абсолютному значению. Момент от пары сил уравновешивается крутящим моментом ротора, а силадействующая на опоры в виде циклической нагрузки, после установки корректирующей массы в описанном порядке уравновешиваются центробежной силой от корректирующей массы Рц. В ре зультате взаимокомпенсации сили Рц снимается ограничение угловой скорости, ранее имевшей место по критериям допустимого динамического воздействия от неуравновешенной силы аэродинамического10 сопротивления.Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет использовать способ для роторов с преобладающей аэродинамической неуравновешенностью, 15 поскольку при таком уравновешивании ротора не увеличивается аэродинамическое сопротивление его вращению,формула изобретения 20 Способ уравновешивания ротора центрифуги с траверсой, заключающийся в том, что вращают ротор, измеряют значение дисбаланса и неуравновешенной силы аэродинамического . сопротивления и 25 уравновешивают их в плоскости коррекции,.о т л и ч.а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, измеряют значение дисбаланса на частоте вращения меньше заданной; определяют дисбаланс для за данной частоты и устанавливают корректирующую массу, предназначенную для компенсации силы аэродинамического сопротивления под углом 90 к траверсе.