Способ определения осевого дисбаланса шарового ротора

(21 ) 3426644/25-28 том, что раскручиваю (22 ) 26,04.82 ., нальной скорости, о (46 ) 07,08 .83, Бюл. И 29 с я тем, что, с ц (72 ) А, А, Маслов, В, И. Повторай- и ускорения определе ко и В. И, Смирновтора, перед раскручи (71 ) Московский ордена Ленина и ор-, радиальный дисбаланс дена Октябрьской Революции энергети- нутации от л/2 до,0 ческий институт мент уменьшения мини (53) 62-755:62-25(088,8 ) ния огибающей амплит (56 ) 1, Малеев П. И . Новые типы гиро- ного сигнала емкостн скопов. Л., "Машиностроение", 1971, положенного в плоско с. 25. лярной оси раскрутки2. Теория и практика балансировоч- измеряют значения ог ной техники. Сборник. М., "Мааиност- ты, соответствующие роение", 1973, с. 274-279 (прототип ). вала между ее, нулевы (54 )(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСЕВОГО ,и по этим значениям ДИСБАЛАНСА ШАРОВОГО РОТОРА в некон- льного дисбаланса оп тактном подвесе, заключающийся в дисбаланс ротора. ми" и й. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ Е ИЗОБРЕТЕНИ т ротор до но т л и ч а ю щ елью уточнения ния дисбаланса ро ванием измеряют , изменяют угол , фиксируют момального значе- удно-модулированого датчика, рассти, пеРпендикуротора, до 0 иибающей в момен 1/4 и 1/2 интеР-. ми значениями,1 1033881 1изоЬретение относится к иЗм 8 рительной технике и может быть использовано при балансировке шаровых роторов,Известен способ определения величины и места дисбаланса по колебаниямротора, заключающийся в том, .что ротор взвешивают в электростатическом поле и по периоду колебаний определяют величину дисбаланса , приостановленном роторе центр масснаходится под его геометрическимцентром 1.1 1.Недостаток способа заключается вневозможности определения моментапрохождения центра масс близ положения равновесия при малой величине дисбаланса , а также недостаточной точности определения периодаколебаний, необходимого для определения величины дисбаланса.Наиболее близйим к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является способопределения осевого дисбаланса ротора .в неконтактном подвесе, заключающийся в том, что раскручиваютротор до номинальной скорости.Приэтом осевой дисбаланс определяют поформуле 40 45 50 55 1. ю0 Гпфсгде В - осевои баланс;1. - кинетический момент;м - скорость ухода оси;в - масса оси;а - ускорение,причем ускорение равно ускорению свободного падения при горизонтальном положении оси, в остальных случаях берется его составляющая, вызывающая процессйю его оси2 1. Недостатками известного способа являются относительно невысокая достоверность и достаточная сложность его осуществления , заключающаяся в большом количестве замеров, а также в том, что измеряемая скорость процессии оси зависит не только от осевого дисбаланса, но и ряда других факторов, не подлежащих достоверному контролю.Цель изобретения - повышение точности и ускорение определения дис" баланса ротора.Поставленная цель достигается тем, ,что согласно способу определения осевого дисбаланса арового ротора в 5 10 15 20 25 ЭО 35 не конт акт ном подве се, за ключающемуся в том, что раскручивают ротордо номинальной скорости , перед раскручиванием измеряют радиальный дисбаланс, изменяют угол нутации отУ 1/2 до О, фи кси руют момент умен ьшения минимальйого значения огибающейамплитудно-модулированного сигналаемкостного датчика, расположенного вплоскости, перпендикулярной оси раскрутки ротора, до 0 и измеряютзначения огибающей в моменты, соответствующие 1/4 и 1/2 интервала между ее нулевыми значениями, и по этимзначениям с учетом радиального дисбаланса определяют осевой дисбалансротора.На чертеже изображена схема установки для определения осевого дисбаланса шарового ротора,Установка включает катушки 1 и 2разгона, жестко связанные с неподвижной системой координат с осямиемкостные датчики 3 иротори подвижную систему координат Х 1, Х 2, Х.Способ осуществляют следующим образом,Ротор 5 раскручивают до номинальной скорости, Кинетический моментформируется вдоль оси з , Пустьосевой дисбаланс В направлен вдольоси динамической симметрии Х в противоположном направлении, а радиальный дисбаланс В по оси Х, При активном демпфировании нутационных колебаний ротора изменяют угол нутации Ч от 7/2 до.0, при пассивном демпфировании ротора - от начального значения угла нутации Ч до 0. Поэтому,если используют пассивное демпфирование, то осьразгона ротора устанавливают вертйкально, Тогда после взвешивания ротора в электростатическом поле вектор дисбаланса направлен вниз, т,е, он направлен вдоль осив противоположном направлении. Угол между осями Х З ипри раскрутке является начальным углом Чо нутации. Угол между осью Хи вектором дисбаланса В будет равен 7 - Чо .В этом случае минимальное значение огибающей сигнала равно нулю. После взвешивания могут быть небольшие колебания вектора В и отклонения его от вертикального направления, Поэтому после взвешивания ротора и раскрутки его до номинальной скорости, если минимальное значение огибающей1033881 бУчитывая (5) и(11), найдем формулу дпя определения величины осевого. дисбаланса,Р = Ч с 1(; сгссор Р 2)5 и2 1- -4Величину радиального дисбалансаможно определить после демпфированияротора по амплитуде сигнала емкост 10, ного датчика,Таким образом, для определенияосевого дисбаланса ротора нужно вмомент уменьшения минимального значения огибающей амплитудно-модулиро 5 ваййого сигнала емкостного датчика3 до 0 измерить мгновенные значенияогибающей е 1, е в моменты соответствующие 1/4 и 1/2 интервала между еенулевыми значениями. Зная е и е20 и величину радиального дисбаланса пото формулам (11 ) и (12 ), можно опреде-лить величину осевого дисбаланса.Использование изобретения позволяе" ет ускорить и уточнить определение25 дисбаланса ротора при его балансировке. Кроме того, при использовании устройства для определения ра.диального дисбаланса по сигналу биения можно одновременно определять30 осевой дисбаланс. Это позволяетменять менее сложное оборудовани а значение огибающей амплитудно-модулированного сигнала равно е" Й Г+ совЦ 3 е При т = ле 2 Й сов У з 1 пМа значение огибающей равно,е щ 2 йровМ При 9=2 Л 10) е четов видно, ч модулированночерез период , Замеряя знач етверть перио и через зполои 9= Л,2получим(11) Из проведенных рас огибающая амплитудного сигнала равна нулю свободного вращения Т ние огибающей через ч да, те, при Ч У вину периода, т,е. пр и беря их соотношение2 СОи= - =2е прие. едакт Заказ 5611/44 ВНИИПИ Государст по делам изоб 113035,Москва, Ж ЮТираж 83 Подпис нного комитета СССР етений и открытий 5, Раушская наб , д, 4/5 г, Ужгород, ул. Проектная, 4 филиал ППП Патен Составитель Б. МалойПекарь Техред В.Далекорей Корректор И.Ватрушки