Способ уравновешивания роторов

. лу. оО П И С А Н И Е 386300 Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 11,Ч 11.1969 ( 1349648/25-28)с присоединением заявки1, Кл. 6 01 тп 1/2 ритет Комитет по делам изобретений и открыти ври Совете авинистров СССР(088,8) публиковано 14.Ч 1.1973. Бюллетень2ата опубликования описания 20.1 Х.1973 АвторизобретениЗаявитель И. Максимен овский ордена Ленина авиационный институт им. Серго Срджоникидзе ВАНИЯ РОТОР ОСОБ УРАВН 2 И тропроекции О - О й мас ния.Это повыша роторов, работ рой проявляетс ство уравновешеннос на скорости, при кот 6 кость. я их ги много по- центральзобретение относится к общему машинос ению, а именно к способам уравновешивания роторов,Известен способ уравновешивания роторов, заключающийся в том, что на балансировочном станке определяют величину и угловую координату неуравновешенности ротора как жесткого тела н устанавливают на ротор балансирующие грузы,Однако известным способом трудно получить высокое качество уравновешенности роторов, работающих на скорости, при которой проявляется их гибкость,По предлагаемому способу по найденным значениям величины и угловой координаты неуравновешенности одним из известных способов определяют величины и направления смещения главной центральной оси инерции ротора по отношению к оси вращения в плоскостях центров масс отдельных участков ротора и устанавливают в этих плоскостях балансирующие грузы, компенсирующие эти смешеНа фиг. 1 изображена схема,вз ложения оси вращения и главно ной оси инерции ротора, где Р - плоскость главного вектора;М - плоскость главного момента;О - О - ось вращения;О, - О, - главная центральная ось инерции 5 ротора;Отр - Отр и Отлт - 0 дтна плоскости Р и М;ч угол между О - О и Отмео; - смещение центра -то сы ротора 10 от оси вращения;ео,с - смещение центра т-той массы ротораот главной центральной оси .инерции ротора;еоо, - расстояние между осями О - О и15О, - О, в плоскости, проходящей через центр1 - й массы перпендикулярно оси О-О;ео, - смещение центра т-той массы ротораот главной центральной оси инерции при совпадении ее с осью вращения;с - центр 1-той массы ротора;р - угол междуео, и ео,На фиг. 2 изображена векторная диаграмма, поясняющая предлагаемый способ, гдеРт и Йп - векторы уравновешивающих сил 25 в плоскостях приведения 1 и 11;Р и М - координатные оси, являющиесяследами плоскостей Р и М на плоскость, перпендикулярную оси вращения;е,ел смещения центров масс ротора от 30 нейтрального положения:г-Мог = Моо,г+ -Мо,г глгг ер го - тс есо 2 2(9)- е,= еи - е дг - ем,3Ремг и ер - проекции векторов ег - : е 2 на координатные оси.Теоретическая основа предлагаемого способа вытекает из анализа уравнений уравновешенного ротора,И +%+Ъ=О, - суммы центробежных сил и их моментовотносительно центра массы ротора;Рь Лп и Мг, Мгг - уравновешивающие силын плоскостях приведения 1 и 11 и их моментыотносительно центра массы ротора.Достаточно просто доказывается, чтог-Ро ="гРоо,г+ ЕР,г, (2) где Ро,г и Мо,г - центробежная силавызванная смещением центра 1-й массы от оси О, - О, и момент ее относительно центра массы ротора;Роо,г и М оо,г - центробежная сила, вызванная смещением оси О, - О, от оси О - О и момент относительно центра массы ротора.Действительно, из фиг. 1 видно, чтоеог = еоо,г+ео,г Так как а для реальных роторов не превышает нескольких минут и (а, то можно счи - 1тать: ео,г = ео,г . Поскольку Рог=т;ггг 2 ео;, то учитывая (3) можно получить Рог=Роо,г+ + Ро,г, как известногРог -- О, ЕМо,г - О,Расположение эксцентриситетов масс ротора около оси Ог - О, является нейтральным. С учетом (4) и (2) зависимость (1) принимает вид т. е. неуравновешенность ротора как твердого тела возникла в результате смещения оси О - О от оси О, - О,. Следовательно, уравновешивать нужно в плоскости каждого диска центробежные силы, вызванные именно этим смещением.Такое решение позволяет сохранить оптимальную (нейтральную) систему внутренних сил и моментов на роторе. Одно из возможных графо-аналитических, решений зависимости (5) заключается в следующем.Главный вектор Р и главный момент М центробежньгх сил, действующих на ротор представлены как:Р= гРоо,г = - (%+М М= ЕМоо,г = - (Мг+Мп) Если плоскость приведения 1 на расстоянии Ь, а плоскость приведения 11 на расстоянии а от центра масс ротора, тоМг = - % гг, Мп= - Рп а,тогда М - . - Я,б+Яца) = - а Яц -- Яг 1 .а / Строят координатную систему с осями Р и М (фиг, 2), принимая за положительное направление вектораЯр = Яг + Лгг и Ки =- Яп -- а .а 15 Эти оси являются следами плоскостей главного вектора и главного момента на,плоскости, проведенной через центр масс ротора перпендикулярно оси вращения. Точка О - след вращения. Определяют в данной координатной системе положение главной центральной оси инерции ротора.Проекции еоог на оси Р и М обозначаютсякак ерг, емг В плоскости Р 25:тгергоР + Кр - О, (6)поскольку оси Огр - Огр и О, - О, параллельны.Согласно теореме о сложении параллельных 30 где тс - масса ротора,ес - смещение ее центра относительноЗ 5 оси вращения. После подставки (7) в (6):-- 2 (8)В плоскости М (фиг. 1) величина ем; нахо 4 О дится из уравнения моментовг тгемгго 2 гг = - Йм а,и геометрической зависимости45 е, = 7 г 1 да,где 1 г - расстояние от центра массы роторадо е оо,г, тогда- Яма 1 г 50 ем, -- - 2 Хтггг Зависимости (8) и (9) позволяют найти еоо,гт. е. положение главной центральной оси инерции ротора относительно оси вращения.Принимая строят необходимые для уравновешивания6 О векторы:1 Гег = ер+ емг Практическую реализацию предлагаемого способа осуществляют в следующей последоза тельности:1. Находят для ротора уравновешивающиемассы т и т в плоскостях приведения 1 и11 известным путем.2. Строят векторную диаграмму изЯ = тг, Яц = тц гц,6Р Й+ Ц М Ца где г и г радиусы постановки т и тп. 3, Подсчитывают величины МаЛРЕР -с е Хт;- м АЛИ2Ет; где тс - масса ротора,и 1 - расстояния от центра масс первогои последнего дисков до центра массротора.4. Откладывают на векторной диаграмме вопределенном масштабе:еР - по направлению РР.е - по направлению проекциий на ось М,ем - по направлению проекции Яц наось М и строят:РЕ -- Е +Е , Е =ЕР+ЕМ,5. Концы векторов е, и е, соединяют прямой и делят на Й частей, пропорционально расстояниям между центрами масс дисков ротора. Соединив отрезки прямой с началом координат, получают все искомые К векторов.6. Подсчитывают уравновешивающие массы т; (=1, 2,й) для установки балан.5 сирующих грузов:Гк; ет=- гуустановки балансирующихгде г - радиус10 грузов.7. Устанавливают балансирующие грузы смассой т; на ротор. Место установки определяют по угЛу у=(еЯт) или у=(е, Лп) на векторной диаграмме. Предмет изобретенияСпособ уравновешивания роторов, заключающийся в том, что на балансировочном стан ке определяют величину и угловую координату неуравновешенности ротора как жесткого тела и устанавливают на ротор балансирующие грузы, отличающийся тем, что, с целью повышения качества уравновешенно сти роторов, работающих на скорости, прикоторой проявляется их гибкость, по найденньм значениям величины и угловой координаты неуравновешенности одним из известных способов определяют величины и направ ления смещения главной центральной осиинерции ротора по отношению к оси вращения в плоскостях центров масс отдельных участков ротора и устанавливают в этих плоскостях балансирующие грузы, компенси рующие эти смещения.и от шска ипография, пр. Сапунова, 2 аказ 23ЦНИИП 0 Изд,1637 Комитета по делам изобретМосква, Ж,Тираж 75ытий приаб д, 4/5 Подписно ете Министров ССС