Динамическая балансировка роторов при проектировании

Динамическое уравновешивание при проектировании проводят с деталями и узлами, в которых массы распределены относительно оси вращения неравномерно, например, детали типа коленчатого вала. Выполняя балансировку можно было бы каждой неуравновешенной массе противопоставлять свою корректирующую массу. Однако такое решение не является целесообразным, так как в системе ротора почти всегда происходит частичное взаимное уравновешивание дисбалансов. Поэтому применяют другой метод.

Рассмотрим ротор, состоящий из деталей 1, 2 и 3. Эти детали делят на несколько дисков и в каждом диске, также как при статическом уравновешивании, определяют величину и направление дисбаланса `D_i . На детали выбирают две плоскости коррекции (I и III) и каждый вектор дисбаланса раскладывают на две составляющие, расположенные в плоскостях коррекции. Затем составляющие векторы дисбалансов в плоскостях коррекции суммируются и их равнодействующий дисбаланс, уравновешивается соответствующей корректирующей массой m_Ik . Пример такого уравновешивания изображен на рис. 11.7.

Рис. 11.7

Распределительный вал (ротор) вращается в неподвижных опорах. Определяем элементарные массы и положения их центров масс.

Для каждой плоскости коррекции составляется векторное уравнение:

Пространственную систему векторов дисбалансов `D<sub>1</sub>, `D₂ и `D<sub>3</sub> заменяем двумя плоскими системами составляющих векторов дисбалансов `D_1I, `D<sub>2I</sub>, `D_3I, `D<sub>1II</sub>, `D_2II, `D_3II, размещенных в плоскостях коррекции I и II. Условия приведения:

; ; .

;

Корректирующие массы m_КI и m_КII должны быть размещены в плоскостях I и II в местах, определяемых координатами j_КI, е_КI и j_КII, е_КII. Отметим, что вместо корректирующих масс (противовесов) можно применить так называемые «антипротивовесы». Это значит, что на линии действия вектора дисбаланса размещается не корректирующая масса, а диаметрально противоположно ей из ротора удаляется соответствующее количество материала (удаляется, как говорят «тяжелое место ротора»).