Установка для статической балансировки роторов методом прямого измерения статического момента

  d = Fтр. / G = 2m_k R_k / m_R d (34) 

Второй  этап балансировки считают законченным, если определены величина и место  устанрвки корректирующего груза. после него пристунают к определению  места расположения и величины рабрчего уравновешивающего груза. Для обеспечения работоспособности ротора в процессе эксплуатации необходимо заменить срееменные уравновешивающий и корректирующий грузы одним рабочим грузом, который будет находиться на роторе постоянно. Материал рабочего груза, его место расположения и вид соединения с ротором должны вибираться с учетом безопасности, надежности и долговечности оборудования. Принемается во внимание требование к технологичности ремонтно-восстановительных операций, например, удобство крепления и подбора груза. На практике при выполнении ремонта оборудования наибольшее применение получили следующие способы устранения неуравновешенности роторов:

— крепление  рабочего груза к легкой стороне  ротора посредством неразъемных  соединений (сварка, пайка, клепка);

— крепление  рабочего груза к легкой стороне  ротора посредством разъемных соединений (резьб, зажимов);

— удаление избыточной части материала с  тяжелой стороны ротора посредством  сверления или шлифовки.

 Последней  стадией статической балансировки является контроль качества уравновешиваемого ротора. Эта стадия выполняется следующим образом. Ротор после установки рабочего уравновешивающего груза вновь помещается на балансировочный стенд. Правильно отбалансированный ротор должен пребывать в состоянии равновесия в любом положении. Поворачивая ротор на различный угол, следует убедиться в том, что он не будет создавать статического момента. Если данное требование выполняется, процесс статической балансировки считают законченным. В противном случае процесс балансировки повторяется.

4. КОНСТРУКТОРСКАЯ  ЧАСТЬ, НАИМЕНОВАНИЕ. 

4.1 Конструкция  и принцип действия

 Балансировочный  стенд представляет собой сврную  конструкцию из профилей проката.  Установка состоит из нескольких  осрновных чатей. Это рама, на которой раполагается основной узел. Это рабочая платформа с измерительной рамкой. Подвижная часть стенда размещена на раме. Подвижная рама опирается на призмы. Коэффициент трения которых очень низок. Здесь также предусмотрена настройка соосности верхней грани призмы с центральной осью вращения ротора. Это необходимо для повышения точности измерения. Призмы стенда изготовлены из инструментальной стали У8. Они подвергнуты определенной термической обработке. Испытуемый вал размещается на опорных V-обраных призмах. Проще говоря установка представляет собой неравноплечные неуравновешенные весы. С одной стороны на стенде размещена измерительная часть. Она посредством рычагов связана с чувствительным элементом. Призмы и опоры должны точно собираться, для предотвращения погрешности измерения. Для надежного удержания измерительной части в "замке", здесь предусмотрена конструкцией пружина растяжения. В качестве чувствительного элемента здесь используются прмышленный датчик Сапфир 22ДА. Он преобразует механический момент в электрическое сопротивление. Это необходимо для последующих преобразований выходного сигнала. После датчика сигнал поступает на электронный усилитель сигнала. Он поставляется в комплекте с датчикогм Сапфир 22ДА.

В качестве вторичного прибора используется универсальный электронный вольтметр, с высокой точностью измерения. Питание усилителя производится от источника постоянного питания 36В. Все исользуемое оборудование должно агрегатно и эргономично распологаться на рабочей поверхности лабораторного стола. Все узлы управления доступны и просты. Питание установки осуществляется от сети 220В переменного тока. Все подведенные электрические кабеля заизолированны. О подачи питания сигнализирует лампочка на щитке питания. И еще лампочки-индикаторы на самих измерительных приборах. Установка также заземлена. 

4.2 Расчет  технической характеристики. 

 Полагая  что наша установка является  экспереметальной, и многие данные  могут быть получены только  опытным путем, мы оперируем  данными приведенными в литературных источниках.  

4.3 Расчеты  на прочность.

 Для  обеспечения необходимой точности  измерений величина прогиба на  верхней измерительной плите  должна составлять 0,05 от всей  длины. Универсальрое уравнение  для определения прогоибов балки:  

w(z) = w₀ + q₀ z + 1 /EJ [M₀ z² / 2! + Q₀ z³ / 3! — q z⁴ /4!] (31) 

Из условия  равновесия: М₀= М_А = - lP

Q₀ = R_A = Pw₀

Так как  начальная координата совпадает  с балкой, то : w₀ = 0; q₀ = 0.

Тогда уравнение прогибов на длине l будет:  

w(l) = 1 /EJ [-l *P* l² / 2! + P l³ / 3!] (32) 

w = 300/ 2*10¹¹ * 89,4 * 10^-8 *2 *(-5/6 * 0,68³) = 0,000219 m

0,000219 m < 0,00034m

Условие прочности выполняется.

 рис. 4.1  

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 

 В  проведенной научной работе была  выявлена перспектива развития  данного направления изучения балансировочных процессов. Базовая модель была взята из научной работы [13], выполненной В.В. Мартынюком, А.С. Родилоновым, А.А Павлюченко. Но в настоящей работе было изменено конструкционное и измерительное оснащение. Литые детали были заменены сортовыми, измерительная часть с механической на электрическую.

 В  литературно-патентном разделе было  изучено много источников, что  позволило решить многие проблемы  связанные с конструкцией стенда. Конструкция разрабатывалась в  соответствии с требованиям принятыми [2 (с. 530)]. Для проведения контроля процесса, были рассмотрены и изучены литературные источники [4,5,6]. В конечном этапе был выбран оптимальный датчик для измерения усилия.

 Экспериментальная  и конструкторские части подробно  ознакамливают с сутью готовой конструкции. В них заложена база для дальнейшей модернизации отдельных узлов. Дана также методика проведения эксперимента. Целесообразно продолжить работу в этом направлении. Для проведения лабораторных работ это вялятся необходимым.

 Раздел  техники безопасности показал что установка является безопасной для обслуживающего её персонала и студентов. Выбранные электрические устройства являются в большинстве смоем низковольтными.

 В  экономической части необходимо  было исходить к изготовлению  данного стенда из наименьших затрат. Но в конечном итоге это не должно сказываться на качестве и точности стенда. Выбранный вариант оптимален.

Контроль  осуществляется серийным датчиком, что  является удобным в обслуживании и поверке.

 Дальнейшим  в перспективе рекомендуется повышать точность установки. Для этого нужно рассмотреть и изучить новые, бесконтактные методы измерений. Интересным также является направление развития установок с газостатическими опорами.