урівноваження деталей
Схеми балансування: статичної, динамічної.
Точність статичної балансування
Неврівноваженість деталей і вузлів при обертанні з великою швидкістю викликає поява в машині вібрацій. Вібрації скорочують термін роботи машини, руйнують підшипники, фундаменти машин. Неврівноваженість обертових мас може стати причиною аварії машини. Зменшення неврівноваженості до меж, допустимих технічними умовами, передбачається спеціальної операцією - балансуванням деталей перед складанням їх у машину.
Розрізняють два види балансування: статичну і динамічну. Перша усуває неврівноваженість деталі, викликану зміщенням центру ваги щодо осі обертання, і досягається за рахунок додавання необхідної кількості маси (по вазі) на тому ж радіусі, але з протилежного боку деталі або зменшення маси (за вагою) з боку розташування центру тяжіння.
На фіг. 236, а приведено урівноваження за рахунок додавання маси Р (заштрихований гурток) з протилежного боку по відношенню розташування центру тяжіння деталі. Статичне балансування дозволяє привести деталь в стан байдужої рівноваги, при якому вона, будучи поверненою на будь-який кут, зберігає зайняте нею положення.
Байдуже рівновагу ще не характеризує точності статичного балансування. На стенді в процесі балансування виникають сили тертя, що перешкоджають перекатуванню деталі. Якщо момент цих сил перевищує момент неврівноваженої маси, то перекочування не відбудеться. Звідси можна зробити висновок, що врівноважена деталь має залишкову неврівноваженість, яка тим більше, чим вище момент тертя.
Момент тертя Мт визначається з добутку сили тертя Тк на радіус цапфи балансируемого вала або оправлення, па яку посаджена балансируемого деталь Мт = Тк * r.
Фіг. 236. Схеми балансування: а - статичної; б - динамічної.
Як відомо, сила тертя дорівнює коефіцієнту тертя а, має розмірність в мм, помноженому на величину нормального тиску р, що виникає між цапфою балансируемого деталі і поверхнею призми стенду. Твір ділиться на радіус цапфи.
Отже, момент тертя кочення рівний коефіцієнту тертя, помноженому на нормальний тиск р
Для врівноважують пристроїв (стендів) величина коефіцієнта тертя кочення знаходиться в межах 0,01 до 0,05 мм. Причому, менше значення відповідає призмам стенду, більш ретельно виготовленим, мають термічну обробку і точну установку. Точність врівноваження також підвищується при зменшенні площі контакту цапфи балансируемого деталі і призми. Отже, чим менше діаметр цапфи, чим менше ширина призм, тим вище точність балансування.
У важкому машинобудуванні прийняті наступні залежності, що визначають необхідність статичного балансування для обертових деталей
де (Q - вага деталі без ваги сопрягаемого вала, т;
nmax - максимальне число оборотів деталі при її експлуатації, об / хв.
За даними професора А. І. Каширіна, статичне балансування проводиться у деталей, що мають відношення довжини до діаметру менше 3 і швидкість обертання менше 15 м / сек, а також незалежно від ставлення при швидкостях менше 6 м / сек.
Статичне зрівноважування проводиться на призмах, дисках або роликах, на валиках, встановлених на стійки. Спеціальна балансування проводиться на кульових шпилях (наприклад, балансування робочих коліс водяних турбін), на нитках (наприклад, балансування великого конуса засипного апарату доменної печі).
Фіг. 237. Статична балансування. а - шестерні на корпусі редуктора; б - великого конуса доменної печі.
Стенд для статичного балансування, як відомо, представляє собою дві призми, точно встановлені і вивірені як в поздовжньому, так і в поперечному напрямку. При жорстких допусках вивірку виробляють з точністю 0,02 на 1000 мм довжини. Під час балансування стійки стенду і самі призми не повинні прогинатися під вагою деталі.
Практично застосовується наступна ширина призм. Для деталей вагою до 1 т ширина призм береться 3-6 мм, від 1 до 6 т - 6-30 мм, понад 6 т - 50-70 мм.
При балансуванні великих шестерень редукторів не обов'язково мати спеціальний стенд, який займає велику площу. Операція може бути проведена безпосередньо на корпусі редуктора (фіг. 237, а), встановленого і вивіреного для збірки, і здійснюється на призмах, встановлених на площину роз'єму корпусу.
У важкому машинобудуванні балансування деталей найчастіше проводиться на валах, запресованих в балансируемого деталі - шківи, маховики, шестерні і т. Д. Якщо в зібраному вигляді деталі неможливо отбалансировать, їх балансують окремо. У цьому випадку замість валів застосовують різні оправлення, на які насаджуються і закріплюються балансируемого деталі.
Щоб уникнути пошкодження валів для балансування деталей (особливо важких), внаслідок можливих задирів шийок при неправильній їх установці на призми (з перекосом), застосовуються замість звичайних призм Самоустановлювальні призми або ролики.
Точність статичної балансування в залежності від типу балансування стенду і ваги деталі наведена в табл. 72.
Таблиця 72 Точність статичної балансування в залежності від типу стенда і ваги деталі
Примітка. Точність балансування визначається величиною зміщення центру ваги деталі в мм.
На фіг. 237, б приведена спеціальна балансування великого конуса засипного апарату доменної печі. Балансування здійснюється за допомогою «нитки» троса 2. Конус 4 підвішується тросом 2 за допомогою чеки 3, протягнутої через отвір в конусі, на гак крана 1. Процес врівноваження конуса вважається закінченим, якщо чотири діаметральні виміру а від плити 5 до торця конуса лежатимуть в межах а + 5 мм. При порушенні даної умови у конуса газовим різаком зрізають частину металу з паска, спеціально передбаченого для балансування. Потім проводиться повторне врівноваження.
Однак статичне балансування не усуває дії відцентрових сил, що прагнуть обертати вісь вироби в поперечному напрямку під впливом пари сил Р1. На фіг. 236, б видно, що деталь врівноважена статичним вантажем Р (заштрихований гурток), але при обертанні її навколо осі при великому числі оборотів маси Р, розташовані на плечі l, будуть прагнути вирвати деталь з підшипників (в сторону проти годинникової стрілки), створюючи вібрації і додаткові навантаження на підшипники. В цьому випадку необхідно застосовувати динамічне балансування.
Динамічне балансування проводиться за допомогою спеціальних верстатів з механічною або електричною схемами різних конструкцій. Для динамічного балансування великих деталей застосовуються верстати вітчизняного виробництва моделей 9А734, 9736, 9736А, що дозволяють балансувати деталі вагою (відповідно моделі): 3200, 10000, 16000 кг, при діаметрі 2500, 3200 мм.
Передрук матеріалів заборонена.
Допоможіть іншим людям знайти бібліотеку розмістіть посилання: