Məqalənin müəllifi : Feldman Valeri Davidoviç
Redaktor və tərcümə : Nikolay Andreevich Shelkovenko və chatGPT 

 

 

                      

.

.

         Balans maşınları öz əllərinizlə

.               

.

.

                                              

 

.

                                                                Mündəricat

Bölmə

Səhifə

1. Giriş

3

2. Balanslayıcı maşınların (stendlərin) növləri və onların konstruksiya xüsusiyyətləri

4

2.1. Yumşaq podşipniklər və dayaqlar

4

2.2. Sərt rulman maşınları

17

3. Balans maşınlarının əsas aqreqatlarının və mexanizmlərinin konstruksiyası üçün tələblər

26

3.1. rulmanlar

26

3.2. Balans maşınlarının podşipnikləri

41

3.3. Yataq çərçivələri

56

3.4. Balans maşınlarının sürücüləri

60

4. Balans maşınlarının ölçü sistemləri

62

4.1. Vibrasiya Sensorlarının Seçilməsi

62

4.2. Faza Bucaq Sensorları

69

4.3. Vibrasiya Sensorlarından Siqnalların Emalının Xüsusiyyətləri

71

4.4. “Balanset 2” balanslaşdırıcı maşınının ölçü sisteminin funksional sxemi

76

4.5. Rotorun balanslaşdırılmasında istifadə olunan korreksiya çəkilərinin parametrlərinin hesablanması

79

4.5.1. İki dəstəkli rotorların balanslaşdırılması vəzifəsi və onun həlli üsulları

80

4.5.2. Çox dəstəkli rotorların dinamik balanslaşdırılması metodologiyası

83

4.5.3. Çox dəstəkli rotorların balanslaşdırılması üçün kalkulyatorlar

92

5. Balans maşınlarının işinin və düzgünlüyünün yoxlanılması üçün tövsiyələr

93

5.1. Maşının həndəsi dəqiqliyinin yoxlanılması

93

5.2. Maşının dinamik xüsusiyyətlərinin yoxlanılması

101

5.3. Ölçmə sisteminin işləmə qabiliyyətinin yoxlanılması

103

5.4. ISO 20076-2007-yə uyğun olaraq maşının dəqiqlik xüsusiyyətlərinin yoxlanılması

112

Ədəbiyyat

119

Əlavə 1: Üç dayaq mili üçün balanslaşdırma parametrlərinin hesablanması alqoritmi

120

Əlavə 2: Dörd dayaq mili üçün balanslaşdırma parametrlərinin hesablanması alqoritmi

130

Əlavə 3: Balanslayıcı Kalkulyatordan İstifadə Təlimatları

146

 

 

1. Giriş (Niyə bu əsəri yazmağa ehtiyac var idi?)

“Kinematics” MMC tərəfindən istehsal olunan balanslaşdırma cihazlarının istehlak strukturunun təhlili göstərir ki, onlardan təxminən 30% balans maşınları və/və ya dayaqları üçün stasionar ölçmə və hesablama sistemləri kimi istifadə üçün alınır. Avadanlıqlarımızın iki qrup istehlakçısını (müştərilərini) müəyyən etmək mümkündür.

Birinci qrupa balanslaşdırıcı maşınların kütləvi istehsalı və xarici müştərilərə satışı üzrə ixtisaslaşan müəssisələr daxildir. Bu müəssisələrdə müxtəlif növ balanslaşdırıcı maşınların layihələndirilməsi, istehsalı və istismarı sahəsində dərin biliyə və böyük təcrübəyə malik yüksək ixtisaslı mütəxəssislər çalışır. Bu istehlakçılar qrupu ilə qarşılıqlı əlaqədə yaranan problemlər ən çox ölçü sistemlərimizi və proqram təminatımızı onların struktur icrası məsələlərini həll etmədən mövcud və ya yeni hazırlanmış maşınlara uyğunlaşdırmaqla bağlıdır.

İkinci qrup öz ehtiyacları üçün maşınlar (stendlər) hazırlayan və istehsal edən istehlakçılardan ibarətdir. Bu yanaşma daha çox müstəqil istehsalçıların öz istehsal xərclərini azaltmaq istəyi ilə izah olunur ki, bu da bəzi hallarda iki-üç dəfə və ya daha çox azala bilər. İstehlakçıların bu qrupu tez-tez maşın yaratmaqda lazımi təcrübəyə malik deyil və adətən öz işlərində sağlam düşüncədən, internetdən alınan məlumatlardan və mövcud analoqlardan istifadə edir.

Onlarla qarşılıqlı əlaqədə bir çox suallar yaranır ki, bu da balanslaşdırıcı maşınların ölçü sistemləri haqqında əlavə məlumatlarla yanaşı, maşınların struktur icrası, onların bünövrədə quraşdırılması üsulları, ötürücülərin seçilməsi və s. düzgün balanslaşdırma dəqiqliyinə nail olmaq və s.

İstehlakçılarımızın böyük bir qrupunun müstəqil balanslaşdırıcı maşınların istehsalı məsələlərinə böyük marağı nəzərə alaraq, “Kinematics” MMC-nin mütəxəssisləri ən çox verilən suallara dair şərh və tövsiyələrdən ibarət toplu hazırlamışlar.

.

     

   2. Balanslayıcı maşınların (stendlərin) növləri və onların konstruksiya xüsusiyyətləri

Balans maşını müxtəlif məqsədlər üçün rotorların statik və ya dinamik balanssızlığını aradan qaldırmaq üçün nəzərdə tutulmuş texnoloji cihazdır. O, balanslaşdırılmış rotoru müəyyən edilmiş fırlanma tezliyinə sürətləndirən mexanizm və rotorun balanssızlığını kompensasiya etmək üçün tələb olunan kütlələri və düzəldici çəkilərin yerləşdirilməsini müəyyən edən xüsusi ölçmə və hesablama sistemini özündə birləşdirir.

Dəzgahın mexaniki hissəsinin konstruksiyası adətən dayaq dirəklərinin (rulmanların) quraşdırıldığı yataq çərçivəsindən ibarətdir. Bunlar balanslaşdırılmış məhsulun (rotorun) quraşdırılması üçün istifadə olunur və rotorun fırlanması üçün nəzərdə tutulmuş sürücü daxildir. Məhsulun fırlanması zamanı həyata keçirilən balanslaşdırma prosesində ölçmə sisteminin sensorları (növü maşının dizaynından asılıdır) ya rulmanlardakı vibrasiyaları, ya da rulmanlardakı qüvvələri qeydə alır.

Bu şəkildə əldə edilən məlumatlar balanssızlığı kompensasiya etmək üçün lazım olan düzəldici çəkilərin kütlələrini və quraşdırılması yerlərini müəyyən etməyə imkan verir.

Hal-hazırda, iki növ balanslaşdırma maşını (stend) dizaynı ən çox yayılmışdır:

 Yumşaq rulman maşınları (çevik dayaqlarla);
 Sərt rulman maşınları (bərk dayaqlarla).

2.1. Yumşaq podşipniklər və dayaqlar Soft Bearing balanslaşdırıcı maşınların (stendlərin) əsas xüsusiyyəti onların yay asmaları, yaylı vaqonlar, düz və ya silindrik yay dayaqları və s. əsasında hazırlanmış nisbətən çevik dayaqlara malik olmasıdır. Bu dayaqların təbii tezliyi ən azı 2-dir. -Onlara quraşdırılmış balanslaşdırılmış rotorun fırlanma tezliyindən 3 dəfə aşağıdır. Çevik Yumşaq Rulman dayaqlarının struktur icrasının klassik nümunəsini fotoşəkili Şəkil 2.1-də göstərilən DB-50 model maşın dəstəyində görmək olar.

.

     

.P1010213

.

                  

                        Şəkil 2.1. DB-50 model balanslaşdırma maşınının dəstəyi.

Şəkil 2.1-də göstərildiyi kimi, daşınan çərçivə (sürgülü) 2 dayağın stasionar dirəklərinə 1 zolaq yaylarında 3 asma vasitəsi ilə bərkidilir. vaqon (sürgülü) 2 vibrasiya sensoru ilə ölçülən stasionar post 1-ə nisbətən üfüqi salınımları yerinə yetirə bilər.

Bu dəstəyin struktur icrası 1-2 Hz ətrafında ola bilən vaqon rəqslərinin aşağı təbii tezliyinə nail olmağı təmin edir. Bu, 200 rpm-dən başlayaraq rotorun geniş fırlanma tezlik diapazonunda balanslaşdırılmasına imkan verir. Bu xüsusiyyət, belə dayaqların istehsalının nisbi sadəliyi ilə yanaşı, bu dizaynı müxtəlif məqsədlər üçün öz ehtiyacları üçün balanslaşdırıcı maşınlar istehsal edən bir çox istehlakçılarımız üçün cəlbedici edir.

.

         

                                IMAG0040

.

               Şəkil 2.2. Mahaçqala “Polymer LTD” şirkətinin istehsalı olan balanslaşdırıcı maşının yumşaq podşipnik dəstəyi

Şəkil 2.2-də Mahaçqaladakı “Polymer LTD” şirkətində daxili ehtiyaclar üçün hazırlanmış asma yaylardan hazırlanmış dayaqları olan Soft Bearing balanslaşdırıcı maşının fotoşəkili göstərilir. Maşın polimer materialların istehsalında istifadə olunan rulonları balanslaşdırmaq üçün nəzərdə tutulmuşdur.

Şəkil 2.3 Xüsusi alətlərin balanslaşdırılması üçün nəzərdə tutulmuş vaqon üçün oxşar zolaq asma ilə balanslaşdırıcı maşının fotoşəkili var.

Şəkillər 2.4.a və 2.4.b dayaqları da zolaq asma yaylarından istifadə edilməklə hazırlanmış sürücü vallarını balanslaşdırmaq üçün evdə hazırlanmış Soft Bearing maşınının fotoşəkillərini göstərin.

Şəkil 2.5 turbomühərrikləri balanslaşdırmaq üçün nəzərdə tutulmuş Yumşaq Bearing maşınının fotoşəkilini təqdim edir, onun vaqonlarının dayaqları da zolaq yaylarında asılmışdır. A.Şahqunyanın (Sankt-Peterburq) şəxsi istifadəsi üçün hazırlanmış maşın “Balanset 1” ölçmə sistemi ilə təchiz edilmişdir.

İstehsalçıya görə (bax. Şəkil 2.6), bu maşın 0,2 g*mm-dən çox olmayan qalıq balanssızlığı olan turbinləri balanslaşdırmaq qabiliyyətini təmin edir.

.

.

                          Инстр 1)

.

          Şəkil 2.3. Zolaq yaylarında dayaq asma ilə balanslaşdırıcı alətlər üçün yumşaq rulman maşını

.                           

                      Kar 1

.

     Şəkil 2.4.a. Sürücü vallarının balanslaşdırılması üçün yumşaq rulman maşını (maşınla yığılmış)

.                        Кар2)

.

    Şəkil 2.4.b. Zolaq yaylarında asılmış vaqon dayaqları ilə ötürücü valları balanslaşdırmaq üçün yumşaq rulman maşını. (Yay zolaqlı asqı ilə aparıcı mil dəstəyi)

.

                      SAM_0506

.

Şəkil 2.5. A.Şahqunyan (Sankt-Peterburq) tərəfindən hazırlanmış, zolaqlı yaylarda dayaqları olan turbokompressorların balanslaşdırılması üçün yumşaq podşipnik maşını                                         

                                     SAM_0504

.

Şəkil 2.6. A. Şahqunyanın dəzgahında turbin rotorunun balanslaşdırılmasının nəticələrini göstərən 'Balanset 1' ölçmə sisteminin ekran nüsxəsi

Yuxarıda müzakirə edilən Soft Bearing balans maşını dayaqlarının klassik versiyasına əlavə olaraq, digər struktur həllər də geniş yayılmışdır.

Şəkil 2.7 və 2.8 dayaqları düz (boşqablı) yaylar əsasında hazırlanmış sürücü valları üçün balanslaşdırıcı maşınların fotoşəkilləri. Bu maşınlar müvafiq olaraq “Derqaçeva” özəl müəssisəsinin və “Tatcardan” MMC-nin (“Kinetics-M”) mülkiyyət ehtiyacları üçün istehsal edilib.

Belə dayaqları olan Soft Bearing balans maşınları, nisbətən sadəliyi və istehsal qabiliyyətinə görə tez-tez həvəskar istehsalçılar tərəfindən istehsal olunur. Bu prototiplər ümumiyyətlə VBRF seriyalı “K. Schenck” və ya oxşar yerli istehsal maşınları.

Şəkil 2.7 və 2.8-də göstərilən maşınlar iki dayaqlı, üç dayaqlı və dörd dayaqlı sürücü vallarının balanslaşdırılması üçün nəzərdə tutulmuşdur. Bənzər bir quruluşa malikdirlər, o cümlədən:

 çarpaz qabırğalarla birləşdirilmiş iki I-şüasına əsaslanan qaynaqlı yataq çərçivəsi 1;
 stasionar (ön) mil dayağı 2;
 hərəkətli (arxa) mil dəstəyi 3;
 bir və ya iki daşınan (aralıq) dayaqlar 4. Maşın üzərində balanslaşdırılmış ötürmə şaftını 7 quraşdırmaq üçün nəzərdə tutulmuş 2 və 3 ev mil qurğuları 5 və 6 dayaqlar.

.

    

......                                          IMAG1077

.

            Şəkil 2.7. “Derqaçeva” Özəl Müəssisəsinin Yastı (Boşqablı) Bulaqlar Üzərində Dəstəkləri olan Sürücü Valflərinin Balanslaşdırılması üçün Yumşaq Poşinq Maşını                                     

               

.

..

....                                  şəkil (3)

.

             Şəkil 2.8. “Tatcardan” MMC (“Kinetics-M”) tərəfindən Yastı yaylarda dayaqları olan sürücü vallarının balanslaşdırılması üçün yumşaq rulman maşını

Dəstəklərin eninə salınımlarını ölçmək üçün istifadə olunan bütün dayaqlarda vibrasiya sensorları 8 quraşdırılmışdır. Dəstək 2 üzərində quraşdırılmış aparıcı mil 5, kəmər sürücüsü vasitəsilə elektrik mühərriki ilə fırlanır.

Şəkillər 2.9.a və 2.9.b düz yaylara əsaslanan balans maşınının dəstəyinin fotoşəkillərini göstərin.

.

..

...                                   S5007480

.

.

.

..                         S5007481

.

                  Şəkil 2.9. Yastı yaylarla yumşaq rulman balanslaşdırıcı maşın dəstəyi

 a) Yan görünüş;
 b) Ön görünüş

Həvəskar istehsalçıların dizaynlarında bu cür dayaqlardan tez-tez istifadə etdiklərini nəzərə alsaq, onların tikintisinin xüsusiyyətlərini daha ətraflı araşdırmaq faydalıdır. Şəkil 2.9.a-da göstərildiyi kimi, bu dəstək üç əsas komponentdən ibarətdir:

 Aşağı dəstək lövhəsi 1: Ön mili dəstəyi üçün lövhə təlimatlara sərt şəkildə yapışdırılır; ara dayaqlar və ya arxa mil dayaqları üçün aşağı lövhə çərçivə bələdçiləri boyunca hərəkət edə bilən vaqon kimi nəzərdə tutulmuşdur.
 Üst dəstək lövhəsi 2, dayaq bloklarının quraşdırıldığı (roller dayaqları 4, mil, aralıq rulmanlar və s.).
 İki düz yay 3, alt və yuxarı daşıyıcı plitələrin birləşdirilməsi.

Balanslaşdırılmış rotorun sürətləndirilməsi və ya ləngiməsi zamanı baş verə biləcək əməliyyat zamanı dayaqların artan vibrasiya riskinin qarşısını almaq üçün dayaqlara kilidləmə mexanizmi daxil edilə bilər (bax. Şəkil 2.9.b). Bu mexanizm dayağın yastı yaylarından birinə qoşulmuş eksantrik qıfıl 6 ilə bağlana bilən sərt mötərizədən 5 ibarətdir. Kilid 6 və mötərizə 5 işə salındıqda, dayaq kilidlənir, sürətlənmə və yavaşlama zamanı artan vibrasiya riskini aradan qaldırır.

Yastı (boşqab) yaylarla hazırlanmış dayaqların layihələndirilməsi zamanı maşın istehsalçısı yayların sərtliyindən və balanslaşdırılmış rotorun kütləsindən asılı olaraq onların təbii salınımlarının tezliyini qiymətləndirməlidir. Bu parametri bilmək konstruktora balanslaşdırma zamanı dayaqların rezonanslı salınımları təhlükəsindən qaçaraq, rotorun əməliyyat fırlanma tezliklərinin diapazonunu şüurlu şəkildə seçməyə imkan verir.

Dəstəklərin, eləcə də balanslaşdırıcı maşınların digər komponentlərinin salınımlarının təbii tezliklərinin hesablanması və təcrübi olaraq təyin edilməsi üçün tövsiyələr 3-cü bölmədə müzakirə olunur.

Daha əvvəl qeyd edildiyi kimi, düz (boşqab) yaylardan istifadə edərək dəstək dizaynının sadəliyi və istehsal qabiliyyəti müxtəlif məqsədlər üçün balans maşınlarının həvəskar inkişaf etdiricilərini, o cümlədən krank vallarını, avtomobil turbomühərriklərinin rotorlarını və s.

Nümunə olaraq, Şəkil 2.10.a və 2.10.b turbomühərrik rotorlarının balanslaşdırılması üçün nəzərdə tutulmuş maşının ümumi görünüş eskizini təqdim edir. Bu maşın Penzadakı “SuraTurbo” MMC-də istehsal olunub və daxili ehtiyaclar üçün istifadə olunur.

.

.

.

Balanslaşdırma turbokompressor (1)

.

        2.10.a. Turbomühərrik Rotorlarını Balanslaşdıran Maşın (Yan Görünüş)

.

                        Balanslaşdırma turbokompressora(2)

.

          2.10.b. Turbomühərrik rotorlarının balanslaşdırılması üçün maşın (ön dəstək tərəfdən görünüş)

.

      Əvvəllər müzakirə edilmiş Soft Bearing balans maşınlarına əlavə olaraq, bəzən nisbətən sadə Soft Bearing stendləri yaradılır. Bu stendlər müxtəlif təyinatlı fırlanan mexanizmlərin minimal xərclərlə yüksək keyfiyyətli balanslaşdırılmasına imkan verir.

Aşağıda bir neçə belə dayaq nəzərdən keçirilir, silindrik sıxılma yayları üzərində qurulmuş düz lövhə (və ya çərçivə) əsasında qurulur. Bu yaylar adətən elə seçilir ki, üzərində balanslaşdırılmış mexanizm quraşdırılmış lövhənin təbii rəqs tezliyi balanslaşdırma zamanı bu mexanizmin rotorunun fırlanma tezliyindən 2-3 dəfə aşağı olsun.

Figure 2.11 shows a photograph of a stand for balancing abrasive wheels, manufactured for the in-house production by P. Asharin.

.

.

      

.....            şəkil (1)

.

                    Figure 2.11. Stand for Balancing Abrasive Wheels

The stand consists of the following main components:

 Plate 1, mounted on four cylindrical springs 2;
 Electric motor 3, whose rotor also serves as the spindle, on which a mandrel 4 is mounted, used for installing and securing the abrasive wheel on the spindle.

A key feature of this stand is the inclusion of a pulse sensor 5 for the rotational angle of the electric motor’s rotor, which is used as part of the measuring system of the stand (“Balanset 2C”) to determine the angular position for removing the corrective mass from the abrasive wheel.

Figure 2.12 shows a photograph of a stand used for balancing vacuum pumps. This stand was developed to order by JSC “Measurement Plant”.

.

.

....          Рунёв

.

                   Figure 2.12. Stand for Balancing Vacuum Pumps by JSC “Measurement Plant”

The basis of this stand also uses Plate 1, mounted on cylindrical springs 2. On Plate 1, a vacuum pump 3 is installed, which has its own electric drive capable of varying speeds widely from 0 to 60,000 RPM. Vibration sensors 4 are mounted on the pump casing, which are used to measure vibrations in two different sections at different heights.

For synchronization of the vibration measurement process with the rotational angle of the pump rotor, a laser phase angle sensor 5 is used on the stand. Despite the seemingly simplistic external construction of such stands, it allows achieving very high-quality balancing of the pump’s impeller.

For example, at sub-critical rotational frequencies, the residual imbalance of the pump rotor meets the requirements set for balance quality class G0.16 according to ISO 1940-1-2007 “Vibration. Requirements for the balance quality of rigid rotors. Part 1. Determination of permissible imbalance.”

The residual vibration of the pump casing achieved during balancing at rotational speeds up to 8,000 RPM does not exceed 0.01 mm/sec.

Balancing stands manufactured according to the scheme described above are also effective in balancing other mechanisms, such as fans. Examples of stands designed for balancing fans are shown in Figures 2.13 and 2.14.

.

.

                 P1030155 (2)

.

           Figure 2.13. Stand for Balancing Fan Impellers

The quality of fan balancing achieved on such stands is quite high. According to specialists from “Atlant-project” LLC, on the stand designed by them based on recommendations from “Kinematics” LLC (see Fig. 2.14), the level of residual vibration achieved when balancing fans was 0.8 mm/sec. This is more than three times better than the tolerance set for fans in category BV5 according to ISO 31350-2007 “Vibration. Industrial fans. Requirements for produced vibration and balance quality.”

.

.

      20161122_100338 (2)

.

         Figure 2.14. Stand for Balancing Fan Impellers of Explosion-Proof Equipment by “Atlant-project” LLC, Podolsk

Similar data obtained at JSC “Lissant Fan Factory” show that such stands, used in the serial production of duct fans, consistently ensured a residual vibration not exceeding 0.1 mm/s.

2.2. Hard Bearing Machines.

Hard Bearing balancing machines differ from the previously discussed Soft Bearing machines in the design of their supports. Their supports are made in the form of rigid plates with intricate slots (cut-outs). The natural frequencies of these supports significantly (at least 2-3 times) exceed the maximum rotational frequency of the rotor balanced on the machine.

Hard Bearing machines are more versatile than Soft Bearing ones, as they typically allow for high-quality balancing of rotors over a wider range of their mass and dimensional characteristics. An important advantage of these machines is also that they enable high-precision balancing of rotors at relatively low rotational speeds, which can be within the range of 200-500 RPM and lower.

Figure 2.15 shows a photograph of a typical Hard Bearing balancing machine manufactured by “K. Schenk.” From this figure, it is evident that individual parts of the support, formed by the intricate slots, have varying stiffness. Under the influence of the forces of rotor unbalance, this can lead to deformations (displacements) of some parts of the support relative to others. (In Figure 2.15, the stiffer part of the support is highlighted with a red dotted line, and its relatively compliant part is in blue).

To measure the said relative deformations, Hard Bearing machines can use either force sensors or highly sensitive vibration sensors of various types, including non-contact vibration displacement sensors.

.

.

                        Шенк бал

.

          Figure 2.15. Hard Bearing Balancing Machine by “K. Schenk”

As indicated by the analysis of requests received from customers for the “Balanset” series instruments, interest in manufacturing Hard Bearing machines for in-house use has been continuously increasing. This is facilitated by the widespread dissemination of advertising information about the design features of domestic balancing machines, which are used by amateur manufacturers as analogs (or prototypes) for their own developments.

Let’s consider some variations of Hard Bearing machines manufactured for the in-house needs of a number of consumers of the “Balanset” series instruments.

Figures 2.16.a – 2.16.d show photographs of a Hard Bearing machine designed for balancing drive shafts, which was manufactured by N. Obyedkov (city of Magnitogorsk). As seen in Fig. 2.16.a, the machine consists of a rigid frame 1, on which supports 2 (two spindle and two intermediate) are installed. The main spindle 3 of the machine is rotated by an asynchronous electric motor 4 via a belt drive. A frequency controller 6 is used to control the rotation speed of the electric motor 4. The machine is equipped with the “Balanset 4” measuring and computing system 5, which includes a measuring unit, a computer, four force sensors, and a phase angle sensor (sensors not shown in Fig. 2.16.a).

.

.

.

.....        2015-01-28 14

.

   Figure 2.16.a. Hard Bearing Machine for Balancing Drive Shafts, Manufactured by N. Obyedkov (Magnitogorsk)

Figure 2.16.b shows a photograph of the front support of the machine with the leading spindle 3, which is driven, as previously noted, by a belt drive from an asynchronous electric motor 4. This support is rigidly mounted on the frame.

.

.

.                              2015-01-28 14

.

               Figure 2.16.b. Front (Leading) Spindle Support.

Figure 2.16.c features a photograph of one of the two movable intermediate supports of the machine. This support rests on slides 7, allowing for its longitudinal movement along the frame guides. This support includes a special device 8, designed for installing and adjusting the height of the intermediate bearing of the balanced drive shaft.

.

.

..                             2015-01-28 14

.

              Figure 2.16.c. Intermediate Movable Support of the Machine

Figure 2.16.d shows a photograph of the rear (driven) spindle support, which, like the intermediate supports, allows for movement along the machine frame’s guides.

.

.

..                            2015-01-28 14

.

                   Figure 2.16.d. Rear (Driven) Spindle Support.

All the supports discussed above are vertical plates mounted on flat bases. The plates feature T-shaped slots (see Fig. 2.16.d), which divide the support into an inner part 9 (more rigid) and an outer part 10 (less rigid). The differing stiffness of the inner and outer parts of the support may result in relative deformation of these parts under the forces of unbalance from the balanced rotor.

Force sensors are typically used to measure the relative deformation of the supports in homemade machines. An example of how a force sensor is installed on a Hard Bearing balancing machine support is shown in Figure 2.16.e. As seen in this figure, the force sensor 11 is pressed against the side surface of the inner part of the support by a bolt 12, which passes through a threaded hole in the outer part of the support.

To ensure even pressure of bolt 12 across the entire plane of the force sensor 11, a flat washer 13 is placed between it and the sensor.

.

.

.

.

...                     2015-01-28 14

                                            .

                        Figure 2.16.d. Example of Force Sensor Installation on a Support.

During the operation of the machine, the forces of imbalance from the balanced rotor act through the support units (spindles or intermediate bearings) on the outer part of the support, which begins to cyclically move (deform) relative to its inner part at the frequency of rotor rotation. This results in a variable force acting on sensor 11, proportional to the imbalance force. Under its influence, an electrical signal proportional to the magnitude of the rotor’s imbalance is generated at the output of the force sensor.

Signals from force sensors, installed on all supports, are fed into the machine’s measuring and computing system, where they are used to determine the parameters of the corrective weights.

Figure 2.17.a. “Vida” vallarının balanslaşdırılması üçün istifadə edilən yüksək ixtisaslaşmış Hard Bearing maşınının fotoşəkilini təqdim edir. Bu maşın "Ufatverdosplav" MMC-də daxili istifadə üçün istehsal edilmişdir.

Şəkildən göründüyü kimi, maşının fırlanma mexanizmi sadələşdirilmiş konstruksiyaya malikdir, o, aşağıdakı əsas komponentlərdən ibarətdir:

 Qaynaqlanmış çərçivə 1, çarpayı kimi xidmət edir;
 İki stasionar dayaq 2, çərçivəyə sərt şəkildə sabitlənmişdir;
 Electric motor 3, qayış ötürücü 4 vasitəsilə balanslaşdırılmış mili (vint) 5 idarə edən.

.

.

.

....                   Фото0007 (2).jpg

.

Şəkil 2.17.a. "Ufatverdosplav" MMC-nin İstehsalı, Vintli Valların Balanslaşdırılması üçün Sərt Daşıyıcı Maşın

Dəzgahın dayaqları 2, T-formalı yuvaları olan şaquli şəkildə quraşdırılmış polad lövhələrdir. Hər bir dəstəyin yuxarı hissəsində, balanslaşdırılmış şaftın 5 fırlandığı, yuvarlanan rulmanlardan istifadə edərək hazırlanmış dəstək rulonları var.

Rotorun balanssızlığının təsiri altında baş verən dayaqların deformasiyasını ölçmək üçün dayaqların yuvalarında quraşdırılmış qüvvə sensorları 6 istifadə olunur (bax. Şəkil 2.17.b). Bu sensorlar bu maşında ölçmə və hesablama sistemi kimi istifadə olunan “Balanset 1” cihazına qoşulur.

Maşının fırlanma mexanizminin nisbi sadəliyinə baxmayaraq, o, Şəkil 2.17.a-da göründüyü kimi, mürəkkəb spiral səthə malik olan vintlərin kifayət qədər yüksək keyfiyyətli balanslaşdırılmasına imkan verir.

“Ufatverdosplav” MMC-nin məlumatına görə, balanslaşdırma zamanı bu dəzgahda vintin ilkin balanssızlığı təxminən 50 dəfə azalıb.

.

.

.                           Фото0009 (1280x905)

.

              Şəkil 2.17.b. Güc sensoru ilə vida vallarının balanslaşdırılması üçün sərt daşıyıcı maşın dəstəyi

Əldə edilmiş qalıq balanssızlıq 3552 q idimm (185 mm radiusda 19,2 g) vintin birinci müstəvisində və 2220 qmm (185 mm radiusda 12,0 g) ikinci müstəvidə. 500 kq ağırlığında və 3500 RPM fırlanma tezliyində işləyən rotor üçün bu disbalans onun texniki sənədlərində göstərilən tələblərə cavab verən ISO 1940-1-2007-yə uyğun olaraq G6.3 sinifinə uyğundur.

Müxtəlif ölçülü iki Hard Bearing balans maşını üçün dayaqların eyni vaxtda quraşdırılması üçün bir bazanın istifadəsini nəzərdə tutan orijinal dizayn (bax. Şəkil 2.18) SV Morozov tərəfindən təklif edilmişdir. İstehsalçının istehsal xərclərini minimuma endirməyə imkan verən bu texniki həllin aşkar üstünlüklərinə aşağıdakılar daxildir:

 İstehsal sahəsinə qənaət;
 İki müxtəlif maşını idarə etmək üçün dəyişən tezlikli sürücü ilə bir elektrik mühərrikinin istifadəsi;
 İki fərqli maşını idarə etmək üçün bir ölçmə sisteminin istifadəsi.

.

      

.

           Şəkil 2.18. SV Morozov tərəfindən hazırlanmış sərt rulman balanslayıcı maşını (“Tandem”).

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

azAZ