Öz əllərinizlə balanslaşdırma maşınları

1. Giriş

(Niyə bu əsəri yazmağa ehtiyac var idi?)

"Kinematics" MMC (Vibromera) tərəfindən istehsal olunan balanslaşdırma cihazlarının istehlak strukturunun təhlili göstərir ki, onlardan təxminən 30% balanslaşdırma 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.

İstehlakçılarımızdan böyük bir qrupunun balanslaşdırma maşınlarının müstəqil istehsalı məsələlərinə göstərdiyi əhəmiyyətli marağı nəzərə alaraq, "Kinematics" MMC (Vibromera) mütəxəssisləri ən çox verilən suallar üzrə şərh və tövsiyələri özündə birləşdirən bir toplu hazırlamışlar.

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

Balanslaşdırıcı maşın müxtəlif məqsədlər üçün rotorların statik və ya dinamik balanssızlığını aradan qaldırmaq üçün hazırlanmış texnoloji cihazdır. O, balanslaşdırılmış rotoru müəyyən bir fırlanma tezliyinə qədər sürətləndirən mexanizmi və rotorun balanssızlığını kompensasiya etmək üçün tələb olunan kütlələri və düzəldici çəkilərin yerləşdirilməsini təyin edən ixtisaslaşmış ölçmə və hesablama sistemini özündə birləşdirir.

Dəzgahın mexaniki hissəsinin konstruksiyası adətən dayaq dirəklərinin (yataklar) quraşdırıldığı bir yataq çərçivəsindən ibarətdir. Bunlar balanslaşdırılmış məhsulu (rotoru) quraşdırmaq üçün istifadə olunur və rotoru fırlatmaq üçün nəzərdə tutulmuş bir ötürücü daxildir. Məhsul fırlanarkən yerinə yetirilən balanslaşdırma prosesi zamanı ölçmə sisteminin sensorları (növü maşının dizaynından asılıdır) ya yataklardakı titrəmələri, ya da yataklardakı 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.

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.

Şəkil 2.2. Mahaçqalada "Polymer LTD" tərəfindən istehsal olunmuş Balanslaşdırma Maşınının Yumşaq Yastıq Dəstəyi

Şəkil 2.2-də Mahaçqaladakı "Polymer LTD" şirkətində daxili ehtiyaclar üçün istehsal olunmuş asma yaylardan hazırlanmış dayaqları olan Yumşaq Yastıqlı Balanslaşdırma Maşınının fotoşəkili göstərilir. Maşın polimer materialların istehsalında istifadə olunan diyircəklərin balanslaşdırılması üçün nəzərdə tutulub.

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 hazırlanmış, vaqonlarının dayaqları da zolaq yaylarda asılmış Yumşaq Yastıqlı maşınının fotoşəklini təqdim edir. A. Şahqunyanın (Sankt-Peterburq) şəxsi istifadəsi üçün hazırlanmış maşın "Balanset 1" ölçmə sistemi ilə təchiz olunub.

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

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

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

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

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

Şəkil 2.6. A. Şahqunyanın Maşınında Turbin Rotorunun Balansının 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 Dəstəkləri düz (lövhəli) yaylar əsasında hazırlanmış ötürücü vallar üçün balanslaşdırma maşınlarının fotoşəkilləri təqdim olunur. Bu maşınlar müvafiq olaraq "Derqaçeva" özəl müəssisəsinin və "Tatcardan" ("Kinetics-M") MMC-nin xüsusi ehtiyacları üçün istehsal edilmişdir.

Bu cür dayaqlara malik yumşaq rulmanlı balanslaşdırma maşınları, nisbi sadəliyi və istehsal qabiliyyətinə görə həvəskar istehsalçılar tərəfindən tez-tez təkrar istehsal olunur. Bu prototiplər ümumiyyətlə ya "K. Schenck" şirkətinin VBRF seriyalı maşınları, ya da oxşar yerli istehsal maşınlarıdır.

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.

Şəkil 2.7. "Dergacheva" özəl müəssisəsi tərəfindən düz (lövhəli) yaylar üzərində dayaqlarla idarəedici valları balanslaşdırmaq üçün yumşaq yastıq maşını

Şəkil 2.8. "Tatcardan" ("Kinetics-M") MMC tərəfindən düz yaylı dayaqlarla idarə olunan valları balanslaşdırmaq üçün yumşaq yastıq 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.

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-də turbomühərrik rotorlarını balanslaşdırmaq üçün hazırlanmış bir maşının ümumi görünüş eskizi təqdim olunur. Bu maşın Penzadakı "SuraTurbo" MMC-də istehsal olunub və daxili ehtiyaclar üçün istifadə olunur.

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

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.

Silindrik sıxılma yayları üzərində qurulmuş düz lövhə (və ya çərçivə) əsasında qurulmuş bir neçə belə dayaq aşağıda nəzərdən keçirilir. 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.

Şəkil 2.11 P. Asharin tərəfindən daxili istehsal üçün hazırlanmış aşındırıcı təkərlərin balanslaşdırılması üçün stendin fotosuratı göstərilir.

Şəkil 2.11. Abrasiv disklərin balanslaşdırılması üçün stend

Stend aşağıdakı əsas komponentlərdən ibarətdir:

• Plitə 1, dörd silindrik yay 2 üzərində yerləşdirilmiş;
• Elektrik mühərrik 3, rotoru həmçinin şpindel funksiyasını yerinə yetirən, üzərinə şpindelə aşındırıcı təkəri quraşdırmaq və möhkəmləndirmək üçün 4 nömrəli mandrel montaj edilən.

Bu dayaqın əsas xüsusiyyəti, aşındırıcı çarxdan düzəldici kütləni çıxarmaq üçün bucaq mövqeyini təyin etmək üçün dayaq ölçmə sisteminin ("Balanset 2C") bir hissəsi kimi istifadə olunan elektrik mühərrikinin rotorunun fırlanma bucağı üçün impuls sensoru 5-in daxil edilməsidir.

Şəkil 2.12 vakuum nasoslarını balanslaşdırmaq üçün istifadə olunan stendə aid fotoşəkil göstərilir. Bu stend "Ölçmə Zavodu" ASC tərəfindən sifarişlə hazırlanmışdır.

Şəkil 2.12. "Ölçmə Zavodu" ASC tərəfindən Balanslaşdırıcı Vakuum Nasosları üçün Stend"

Bu mövqenin əsası da istifadə edir Plitə 1, silindrik yaylar 2 üzərində yerləşdirilmişdir. 1-ci lövhədə vakuum nasos 3 quraşdırılmışdır; bu nasos 0–60 000 RPM arasında sürəti geniş şəkildə tənzimləməyə imkan verən öz elektrik mühərrikinə malikdir. Vibrasiya sensorları 4 nasos korpusuna quraşdırılmışdır; onlar müxtəlif hündürlüklərdəki iki fərqli bölmədə vibrasiyaları ölçmək üçün istifadə olunur.

Nasos rotorunun fırlanma bucağı ilə vibrasiya ölçmə prosesinin sinxronlaşdırılması üçün dayaqda lazer faza bucağı sensoru 5 istifadə olunur. Belə dayaqların zahirən sadə xarici quruluşuna baxmayaraq, bu, nasosun çarxının çox yüksək keyfiyyətli balanslaşdırılmasına nail olmağa imkan verir.

Məsələn, subkritik fırlanma tezliklərində nasos rotorunun qalıq disbalansı ISO 21940-11-də (əvvəllər ISO 1940-1) müəyyən edilmiş ən incə balans keyfiyyəti dərəcəsi olan G0.4 tolerantlığından aşağıdır — bu, daxili stenddə alınmış və şərti G0.16-ya ekvivalent nəticədir, yəni standartda göstərilən istənilən dərəcədən daha sərtdir.

8 000 RPM-ə qədər fırlanma sürətlərində balanslaşdırma zamanı nasos korpusunun qalıq titrəməsi 0,01 mm/s-dən çox olmur.

Yuxarıda təsvir olunan sxemə əsasən istehsal olunan balans stendləri digər mexanizmlərin, məsələn ventilyatorların balanslaşdırılmasında da effektivdir. Ventilyatorların balanslaşdırılması üçün nəzərdə tutulmuş stend nümunələri 2.13 və 2.14-cü fiqurlarda göstərilmişdir.

Şəkil 2.13. Ventilyator impellerlərinin balanslaşdırılması üçün stend

Belə dayaqlarda əldə edilən ventilyator balanslaşdırma keyfiyyəti olduqca yüksəkdir. "Atlant-project" MMC-nin mütəxəssislərinin fikrincə, "Kinematics" MMC-nin tövsiyələrinə əsasən (Şəkil 2.14-ə baxın), ventilyatorların balanslaşdırılması zamanı əldə edilən qalıq vibrasiya səviyyəsi 0,8 mm/san təşkil etmişdir. Bu, ISO 31350-2007 "Vibrasiya. Sənaye ventilyatorları. İstehsal olunan vibrasiya və balanslaşdırma keyfiyyətinə dair tələblər" standartına uyğun olaraq BV5 kateqoriyasındakı ventilyatorlar üçün müəyyən edilmiş tolerantlıqdan üç dəfədən çox yaxşıdır."

Şəkil 2.14. Podolskda "Atlant-project" MMC tərəfindən istehsal olunmuş partlayışa davamlı avadanlığın ventilyator impellerlərinin balanslaşdırılması üçün dayaq

"Lissant Ventilyator Zavodu" ASC-də əldə edilən oxşar məlumatlar göstərir ki, kanal ventilyatorlarının seriyalı istehsalında istifadə edilən bu cür dayaqlar ardıcıl olaraq 0,1 mm/s-dən çox olmayan qalıq vibrasiyanı təmin etmişdir.

2.2. Sərt rulman maşınları

Sərt rulmanlı balanslaşdırma maşınları əvvəllər müzakirə olunan yumşaq rulmanlı maşınlardan dayaqlarının dizaynı ilə fərqlənir. Onların dayaqları mürəkkəb yarıqlara (kəsiklərə) malik sərt lövhə şəklində hazırlanır. Bu dayaqların təbii tezlikləri maşında balanslaşdırılan rotorun maksimal fırlanma tezliyindən əhəmiyyətli dərəcədə (ən azı 2–3 dəfə) yüksəkdir.

Sərt rulmanlı maşınlar yumşaq rulmanlı maşınlardan daha çox çevikdir, çünki onlar adətən rotorların kütlə və ölçü xarakteristikalarının daha geniş diapazonunda yüksək keyfiyyətli balanslaşdırmağa imkan verir. Bu maşınların vacib üstünlüyü həmçinin odur ki, onlar nisbətən aşağı fırlanma sürətlərində – 200–500 RPM və daha aşağı – rotorların yüksək dəqiqlikli balanslaşdırılmasını təmin edir.

Şəkil 2.15 "K. Schenk" tərəfindən istehsal olunan tipik Sərt Yastıqlı Balanslaşdırma Maşınının fotoşəklini göstərir. Bu şəkildən aydın olur ki, mürəkkəb yuvalardan əmələ gələn dayaq hissələrinin fərqli sərtliyə malik olması müşahidə olunur. Rotor balanssızlığı qüvvələrinin təsiri altında bu, dayaq hissələrinin bəzilərinin digərlərinə nisbətən deformasiyalarına (yerdəyişmələrinə) səbəb ola bilər. (Şəkil 2.15-də dayaq hissəsi qırmızı nöqtəli xətt ilə vurğulanıb və nisbətən uyğun hissəsi mavi rəngdə göstərilib).

Sözügedən nisbi deformasiyaları ölçmək üçün Sərt dayaq maşınları ya qüvvə sensorlarından, ya da qeyri-kontakt vibrasiya yerləşmə sensorları da daxil olmaqla müxtəlif növ yüksək həssas vibrasiya sensorlarından istifadə edə bilərlər.

Şəkil 2.15. "K. Schenk" tərəfindən hazırlanmış sərt yastıq balanslaşdırma maşını"

"Balanset" seriyalı cihazlar üçün müştərilərdən alınan sorğuların təhlili göstərir ki, daxili istifadə üçün bərk dayaqlı dəzgahların istehsalına maraq durmadan artmaqdadır. Buna həvəskar istehsalçılar tərəfindən öz inkişafları üçün analoq (və ya prototip) kimi istifadə edilən yerli balanslaşdırma dəzgahlarının dizayn xüsusiyyətləri haqqında reklam məlumatlarının geniş yayılması kömək edir.

Gəlin "Balanset" seriyalı cihazların bir sıra istehlakçılarının daxili ehtiyacları üçün istehsal olunan sərt dayaqlı maşınların bəzi variasiyalarını nəzərdən keçirək.

Şəkillər 2.16.a – 2.16.d N. Obyedkov (Maqnitoqorsk şəhəri) tərəfindən istehsal olunmuş, ötürücü valları balanslaşdırmaq üçün hazırlanmış Sərt Yastıqlı Maşının fotoşəkillərini göstərin. Şəkil 2.16.a-da göründüyü kimi, maşın 2 dayaq (iki mil və iki aralıq) quraşdırılmış sərt çərçivədən 1 ibarətdir. Maşının əsas mili 3 asinxron elektrik mühərriki 4 tərəfindən kəmər ötürücüsü vasitəsilə fırlanır. Elektrik mühərrikinin 4 fırlanma sürətini idarə etmək üçün tezlik tənzimləyicisi 6 istifadə olunur. Maşın, ölçmə vahidi, kompüter, dörd qüvvə sensoru və faz bucağı sensorunu (sensorlar Şəkil 2.16.a-da göstərilməyib) özündə birləşdirən "Balanset 4" ölçmə və hesablama sistemi 5 ilə təchiz olunmuşdur.

Şəkil 2.16.a. Sürücü şaftlarının balanslaşdırılması üçün bərk rulmanlı maşın, N. Obyedkov (Maqnitogorsk) tərəfindən istehsal olunub

Şəkil 2.16.b Maşının ön dayağının 3 nömrəli aparıcı spindli ilə əlaqədar bir fotoşəkil göstərilir; bu spindel əvvəllər qeyd edildiyi kimi asinxron elektrik mühərriki 4-dən kəmər ötürməsi ilə işlədilir. Bu dayaq çərçivəyə möhkəm bərkidilib.

Şəkil 2.16.b. Ön (aparıcı) spindel dayağı.

Şəkil 2.16.c Maşının iki hərəkətli orta dayağından birinin fotoşəkili göstərilir. Bu dayaq 7-ci sürgülərin üzərində yerləşir və çərçivə relsləri boyunca onun uzunluq üzrə hərəkət etməsinə imkan verir. Bu dayaq balanslaşdırılmış sürücü milinin orta rulmanının hündürlüyünü quraşdırmaq və tənzimləmək üçün nəzərdə tutulmuş 8 nömrəli xüsusi qurğunu əhatə edir.

Şəkil 2.16.c. Maşının orta hərəkətli dayağı

Şəkil 2.16.d arxa (idarə olunan) mil dayağının fotoşəklini göstərir ki, bu da ara dayaqlar kimi, maşın çərçivəsinin istiqamətləndiriciləri boyunca hərəkət etməyə imkan verir.

Şəkil 2.16.d. Arxa (sürətləndirilən) spindel dayağı.

Yuxarıda müzakirə olunan bütün dayaqlar düz bazalar üzərində quraşdırılmış şaquli lövhələrdir. Lövhələrdə T-şəkilli yarıqlar (bax Şəkil 2.16.d) var ki, dayaqı daxili 9 (daha sərt) və xarici 10 (daha yumşaq) hissələrə bölür. Dayağın daxili və xarici hissələrinin fərqli sərtliyi balanslı rotorun yaratdığı balanssız qüvvələr təsiri altında bu hissələrin nisbi deformasiyasına səbəb ola bilər.

Güc sensorları adətən ev şəraitində hazırlanmış maşınlarda dayaqların nisbi deformasiyasını ölçmək üçün istifadə olunur. Güc sensorunun Sərt Yataq balanslaşdırma maşını dayaqına necə quraşdırıldığına dair nümunə Şəkil 2.16.e-də göstərilmişdir. Bu şəkilə görə, güc sensoru 11 dayaqın xarici hissəsindəki iplikli dəlikdən keçən bolt 12 vasitəsilə dayaqın daxili hissəsinin yan səthinə sıxılır.

12 nömrəli boltun 11 nömrəli qüvvə sensorunun bütün səthində bərabər təzyiq təmin etmək üçün onunla sensor arasında 13 nömrəli düz yaylıq yerləşdirilir.

Şəkil 2.16.d. Dəstəkdə qüvvə sensorunun quraşdırılmasının nümunəsi.

Maşının işləməsi zamanı balanslaşdırılmış rotordan gələn tarazlığın pozulması qüvvələri dayaq blokları (millər və ya aralıq yastıqlar) vasitəsilə dayaqın xarici hissəsində təsir göstərir və dayaq rotorun fırlanma tezliyində daxili hissəsinə nisbətən dövri olaraq hərəkət etməyə (deformasiyaya) başlayır. Bu, sensor 11-ə tarazlığın pozulması qüvvəsinə mütənasib olan dəyişkən bir qüvvənin təsir göstərməsinə səbəb olur. Onun təsiri altında qüvvə sensorunun çıxışında rotorun tarazlığının pozulmasının böyüklüyünə mütənasib elektrik siqnalı yaranır.

Bütün dayaqlara quraşdırılmış qüvvə sensorlarından gələn siqnallar maşının ölçmə və hesablama sisteminə daxil edilir və burada düzəldici çəkilərin parametrlərini təyin etmək üçün istifadə olunur.

Şəkil 2.17.a. "Vintli" valları balanslaşdırmaq üçün istifadə olunan yüksək ixtisaslaşmış Sərt Yastıqlı Dəzgahın fotoşəkili təqdim olunur. Bu dəzgah "Ufatverdosplav" MMC-də daxili istifadə üçün istehsal olunub.

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;
• Elektrik mühərrik 3, qayış ötürücü 4 vasitəsilə balanslaşdırılmış mili (vint) 5 idarə edən.

Şəkil 2.17.a. "Ufatverdosplav" MMC tərəfindən istehsal olunan Vint Vallarını Balanslaşdırmaq üçün Sərt Yastıq Maşını"

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.

Rotor balanssızlığının təsiri altında baş verən dayaqların deformasiyasını ölçmək üçün dayaqların yuvalarına quraşdırılmış qüvvə sensorları 6 istifadə olunur (Şəkil 2.17.b-yə baxın). Bu sensorlar bu maşında ölçmə və hesablama sistemi kimi istifadə olunan "Balanset 1" cihazına qoşulub.

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

"Ufatverdosplav" MMC-yə görə, balanslaşdırma prosesi zamanı bu dəzgahda vintin ilkin balanssızlığı təxminən 50 dəfə azaldılıb.

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

Əldə olunan qalıq disbalans vintin birinci müstəvisində 3552 g*mm (185 mm radiusda 19.2 g), ikinci müstəvisində isə 2220 g*mm (185 mm radiusda 12.0 g) olmuşdur. 500 kq çəkili və 3500 RPM fırlanma tezliyində işləyən rotor üçün bu disbalans ISO 21940-11-ə (əvvəllər ISO 1940-1) əsasən G6.3 sinfinə uyğundur və onun texniki sənədlərində qoyulmuş tələbləri qarşılayır.

SV Morozov tərəfindən müxtəlif ölçülü iki Sərt Yastıqlı balanslaşdırma maşını üçün dayaqların eyni vaxtda quraşdırılması üçün tək bir bazadan istifadə etməyi nəzərdə tutan orijinal dizayn (Şəkil 2.18-ə baxın) təklif edilmişdir. İstehsalçının istehsal xərclərini minimuma endirməyə imkan verən bu texniki həllin aşkar üstünlükləri aşağıdakılardır:

• 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 istehsal olunmuş sərt yastıq balanslaşdırma maşını ("Tandem")

3. Balans maşınlarının əsas aqreqatlarının və mexanizmlərinin konstruksiyası üçün tələblər

3.1. rulmanlar

3.1.1. Dayaq dizaynının nəzəri əsasları

Əvvəlki bölmədə balanslaşdırma maşınları üçün Yumşaq Yastıqlı və Sərt Yastıqlı dayaqların əsas dizayn icraları ətraflı müzakirə edilmişdir. Dizaynerlərin bu dayaqları dizayn edərkən və istehsal edərkən nəzərə almalı olduqları vacib parametr onların təbii salınım tezlikləridir. Bu vacibdir, çünki maşının ölçmə və hesablama sistemləri tərəfindən düzəldici çəkilərin parametrlərini hesablamaq üçün yalnız dayaqların titrəmə amplitüdünün (tsiklik deformasiya) deyil, həm də titrəmə fazasının ölçülməsi tələb olunur.

Əgər dayaqın təbii tezliyi balanslaşdırılmış rotorun fırlanma tezliyi ilə üst-üstə düşürsə (dayaq rezonansı), titrəmənin amplitudasının və fazasının dəqiq ölçülməsi praktik olaraq mümkün deyil. Bu, dayaqın rəqslərinin amplitudasında və fazasında dəyişikliklərin balanslaşdırılmış rotorun fırlanma tezliyindən asılı olaraq dəyişməsini göstərən qrafiklərdə aydın şəkildə göstərilir (Şəkil 3.1-ə baxın).

Bu qrafiklərdən göründüyü kimi, balanslaşdırılmış rotorun fırlanma tezliyi dayaq yellənmələrinin təbii tezliyinə yaxınlaşdıqca (yəni fp/fo nisbəti 1-ə yaxın olduqda) dayaq yellənmələrinin rezonans amplitudası əhəmiyyətli dərəcədə artır (bax Şəkil 3.1.a). Eyni zamanda, 3.1.b qrafiki göstərir ki, rezonans zonasinda faz bucağı ∆F° kəskin dəyişir və 180°-ə qədər çata bilər.

Başqa sözlə, hər hansı mexanizmi rezonans zonasında balanslaşdırarkən onun fırlanma tezliyindəki hətta kiçik dəyişikliklər vibrasiyasının amplitudu və fazası üzrə ölçmə nəticələrində ciddi sabitliksizlik yarada, düzəldici çəkilərin parametrlərinin hesablanmasında səhvlərə səbəb ola və balanslaşdırmanın keyfiyyətinə mənfi təsir göstərə bilər.

Yuxarıdakı qrafiklər, sərt yastıqlı maşınlar üçün rotorun işləmə tezliklərinin yuxarı həddi dayaqın təbii tezliyindən (ən azı) 2-3 dəfə aşağı olmalıdır deyə əvvəlki tövsiyələri təsdiqləyir. Yumşaq yastıqlı maşınlar üçün balanslaşdırılmış rotorun icazə verilən işləmə tezliklərinin aşağı həddi dayaqın təbii tezliyindən (ən azı) 2-3 dəfə yüksək olmalıdır.

Şəkil 3.1. Dönmə tezliyinin dəyişməsi funksiyasında balanslaşdırma maşını dayaqının vibrasiyalarının nisbi amplitudası və fazasındakı dəyişiklikləri göstərən qrafiklər.

• Ад – Dəstəyin dinamik titrəmə amplitudu;
• e = m*r / M - Balanslaşdırılmış rotorun spesifik disbalansı;
• m – Rotorun balanssız kütləsi;
• M – Rotorun kütləsi;
• r – Rotor üzərində balanssız kütlənin yerləşdiyi radius;
• fp – Rotorun fırlanma tezliyi;
• fo – Dəstəyin vibrasiyalarının təbii tezliyi

Təqdim olunan məlumatlara əsasən, maşını dayaqlarının rezonans zonasında (3.1-ci fiqurda qırmızı ilə vurğulanıb) işlətmək tövsiyə edilmir. 3.1-ci fiqurda göstərilən qrafiklər həmçinin göstərir ki, rotorun eyni balanssızlıqları üçün Soft Bearing maşınının dayaqlarında yaranan faktiki titrəmə amplitudları Soft Bearing maşınının dayaqlarında baş verənlərdən əhəmiyyətli dərəcədə aşağıdır.

Bundan belə nəticə çıxır ki, Sərt Yataqlı maşınlarda dayaqların vibrasiyasını ölçmək üçün istifadə olunan sensorlar Yumşaq Yataqlı maşınlardakılardan daha yüksək həssaslığa malik olmalıdır. Bu nəticə sensorlardan istifadə təcrübəsi ilə tam təsdiqlənir: Yumşaq Yataqlı balanslama maşınlarında uğurla tətbiq olunan mütləq vibrasiya sensorları (vibro-akselerometrlər və/və ya vibro-sürət sensorları) çox vaxt Sərt Yataqlı maşınlarda zəruri balans keyfiyyətini təmin edə bilmir.

Bu maşınlarda nisbi vibrasiya sensorlarından, məsələn, qüvvə sensorları və ya yüksək həssaslıqlı yer dəyişmə sensorlarından istifadə etmək tövsiyə olunur.

3.1.2. Dəstəklərin təbii tezliklərinin hesablama üsulları ilə təxmin edilməsi

Dizayner 3.1-formula əsasında dəstək fo-nun təbii tezliyini təxmini (hesablama) hesablamasını həyata keçirə bilər; bunu sadələşdirilmiş şəkildə bir azadlıq dərəcəsinə malik vibrasiya sistemi kimi qəbul edərək, (bax Şəkil 2.19.a) burada M kütləsi K sərtliyə malik yay üzərində ossilasiya edən kimi təsvir olunur.

Simmetrik rulmanlararası rotor üçün hesablama zamanı istifadə olunan M kütləsi 3.2-ci formula ilə təxmin edilə bilər.

burada Mo, dayaq hissəsinin hərəkət edən hissəsinin kütləsi (kq ilə), Mr isə balanslaşdırılmış rotorun kütləsi (kq ilə), n isə balanslaşdırmada iştirak edən maşın dayaqlarının sayıdır.

Dəstəyin sərtliyi K formül 3.3 əsasında hesablanır; burada statik qüvvə P ilə yüklənən zaman dəstəyin deformasiyası ΔL ölçülən eksperimental tədqiqatların nəticələri nəzərə alınır (bax Şək. 3.2.a və 3.2.b).

burada ΔL dayaqların metrlə ifadə olunmuş deformasiyasıdır; P isə Nyutonlarla ifadə olunmuş statik qüvvədir.

Yükləmə qüvvəsi P-nin ölçüsü qüvvəölçən cihaz (məsələn, dinamometr) ilə ölçülə bilər. Dəstəyin ΔL yerləşməsi xətti yerləşmələri ölçən cihaz (məsələn, diaqon göstərici) ilə müəyyən edilir.

3.1.3. Dəstəklərin təbii tezliklərinin müəyyən edilməsi üçün eksperimental üsullar

Yuxarıda müzakirə edilən dayaqların təbii tezliklərinin sadələşdirilmiş metodla hesablanmasının əhəmiyyətli səhvlərə səbəb ola biləcəyini nəzərə alaraq, əksər həvəskar tərtibatçılar bu parametrləri eksperimental metodlarla təyin etməyə üstünlük verirlər. Bunun üçün onlar "Balanset" seriyalı cihazlar da daxil olmaqla balanslaşdırma maşınlarının müasir vibrasiya ölçmə sistemlərinin təmin etdiyi imkanlardan istifadə edirlər.

3.1.3.1. Dəstəklərin təbii tezliklərinin zərbə ilə oyatma üsulu ilə müəyyən edilməsi

Təsir yolu ilə eksitasiya metodu istənilən dayağın və ya digər maşın hissəsinin vibrasiya təbii tezliyini müəyyən etməyin ən sadə və ən geniş yayılmış üsuludur. Bu, istənilən obyekt, məsələn, zəng (bax Şəkil 3.3), təsir yolu ilə eksitasiya olunduqda onun reaksiyasının tədricən zəifləyən vibrasiya reaksiyası şəklində özünü göstərməsi faktına əsaslanır. Vibrasiya siqnalının tezliyi obyektin struktur xüsusiyyətləri ilə müəyyən edilir və onun təbii vibrasiya tezliyinə uyğundur. Vibrasiyaların zərbə ilə oyadılması üçün rezin çəkic və ya adi çəkic kimi istənilən ağır alətdən istifadə etmək olar.

Şəkil 3.3. Obyektin təbii tezliklərini müəyyən etmək üçün istifadə olunan zərblə oyatma diaqramı

Çəkic kütləsi stimullaşdırılan obyektin kütləsinin təxminən 10%-i olmalıdır. Vibrasiya cavabını tutmaq üçün ölçülən obyektə vibrasiya sensoru quraşdırılmalı və onun ölçmə oxu zərbə ilə yaranan stimulun istiqaməti ilə uyğunlaşdırılmalıdır. Bəzi hallarda obyektin vibrasiya cavabını qəbul etmək üçün səs ölçən cihazın mikrofonundan sensor kimi istifadə oluna bilər.

Obyektin titrəmələri sensor tərəfindən elektrik siqnalına çevrilir və sonra spektr analizatorunun girişi kimi ölçmə cihazına göndərilir. Bu cihaz zaman funksiyasını və çürüyən titrəmə prosesinin spektrini qeyd edir (Şəkil 3.4-ə baxın), bunun təhlili obyektin təbii titrəmələrinin tezliyini (tezliklərini) müəyyən etməyə imkan verir.

Şəkil 3.5. Proqram interfeysi: zaman funksiyası qrafiklərini və araşdırılan strukturun zəifləyən zərbə vibrasiyalarının spektrini göstərir

Şəkil 3.5-də (iş pəncərəsinin aşağı hissəsinə baxın) təqdim olunan spektr qrafının təhlili göstərir ki, araşdırılan strukturun təbii vibrasiyalarının əsas komponenti, qrafın abssisa oxuna nisbətən müəyyən edilən, 9,5 Hz tezlikdə baş verir. Bu üsul həm yumşaq dayaqlı, həm də sərt dayaqlı balanslaşdırma maşını dayaqlarının təbii vibrasiyalarının tədqiqi üçün tövsiyə edilə bilər.

3.1.3.2. Dəstəklerin süzmə rejimində təbii tezliklərinin müəyyən edilməsi

Bəzi hallarda, dayaqların təbii tezlikləri "sahildə" titrəmənin amplitudasını və fazasını dövri olaraq ölçməklə müəyyən edilə bilər. Bu metodun tətbiqində araşdırılan maşına quraşdırılmış rotor əvvəlcə maksimum fırlanma sürətinə qədər sürətləndirilir, bundan sonra onun ötürücüsü ayrılır və rotorun balanssızlığı ilə əlaqəli narahatedici qüvvənin tezliyi maksimumdan dayanma nöqtəsinə qədər tədricən azalır.

Bu halda dayaqların təbii tezlikləri iki xüsusiyyətə görə müəyyən edilə bilər:

• Rezonas sahələrində müşahidə olunan vibrasiya amplitudasının yerli sıçrayışı ilə;
• Amplitud sıçrayışının müşahidə edildiyi zonada vibrasiya fazasında kəskin dəyişiklik (180°-ə qədər).

"Balanset" seriyalı cihazlarda, "sahildəki" obyektlərin təbii tezliklərini aşkar etmək üçün "Vibrometr" rejimi ("Balanset 1") və ya "Balanslaşdırma. Monitorinq" rejimi ("Balanset 2C" və "Balanset 4") istifadə edilə bilər ki, bu da rotorun fırlanma tezliyində amplituda və vibrasiya fazasının tsiklik ölçmələrinə imkan verir.

Bundan əlavə, "Balanset 1" proqram təminatı əlavə olaraq ixtisaslaşmış "Qrafiklər. Sahil" rejimini də özündə birləşdirir ki, bu da fırlanma tezliyinin dəyişmə funksiyası kimi sahildə dayaq vibrasiyalarının amplituda və faza dəyişikliklərinin qrafiklərini çəkməyə imkan verir və rezonansların diaqnozu prosesini əhəmiyyətli dərəcədə asanlaşdırır.

Qeyd etmək lazımdır ki, aşkar səbəblərə görə (bax bölmə 3.1.1), sahildəki dayaqların təbii tezliklərini müəyyən etmə üsulu yalnız yumşaq dayaqlı balanslaşdırma maşınlarının tədqiqi zamanı istifadə oluna bilər; bu halda rotorun fırlanma iş tezlikləri dayaqların eninə istiqamətdəki təbii tezliklərindən xeyli yüksək olur.

Sərt rulmanlı maşınlarda, rotorun fırlanması nəticəsində sahildəki dayaqların təbii tezliklərindən xeyli aşağı olan iş tezlikləri ilə dayaqlarda vibrasiya yaranan hallarda bu metoddan istifadə praktiki cəhətdən mümkünsüzdür.

3.1.4. Dengə maşınları üçün dayaqların layihələndirilməsi və istehsalı üzrə praktik tövsiyələr

3.1.2. Dəstəklərin təbii tezliklərinin hesablama üsulları ilə hesablanması

Yuxarıda müzakirə olunan hesab sxemi istifadə edilməklə dayaqların təbii tezliklərinin hesablamaları iki istiqamətdə aparıla bilər:

• Dəstəklerin eninə istiqamətində, bu istiqamət rotorun balanssızlığından yaranan qüvvələrin yaratdığı vibrasiyaların ölçülməsi istiqaməti ilə üst-üstə düşür;
• Maşın dayaqları üzərində yerləşdirilmiş balanslaşdırılmış rotorun fırlanma oxuna uyğun gələn ox istiqamətində.

Şaquli istiqamətdə dayaqların təbii tezliklərinin hesablanması daha mürəkkəb hesablama texnikasının istifadəsini tələb edir ki, bu da (dayaq və balanslaşdırılmış rotorun parametrlərinə əlavə olaraq) çərçivənin parametrlərini və maşının təməl üzərində quraşdırılmasının xüsusiyyətlərini nəzərə almalıdır. Bu metod bu nəşrdə müzakirə olunmur. 3.1 düsturunun təhlili maşın dizaynerlərinin praktik fəaliyyətlərində nəzərə almalı olduqları bəzi sadə tövsiyələrə imkan verir. Xüsusilə, dayaqın təbii tezliyi onun sərtliyini və/və ya kütləsini dəyişdirməklə dəyişdirilə bilər. Sərtliyin artırılması dayaqın təbii tezliyini artırır, kütlənin artırılması isə onu azaldır. Bu dəyişikliklər qeyri-xətti, kvadrat-tərs əlaqəyə malikdir. Məsələn, dayaqın sərtliyinin ikiqat artırılması onun təbii tezliyini yalnız 1,4 dəfə artırır. Eynilə, dayaqın hərəkət edən hissəsinin kütləsinin ikiqat artırılması onun təbii tezliyini yalnız 1,4 dəfə azaldır.

3.1.4.1. Yastı lövhə yaylı yumşaq rulman maşınları

Düz yaylarla hazırlanmış balanslaşdırma maşını dayaqlarının bir neçə dizayn variantı yuxarıda 2.1-ci bölmədə müzakirə edilmiş və Şəkil 2.7 - 2.9-da təsvir edilmişdir. Əldə etdiyimiz məlumata görə, bu cür dizaynlar ən çox ötürücü valları balanslaşdırmaq üçün nəzərdə tutulmuş maşınlarda istifadə olunur.

Misal olaraq, müştərilərdən birinin ("Rost-Service" MMC, Sankt-Peterburq) öz dəzgah dayaqlarının istehsalında istifadə etdiyi yay parametrlərini nəzərdən keçirək. Bu dəzgah kütləsi 200 kq-dan çox olmayan 2, 3 və 4 dayaqlı ötürücü valları balanslaşdırmaq üçün nəzərdə tutulmuşdu. Müştəri tərəfindən seçilmiş dəzgahın aparıcı və ötürücü millərinin dayaqlarında istifadə edilən yayların həndəsi ölçüləri (hündürlük * en * qalınlıq) müvafiq olaraq 300*200*3 mm idi.

"Balanset 4" maşınının standart ölçmə sistemindən istifadə edərək zərbə həyəcanlandırma metodu ilə eksperimental olaraq təyin edilən yüklənməmiş dayaqın təbii tezliyinin 11-12 Hz olduğu aşkar edilmişdir. Dayaqların belə təbii titrəmə tezliyində, balanslaşdırma zamanı balanslaşdırılmış rotorun tövsiyə olunan fırlanma tezliyi 22-24 Hz-dən (1320-1440 RPM) aşağı olmamalıdır.

Eyni istehsalçı tərəfindən ara dayaqlarda istifadə edilən düz yayların həndəsi ölçüləri müvafiq olaraq 200*200*3 mm idi. Bundan əlavə, tədqiqatların göstərdiyi kimi, bu dayaqların təbii tezlikləri daha yüksək idi və 13-14 Hz-ə çatırdı.

Sınaq nəticələrinə əsasən, dəzgah istehsalçılarına milin və ara dayaqların təbii tezliklərini uyğunlaşdırmaq (bərabərləşdirmək) tövsiyə edildi. Bu, balanslaşdırma zamanı ötürücü valların əməliyyat fırlanma tezlikləri diapazonunun seçilməsini asanlaşdırmalı və dayaqların rezonans vibrasiya sahəsinə daxil olması səbəbindən ölçmə sisteminin oxunuşlarının potensial qeyri-sabitliyinin qarşısını almalıdır.

Yastı yaylar üzərində dayaqların təbii titrəmə tezliklərini tənzimləmə üsulları aydındır. Bu tənzimləmə yastı yayların geometrik ölçülərini və ya formasını dəyişməklə həyata keçirilə bilər; məsələn, onların sərtliyini azaldan uzunluq üzrə və ya en üzrə yarıqlar frezələməklə.

Əvvəldə qeyd edildiyi kimi, belə tənzimləmənin nəticələrinin yoxlanılması 3.1.3.1 və 3.1.3.2-ci bölmələrdə təsvir olunan üsullarla dayaqların vibrasiya təbii tezliklərinin müəyyən edilməsi yolu ilə həyata keçirilə bilər.

Şəkil 3.6 A. Sinitsynin öz maşınlarından birində istifadə etdiyi düz yaylar üzərindəki dayaq dizaynının klassik versiyasını təqdim edir. Şəkildə göstərildiyi kimi, dayaq aşağıdakı komponentlərdən ibarətdir:

• Yuxarı lövhə 1;
• İki düz yay 2 və 3;
• Aşağı lövhə 4;
• 5-ci dayandırma qol

Şəkil 3.6. Düz yaylar üzərində dayaq dizaynının variasiyası

Dəstəyin yuxarı lövhəsi 1 şpindel və ya orta rulmanı montaj etmək üçün istifadə oluna bilər. Dəstəyin məqsədindən asılı olaraq, aşağı lövhə 4 maşın bələdçilərinə sərt şəkildə bərkidilə və ya hərəkətli sürgülərə quraşdırıla bilər ki, bu da dəstəyin bələdçilər boyunca hərəkət etməsinə imkan verir. Konsol 5 dəstək üçün kilidləmə mexanizmi quraşdırmaq üçün istifadə olunur və balanslaşdırılmış rotorun sürətlənməsi və yavaşlaması zamanı onu etibarlı şəkildə bərkidməyə imkan verir.

Yumşaq Yastıqlı maşın dayaqları üçün düz yaylar yarpaq yayından və ya yüksək keyfiyyətli ərintili poladdan hazırlanmalıdır. Aşağı axıcılıq möhkəmliyinə malik adi konstruksiya poladlarının istifadəsi məsləhət görülmür, çünki onlar iş zamanı statik və dinamik yüklər altında qalıq deformasiya yarada bilər ki, bu da maşının həndəsi dəqiqliyinin azalmasına və hətta dayaq sabitliyinin itirilməsinə səbəb ola bilər.

Balanslaşdırılmış rotor kütləsi 300-500 kq-dan çox olmayan maşınlar üçün dayaq qalınlığı 30-40 mm-ə qədər artırıla bilər və maksimum kütləsi 1000-dən 3000 kq-a qədər olan rotorları balanslaşdırmaq üçün nəzərdə tutulmuş maşınlar üçün dayaq qalınlığı 50-60 mm və ya daha çoxa çata bilər. Yuxarıda qeyd olunan dayaqların dinamik xüsusiyyətlərinin təhlili göstərdiyi kimi, onların eninə müstəvidə ("çevik" və "sərt" hissələrin nisbi deformasiyalarının ölçülmə müstəvisi) ölçülən təbii vibrasiya tezlikləri adətən 100 Hs və ya daha çoxu ötür. Balanslaşdırılmış rotorun fırlanma oxu ilə üst-üstə düşən istiqamətdə ölçülən frontal müstəvidə dayanan Sərt Yastıq dayağının təbii vibrasiya tezlikləri adətən xeyli aşağı olur. Maşında balanslaşdırılmış fırlanan rotorlar üçün işləmə tezliyi diapazonunun yuxarı həddini təyin edərkən əsasən bu tezliklər nəzərə alınmalıdır. Yuxarıda qeyd edildiyi kimi, bu tezliklərin təyini 3.1-ci bölmədə təsvir edilən zərbə həyəcanlandırma metodu ilə həyata keçirilə bilər.

Şəkil 3.7. Elektrik mühərrik rotorlarının balanslaşdırılması üçün maşın, yığılmış, A. Mokhov tərəfindən işlənib hazırlanmışdır.

Şəkil 3.8. Turbopomp rotorlarının balanslaşdırılması üçün maşın, G. Qlazov (Bişkek) tərəfindən hazırlanıb

3.1.4.2. Zolaq yaylarla asılmış yumşaq rulman maşını dayaqları

Asqıları dəstəkləmək üçün istifadə olunan lent yayların dizaynı zamanı yay lentinin qalınlığı və eninin seçilməsinə diqqət yetirilməlidir; bir tərəfdən bu, rotorun dayağa təsir edən statik və dinamik yükünə davam gətirməli, digər tərəfdən isə asqının burulma vibrasiyalarının, yəni oxial kənara çıxmaların qarşısını almalıdır.

Zolaqlı yay asqılarından istifadə edərək balanslaşdırma maşınlarının struktur tətbiqinə dair nümunələr Şəkil 2.1 - 2.5-də (bölmə 2.1-ə baxın), eləcə də bu bölmənin Şəkil 3.7 və 3.8-də göstərilmişdir.

3.1.4.4. Maşınlar üçün Sərt Yastıq Dəstəkləri

Müştərilərlə geniş təcrübəmizdən göründüyü kimi, öz istehsalı olan balanslaşdırıcı istehsalçılarının əhəmiyyətli bir hissəsi son zamanlar sərt dayaqlı sərt daşıyıcı maşınlara üstünlük verməyə başlayıb. 2.2-ci bölmədə, Şəkil 2.16-2.18-də bu cür dayaqlardan istifadə edən maşınların müxtəlif struktur dizaynlarının fotoşəkilləri təsvir edilmişdir. Müştərilərimizdən biri tərəfindən maşın konstruksiyası üçün hazırlanmış sərt dayaqın tipik eskizi Şəkil 3.10-da təqdim olunur. Bu dayaq, şərti olaraq dayağı "sərt" və "çevik" hissələrə bölən P formalı yivli düz polad lövhədən ibarətdir. Balanssızlıq qüvvəsinin təsiri altında dayaqın "çevik" hissəsi "sərt" hissəsinə nisbətən deformasiyaya uğraya bilər. Dəstəyin qalınlığı, yivlərin dərinliyi və dayaqın "çevik" və "sərt" hissələrini birləşdirən körpünün eni ilə müəyyən edilən bu deformasiyanın böyüklüyü maşının ölçmə sisteminin müvafiq sensorlarından istifadə etməklə ölçülə bilər. Bu cür dayaqların eninə sərtliyini hesablamaq üçün metodun olmaması səbəbindən, P-formalı yivin dərinliyi h, körpünün eni t, eləcə də dayaq qalınlığı r nəzərə alınmaqla (Şəkil 3.10-a baxın), bu dizayn parametrləri adətən tərtibatçılar tərəfindən eksperimental olaraq müəyyən edilir.

Balanslaşdırılmış rotor kütləsi 300-500 kq-dan çox olmayan maşınlar üçün dayaq qalınlığı 30-40 mm-ə qədər artırıla bilər və maksimum kütləsi 1000-dən 3000 kq-a qədər olan rotorları balanslaşdırmaq üçün nəzərdə tutulmuş maşınlar üçün dayaq qalınlığı 50-60 mm və ya daha çoxa çata bilər. Yuxarıda qeyd olunan dayaqların dinamik xüsusiyyətlərinin təhlili göstərdiyi kimi, onların eninə müstəvidə ("çevik" və "sərt" hissələrin nisbi deformasiyalarının ölçülmə müstəvisi) ölçülən təbii vibrasiya tezlikləri adətən 100 Hs və ya daha çoxu ötür. Balanslaşdırılmış rotorun fırlanma oxu ilə üst-üstə düşən istiqamətdə ölçülən frontal müstəvidə dayanan Sərt Yastıq dayağının təbii vibrasiya tezlikləri adətən xeyli aşağı olur. Maşında balanslaşdırılmış fırlanan rotorlar üçün işləmə tezlik diapazonunun yuxarı həddini təyin edərkən əsasən bu tezliklər nəzərə alınmalıdır.

Şəkil 3.26. İkinci əl torna şassiindən istifadə edərək bərabərləşdirici burgular üçün sərt rulman maşını istehsal etmə nümunəsi.

Şəkil 3.27. İstifadə olunmuş torna çarpayısından balans miləri üçün yumşaq rulmanlı maşın istehsal etmək nümunəsi.

Şəkil 3.28. Kanallardan yığılmış çarpayının hazırlanmasının nümunəsi

Şəkil 3.29. Kanallardan qaynaqlı şassi hazırlama nümunəsi

Şəkil 3.30. Kanallardan qaynaqlı şassi istehsalının nümunəsi

Şəkil 3.31. Polimer betonundan hazırlanmış balanslama maşını yatağının nümunəsi

Adətən, bu cür çarpayılar istehsal edilərkən, onların yuxarı hissəsi balanslaşdırma maşınının dayaq dayaqlarının yerləşdiyi istiqamətləndirici kimi istifadə olunan polad əlavələrlə möhkəmləndirilir. Son zamanlar vibrasiyanı azaldan örtüklü polimer betondan hazırlanmış çarpayılar geniş istifadə olunmağa başlayıb. Çarpayıların istehsalı üçün bu texnologiya internetdə yaxşı təsvir olunub və DIY istehsalçıları tərəfindən asanlıqla tətbiq oluna bilər. Nisbətən sadəliyi və istehsalın aşağı qiyməti səbəbindən bu çarpayılar metal həmkarlarına nisbətən bir sıra əsas üstünlüklərə malikdir:

• Titrəmə osillyasiyaları üçün daha yüksək sönüm əmsalı;
• Aşağı istilik keçiriciliyi, yatağın minimal istilik deformasiyasını təmin edir;
• Daha yüksək korroziyaya davamlılıq;
• Daxili gərginliklərin olmaması.

3.1.4.3. Silindrik yaylarla hazırlanmış yumşaq dayaq maşın dəstəkləri

Dəstək dizaynında silindrik sıxılma yaylarının istifadə edildiyi yumşaq rulman balanslama maşınının nümunəsi Şəkil 3.9-da göstərilmişdir. Bu dizayn həllinin əsas çatışmazlığı asimmetrik rotorların balanslanması zamanı dəstək üzərindəki yüklər bərabər olmadıqda ön və arxa dəstəkdə yay deformasiyasının müxtəlif dərəcələrinin yaranması ilə bağlıdır. Bu isə təbii olaraq dayaqların hizalanmamasına və rotor oxunun şaquli müstəvidə əyilməsinə gətirib çıxarır. Bu qüsurun mənfi nəticələrindən biri fırlanma zamanı rotorun ox boyunca yerindən oynamasına səbəb olan qüvvələrin yaranması ola bilər.

Şək. 3.9. Silindrik yaylardan istifadə edən balanslama maşınları üçün yumşaq rulman dayağının tikinti variantı.

3.1.4.4. Maşınlar üçün Sərt Yastıq Dəstəkləri

Müştərilərlə geniş təcrübəmizdən göründüyü kimi, öz istehsalı olan balanslaşdırıcı istehsalçılarının əhəmiyyətli bir hissəsi son zamanlar sərt dayaqlı sərt daşıyıcı maşınlara üstünlük verməyə başlayıb. 2.2-ci bölmədə, Şəkil 2.16-2.18-də bu cür dayaqlardan istifadə edən maşınların müxtəlif struktur dizaynlarının fotoşəkilləri təsvir edilmişdir. Müştərilərimizdən biri tərəfindən maşın konstruksiyası üçün hazırlanmış sərt dayaqın tipik eskizi Şəkil 3.10-da təqdim olunur. Bu dayaq, şərti olaraq dayağı "sərt" və "çevik" hissələrə bölən P formalı yivli düz polad lövhədən ibarətdir. Balanssızlıq qüvvəsinin təsiri altında dayaqın "çevik" hissəsi "sərt" hissəsinə nisbətən deformasiyaya uğraya bilər. Dəstəyin qalınlığı, yivlərin dərinliyi və dayaqın "çevik" və "sərt" hissələrini birləşdirən körpünün eni ilə müəyyən edilən bu deformasiyanın böyüklüyü maşının ölçmə sisteminin müvafiq sensorlarından istifadə etməklə ölçülə bilər. Bu cür dayaqların eninə sərtliyini hesablamaq üçün metodun olmaması səbəbindən, P-formalı yivin dərinliyi h, körpünün eni t, eləcə də dayaq qalınlığı r nəzərə alınmaqla (Şəkil 3.10-a baxın), bu dizayn parametrləri adətən tərtibatçılar tərəfindən eksperimental olaraq müəyyən edilir.

Şək. 3.10. Balanslama maşını üçün sərt rulman dayağının eskizi

Müştərilərimizin öz maşınları üçün istehsal olunan bu cür dayaqların müxtəlif tətbiqlərini əks etdirən fotoşəkillər Şəkil 3.11 və 3.12-də təqdim olunur. Maşın istehsalçıları olan bir neçə müştərimizdən əldə edilən məlumatları ümumiləşdirərək, müxtəlif ölçülü və yük tutumlu maşınlar üçün müəyyən edilmiş dayaqların qalınlığına dair tələblər formalaşdırıla bilər. Məsələn, 0,1 ilə 50-100 kq arasında ağırlığında rotorları balanslaşdırmaq üçün nəzərdə tutulmuş maşınlar üçün dayaqların qalınlığı 20 mm ola bilər.

Şək. 3.11. A. Sinitsyn tərəfindən istehsal olunmuş balanslama maşını üçün sərt rulman dayaqları

Şəkil 3.12. D. Krasilnikov tərəfindən istehsal edilmiş balanslama maşını üçün sərt rulman dayağı

Balanslaşdırılmış rotor kütləsi 300-500 kq-dan çox olmayan maşınlar üçün dayaq qalınlığı 30-40 mm-ə qədər artırıla bilər və maksimum kütləsi 1000-dən 3000 kq-a qədər olan rotorları balanslaşdırmaq üçün nəzərdə tutulmuş maşınlar üçün dayaq qalınlığı 50-60 mm və ya daha çoxa çata bilər. Yuxarıda qeyd olunan dayaqların dinamik xüsusiyyətlərinin təhlili göstərdiyi kimi, onların eninə müstəvidə ("çevik" və "sərt" hissələrin nisbi deformasiyalarının ölçülmə müstəvisi) ölçülən təbii vibrasiya tezlikləri adətən 100 Hs və ya daha çoxu ötür. Balanslaşdırılmış rotorun fırlanma oxu ilə üst-üstə düşən istiqamətdə ölçülən frontal müstəvidə dayanan Sərt Yastıq dayağının təbii vibrasiya tezlikləri adətən xeyli aşağı olur. Maşında balanslaşdırılmış fırlanan rotorlar üçün işləmə tezliyi diapazonunun yuxarı həddini təyin edərkən əsasən bu tezliklər nəzərə alınmalıdır. Yuxarıda qeyd edildiyi kimi, bu tezliklərin təyini 3.1-ci bölmədə təsvir edilən zərbə həyəcanlandırma metodu ilə həyata keçirilə bilər.

3.2. Tarazlama maşınlarının yığınlarını dəstəkləmək

3.2.1. Dəstəkləyici yığmaların əsas növləri

Həm sərt dayaqlı, həm də yumşaq dayaqlı balanslaşdırma maşınlarının istehsalında, dayaqlar üzərində balanslaşdırılmış rotorların quraşdırılması və fırladılması üçün istifadə olunan aşağıdakı yaxşı tanınmış dayaq dəstləri tövsiyə edilə bilər:

• Prizmatik dayaq yığmaları;
• Dövr edən rulonlarla yığma dəstələrini dəstəkləmək;
• Spindelin dəstəkləyən yığmaları

3.2.1.1. Prizmatik dayaq yığmaları

Müxtəlif dizayn seçimlərinə malik olan bu qurğular, adətən, 50-100 kq-dan çox olmayan kütləli rotorların balanslaşdırıla biləcəyi kiçik və orta ölçülü maşınların dayaqlarına quraşdırılır. Prizmatik dayaq qurğusunun ən sadə versiyasına nümunə Şəkil 3.13-də təqdim olunur. Bu dayaq qurğusu poladdan hazırlanır və turbin balanslaşdırma maşınında istifadə olunur. Bir sıra kiçik və orta ölçülü balanslaşdırma maşınları istehsalçıları prizmatik dayaq qurğuları istehsal edərkən qeyri-metal materiallardan (dielektriklərdən), məsələn, tekstolit, floroplastik, kaprolon və s. istifadə etməyə üstünlük verirlər.

3.13. Avtomobil turbinaları üçün balanslama maşınında istifadə olunan prizmatik dayaq dəstəsinin icra variantı

Oxşar dayaq qurğuları (yuxarıdakı Şəkil 3.8-ə baxın), məsələn, G. Qlazov tərəfindən avtomobil turbinlərini balanslaşdırmaq üçün nəzərdə tutulmuş maşınında tətbiq edilmişdir. Flüoroplastikdən hazırlanmış prizmatik dayaq qurğusunun orijinal texniki həlli (Şəkil 3.14-ə baxın) "Technobalance" MMC tərəfindən təklif edilmişdir.

Şəkil 3.14. "Technobalance" MMC tərəfindən hazırlanmış prizmatik dayaq yığımı"

Bu xüsusi dayaq qurğusu, bir-birinə bucaq altında quraşdırılmış və dayaq oxlarına bərkidilmiş iki silindrik qol 1 və 2 istifadə edilərək formalaşdırılır. Balanslaşdırılmış rotor, qolların səthləri ilə silindrlərin generasiya xətləri boyunca təmasda olur ki, bu da rotor valı ilə dayaq arasındakı təmas sahəsini minimuma endirir və nəticədə dayaqdakı sürtünmə qüvvəsini azaldır. Lazım gələrsə, rotor valı ilə təmas sahəsində dayaq səthinin aşınması və ya zədələnməsi halında, qolun öz oxu ətrafında müəyyən bir bucaqla fırlanması ilə aşınma kompensasiyası imkanı təmin edilir. Qeyd etmək lazımdır ki, qeyri-metal materiallardan hazırlanmış dayaq qurğularından istifadə edərkən, balanslaşdırılmış rotorun maşın gövdəsinə torpaqlanmasının struktur imkanını təmin etmək lazımdır ki, bu da əməliyyat zamanı güclü statik elektrik yüklərinin yaranma riskini aradan qaldırır. Bu, birincisi, maşının ölçmə sisteminin işinə təsir edə biləcək elektrik müdaxiləsini və pozuntularını azaltmağa kömək edir və ikincisi, personalın statik elektrikin təsirindən təsirlənmə riskini aradan qaldırır.

3.2.1.2. Rulon dəstək yığmaları

Bu qurğular adətən 50 kiloqram və daha çox kütləyə malik rotorları balanslaşdırmaq üçün nəzərdə tutulmuş maşınların dayaqlarına quraşdırılır. Onların istifadəsi prizmatik dayaqlarla müqayisədə dayaqlardakı sürtünmə qüvvələrini əhəmiyyətli dərəcədə azaldır və balanslaşdırılmış rotorun fırlanmasını asanlaşdırır. Nümunə olaraq, Şəkil 3.15-də məhsulun yerləşdirilməsi üçün diyircəklərdən istifadə edildiyi dayaq qurğusunun dizayn variantı göstərilir. Bu dizaynda standart diyircəkli yastıqlar 1 və 2 diyircəkləri kimi istifadə olunur, onların xarici halqaları maşının dayağının 3 gövdəsində sabitlənmiş stasionar oxlar üzərində fırlanır. Şəkil 3.16-da balanslaşdırma maşınlarının öz istehsalı olan istehsalçılarından biri tərəfindən layihələrində tətbiq edilən diyircəkli dayaq qurğusunun daha mürəkkəb dizaynının eskizi təsvir edilmişdir. Rəsmdən göründüyü kimi, diyircəyin (və nəticədə bütövlükdə dayaq qurğusunun) yük tutumunu artırmaq üçün diyircək gövdəsinə 3 bir cüt diyircəkli yastıqlar 1 və 2 quraşdırılmışdır. Bu dizaynın praktik tətbiqi, bütün aşkar üstünlüklərinə baxmayaraq, diyircəkli gövdəsinin 3 müstəqil istehsalına ehtiyacla əlaqəli olduqca mürəkkəb bir iş kimi görünür və bu, materialın həndəsi dəqiqliyi və mexaniki xüsusiyyətləri üçün çox yüksək tələblərin qoyulduğu deməkdir.

Şək. 3.15. Rulon dayaq yığması dizaynının nümunəsi

Şək. 3.16. İki yuvarlanma rulmanlı rolikli dayaq yığması dizaynının nümunəsi

Şəkil 3.17-də "Technobalance" MMC-nin mütəxəssisləri tərəfindən hazırlanmış öz-özünə düzülən diyircəkli dayaq qurğusunun dizayn variantı təqdim olunur. Bu dizaynda diyircəklərin öz-özünə düzülmə qabiliyyəti onlara iki əlavə sərbəstlik dərəcəsi verməklə əldə edilir və bu da diyircəklərin X və Y oxları ətrafında kiçik bucaq hərəkətləri etməsinə imkan verir. Balanslaşdırılmış rotorların quraşdırılmasında yüksək dəqiqliyi təmin edən bu cür dayaq qurğuları adətən ağır balanslaşdırma maşınlarının dayaqlarında istifadə üçün tövsiyə olunur.

Şək. 3.17. Öz-özünü tənzimləyən rulon dəstək yığma dizaynının nümunəsi

Əvvəldə qeyd edildiyi kimi, rulman dəstələri adətən yüksək dəqiqlikli istehsal və sərtlik tələblərinə malikdir. Xüsusilə, rulmanların radial qaçış səhvi 3–5 mikrondan çox olmamalıdır.

Təcrübədə, hətta tanınmış istehsalçılar tərəfindən belə, buna həmişə nail olunmur. Məsələn, müəllifin "K. Shenk" markalı H8V balanslaşdırıcı maşın modelinin ehtiyat hissələri kimi alınmış yeni diyircəkli dayaq dəstlərinin radial qaçışının sınaqdan keçirilməsi zamanı onların diyircəklərinin radial qaçışı 10-11 mikrona çatdı.

3.2.1.3. Spindel dəstəkləyən yığmalar

Rotorları flanş montajı ilə (məsələn, kardan şaftları) balanslama maşınlarında balanslayarkən, spindelər balanslanmış məhsulların yerləşdirilməsi, montajı və fırlanması üçün dəstək qurğuları kimi istifadə olunur.

Spindellər balanslaşdırma maşınlarının ən mürəkkəb və kritik komponentlərindən biridir və tələb olunan balanslaşdırma keyfiyyətinin əldə edilməsində əsas rol oynayır.

İpliklərin dizaynı və istehsalı nəzəriyyəsi və təcrübəsi kifayət qədər yaxşı inkişaf etmişdir və geniş nəşrlərdə öz əksini tapmışdır. Bunların arasında Dr. Eng. DN Reshetovun redaktorluğu ilə yazılmış "Metalkəsmə dəzgahlarının detalları və mexanizmləri" [1] monoqrafiyası tərtibatçılar üçün ən faydalı və əlçatan monoqrafiya kimi seçilir.

Dengəlləmə maşını spindelərinin dizaynı və istehsalı zamanı nəzərə alınmalı əsas tələblər arasında aşağıdakılara üstünlük verilməlidir:

a) Balanslaşdırılmış rotorun balanssızlıq qüvvələrinin təsiri altında yaranan qəbuledilməz deformasiyaların qarşısını almaq üçün kifayət qədər yüksək sərtliyə malik spindel yığma strukturunun təmin edilməsi;

b) Spindelin fırlanma oxu mövqeyinin sabitliyinin təmin edilməsi, spindelin radial, aksial və aksial qaçışlarının icazə verilən dəyərləri ilə xarakterizə olunur;

c) Spindel jurnallarının, eləcə də balanslaşdırılmış məhsulların montajı üçün istifadə olunan oturma və dayaq səthlərinin düzgün aşınma müqavimətinin təmin edilməsi.

Bu tələblərin praktiki tətbiqi [1] işin VI "Minlər və onların dayaqları" bölməsində ətraflı şəkildə təsvir edilmişdir.

Xüsusilə, spindelərin sərtliyini və fırlanma dəqiqliyini yoxlamaq üçün metodologiyalar, rulmanların seçilməsi, spindel materialının seçilməsi və onun sərtləşdirilməsi üsulları üzrə tövsiyələr, eləcə də bu mövzu ilə bağlı çoxlu faydalı məlumatlar mövcuddur.

Ədəbiyyat [1] qeyd edir ki, metal kəsən maşın alətlərinin spindel dizaynında əsasən iki rulmanlı sxemdən istifadə olunur.

Freze maşını spindelərində istifadə olunan belə iki rulmanlı sxemin dizayn variantının nümunəsi (ətraflı məlumat [1]-ci işdə) Şəkil 3.18-də göstərilmişdir.

Bu sxem balanslama maşını spindelərinin istehsalı üçün olduqca uyğundur; onun dizayn variantlarının nümunələri aşağıdakı 3.19–3.22-ci fiqurlarda göstərilmişdir.

Şək. 3.18. İki dayaqlı freze maşını spindelin eskizi

Şəkil 3.19 balanslama maşınının aparıcı mil yığmasının dizayn variantlarından birini göstərir; bu yığma iki radial-itələmə rulman üzərində fırlanır və hər birinin müstəqil korpusu 1 və 2 var. Kardan milinin flanşla montajı üçün nəzərdə tutulmuş flanş 4 və elektrik mühərrikindən V-kəmər ötürməsi vasitəsilə milə fırlanma ötürmək üçün istifadə olunan makara 5 mil oxu 3-ə quraşdırılıb.

Şəkil 3.19. İki müstəqil rulman dayağı üzərində spindel dizaynının nümunəsi

Şəkillər 3.20 və 3.21 İki yaxından əlaqəli aparıcı spindel yığma quruluşunun dizaynını göstərir. Hər iki halda spindel rulmanları ortaq korpus 1-də quraşdırılıb; bu korpusda spindel milinin quraşdırılması üçün lazım olan keçidli oxlu deşik var. Bu deşiyin giriş və çıxışında korpusda radial itələmə rulmanları (silindrik və ya kürə) yerləşdirmək üçün xüsusi boşluqlar (şəkillərdə göstərilməyib) və rulmanların xarici halqalarını bərkidən xüsusi flanş örtükləri 5 mövcuddur.

Şəkil 3.20. Ümumi korpusda quraşdırılmış iki rulman dayağı üzərində aparıcı mil dizaynının 1-ci nümunəsi

Şəkil 3.21. Ümumi korpusda quraşdırılmış iki rulman dayağında aparıcı spindel dizaynının 2-ci nümunəsi

Əvvəlki versiyada olduğu kimi (bax Şəkil 3.19), mil şaftına sürücü milin flanşla montajı üçün nəzərdə tutulmuş 2 nömrəli ön lövhə və elektrik mühərrikindən kəmər ötürməsi vasitəsilə milə fırlanma ötürən 3 nömrəli makara quraşdırılır. Şaft üzərində 4 nömrəli bir qol da bərkidilir; bu, balanslaşdırma zamanı rotor üzərinə sınaq və korreksiya çəkilərinin yerləşdirilməsində şaftın bucaq mövqeyini müəyyən etməyə xidmət edir.

Şəkil 3.22. Sürücülü (arxa) spindelin dizayn nümunəsi

Şəkil 3.22 Maşının sürülən (arxa) spindel yığması üçün dizayn variantı göstərilir ki, bu, aparıcı spindeldən yalnız sürücü makara və milin olmaması ilə fərqlənir, çünki onlara ehtiyac yoxdur.

Şəkil 3.23. İdarə olunan (Arxa) Oxun Dizayn İcrasına Nümunə

Göründüyü kimi Şəkillər 3.20 – 3.22Yuxarıda müzakirə olunan mil yığmaları balanslama maşınlarının yumşaq rulman dayaqlarına xüsusi qısqaclar (kəmərlər) 6 vasitəsilə birləşdirilir. Lazım gəldikdə, mil yığmasının dayaq üzərində düzgün sərtlik və dəqiqliklə yerləşdirilməsini təmin edən digər bərkidilmə üsullarından da istifadə oluna bilər.

Şəkil 3.23 Bu, həmin milə bənzər flanş montajının dizaynını təsvir edir və balanslama maşınının sərt rulman dayağına quraşdırılması üçün istifadə oluna bilər.

3.2.1.3.4. Mili Sərtliyinin və Radial Qaçışın Hesablanması

Mili sərtliyini və gözlənilən radial qaçışı təyin etmək üçün 3.4 düsturundan istifadə etmək olar (Şəkil 3.24-dəki hesablama sxeminə baxın):

Harada:

• Y - mil konsolunun ucundakı milin elastik yerdəyişməsi, sm;
• P - mil konsoluna təsir edən hesablanmış yük, kq;
• A - milin arxa dayaq dəstəyi;
• B - milin ön dayaq dəstəyi;
• g - mili konsolun uzunluğu, sm;
• c - milin A və B dayaqları arasındakı məsafə, sm;
• J1 - dayaqlar arasındakı mil hissəsinin orta ətalət momenti, sm⁴;
• J2 - mil konsol hissəsinin orta ətalət momenti, sm⁴;
• jB və jA - müvafiq olaraq, milin ön və arxa dayaqları üçün yastıqların sərtliyi, kq/sm.

3.4-cü formulu çevirərək, mil yığması sərtliyinin istənilən hesablanmış dəyəri jшп müəyyən edilə bilər:

Orta ölçülü balanslama maşınları üçün [1] nömrəli işin tövsiyələri nəzərə alınmaqla, bu dəyər 50 kg/µm-dən aşağı olmamalıdır.

Radial qaçış hesablanması üçün 3.5 düsturu istifadə olunur:

Harada:

• ∆ şpindel konsolunun sonunda radial sapmadadır, µm;
• ∆B ön mil rulmanının radial sapması, µm;
• ∆A arxa mil rulmanının radial sapmasıdır, µm;
• g – şpindel konsolunun uzunluğu, sm;
• c milin A və B dayaqları arasındakı məsafə, sm.

3.2.1.3.5. Spindel balans tələblərinin təmin edilməsi

Balanslaşdırma maşınlarının mil yığımları yaxşı balanslaşdırılmış olmalıdır, çünki hər hansı faktiki balanssızlıq əlavə xəta kimi balanslaşdırılan rotora ötürüləcək. Milin qalıq balanssızlığı üçün texnoloji toleranslar təyin edərkən, ümumiyyətlə, onun balanslaşdırılmasının dəqiqlik sinfinin dəzgahda balanslaşdırılan məhsulun dəqiqlik sinfindən ən azı 1-2 sinif yüksək olması tövsiyə olunur.

Yuxarıda müzakirə olunan milərin dizayn xüsusiyyətlərini nəzərə alaraq, onların balanslaşdırılması iki müstəvidə aparılmalıdır.

3.2.1.3.6. Mil rulmanlarının daşıma qabiliyyəti və davamlılıq tələblərinin təmin edilməsi

Şpindellərin layihələndirilməsi və rulman ölçülərinin seçilməsi zamanı rulmanların davamlılığını və yükdaşıma qabiliyyətini əvvəlcədən qiymətləndirmək tövsiyə olunur. Bu hesablamaların aparılması metodologiyası ISO 281 "Rolling Bearings - Dynamic Load Ratings and Rating Life" [3] standartında, eləcə də çoxsaylı (o cümlədən rəqəmsal) diyircəkli rulman məlumat kitabçalarında ətraflı verilə bilər.

3.2.1.3.7. Spindel rulmanlarının qənaətbəxş isitilməsi üçün tələblərin təmin edilməsi

Ədəbiyyat [1]-in tövsiyələrinə əsasən, mil rulmanlarının xarici halqalarının maksimum icazə verilən isinməsi 70 °C-dən çox olmamalıdır. Lakin yüksək keyfiyyətli balanslaşdırmanı təmin etmək üçün xarici halqaların tövsiyə olunan isinməsi 40–45 °C-dən çox olmamalıdır.

3.2.1.3.8. Spindel üçün kəmər ötürməsinin növünün və ötürmə makarasının dizaynının seçilməsi

Dengəlləmə maşınının sürücü milini layihələndirərkən onun fırlanmasını düz kəmər ötürməsi ilə təmin etmək tövsiyə olunur. Milin işləməsi üçün belə bir ötürmədən düzgün istifadə nümunəsi təqdim olunur Şəkillər 3.20 və 3.23. V-kəmər və ya dişli kəmər ötürmələrinin istifadəsi arzuolunmazdır, çünki onlar kəmərlərdə və kasnaqlarda olan həndəsi qeyri-dəqiqliklərə görə şpindelə əlavə dinamik yüklər verə bilər ki, bu da öz növbəsində balanslaşdırma zamanı əlavə ölçmə xətalarına səbəb ola bilər. Yastı ötürücü kəmərlər üçün kasnaqlara dair tövsiyə olunan tələblər milli GOST 17383-73 "Pulleys for flat drive belts" [4] standartında verilmişdir.

Sürücü makarası şpindelinin arxa ucunda, rulman dəstinə mümkün qədər yaxın (mümkün olan ən az sallanan hissə ilə) yerləşdirilməlidir. Makaranın sallanan yerləşdirilməsi barədə dizayn qərarı göstərilən şpindelinin istehsalında verilmişdir. Şəkil 3.19, uğursuz hesab edilə bilər, çünki bu, mil dayaqlarına təsir edən dinamik sürücü yükünün momentini əhəmiyyətli dərəcədə artırır.

Bu dizaynın başqa bir əhəmiyyətli çatışmazlığı V-kəmər ötürməsindən istifadə edilməsidir; onun istehsal və yığma zamanı yaranan dəqiqliksizlikləri də milə arzuolunmaz əlavə yük düşməsinə səbəb ola bilər.

3.3. Yataq (Çərçivə)

Yataq balanslama maşınının əsas dayaq strukturudur, onun əsas elementləri – dayaq sütunları və sürücü mühərriki – bu strukturun üzərində yerləşir. Balanslama maşınının yatağını seçərkən və ya istehsal edərkən onun kifayət qədər sərtlik, geometrik dəqiqlik, vibrasiyaya davamlılıq və rəhbərlik hissələrinin aşınmaya davamlılığı kimi bir sıra tələblərə cavab verməsini təmin etmək vacibdir.

Təcrübə göstərir ki, öz ehtiyacları üçün maşın istehsal edərkən aşağıdakı iş masası variantları ən çox istifadə olunur:

• İstifadə olunmuş metal kəsən maşınlardan (torna, ağac emalı və s.) götürülmüş dəmir çarpayılar;
• kanallara əsaslanan yığılmış çarpayılar, bolt birləşmələri ilə yığılmış;
• kanallara əsaslanan qaynaqlanmış şassi;
• Vibrasiyanı udan örtüklü polimer beton yataqlar.

Şəkil 3.25. İstifadə olunmuş ağac emalı maşını çarpayısının Kardan şaftlarının balanslaşdırılması üçün maşın istehsalında nümunəsi.

3.4. Balanslama maşınları üçün sürücülər

Müştərilərimizin balanslaşdırma maşınlarının istehsalında istifadə etdikləri dizayn həllərinin təhlili göstərir ki, onlar əsasən sürücülərin dizaynı zamanı dəyişkən tezlikli sürücülə malik AC mühərriklərdən istifadə etməyə üstünlük verirlər. Bu yanaşma balanslaşdırılmış rotorlar üçün minimal xərclə geniş tənzimlənən fırlanma sürəti diapazonu təmin etməyə imkan verir. Balanslaşdırılmış rotorları fırlatmaq üçün istifadə olunan əsas sürücü mühərriklərinin gücü adətən bu rotorların kütləsinə əsasən seçilir və təxminən aşağıdakı kimi ola bilər:

• ≤ 5 kq kütləli rotorları balanslaşdırmaq üçün nəzərdə tutulmuş maşınlar üçün 0,25 - 0,72 kVt;
• Kütləsi > 5 ≤ 50 kq olan rotorları balanslaşdırmaq üçün nəzərdə tutulmuş maşınlar üçün 0,72 - 1,2 kVt;
• Kütləsi > 50 ≤ 100 kq olan rotorları balanslaşdırmaq üçün nəzərdə tutulmuş maşınlar üçün 1,2 - 1,5 kVt;
• Kütləsi > 100 ≤ 500 kq olan rotorları balanslaşdırmaq üçün nəzərdə tutulmuş maşınlar üçün 1,5 - 2,2 kVt;
• Kütləsi > 500 ≤ 1000 kq olan rotorları balanslaşdırmaq üçün nəzərdə tutulmuş maşınlar üçün 2,2 - 5 kVt;
• Kütləsi > 1000 ≤ 3000 kq olan rotorları balanslaşdırmaq üçün nəzərdə tutulmuş maşınlar üçün 5 - 7,5 kVt.

Bu mühərriklər maşının çarpayısına və ya onun təməlinə möhkəm bərkidilməlidir. Maşına quraşdırılmadan əvvəl (və ya quraşdırılma yerində) əsas sürücü mühərriki və onun çıxış milinə quraşdırılmış makara diqqətlə balanslaşdırılmalıdır. Deyişkən tezlikli sürücüdən yaranan elektromaqnit müdaxiləsini azaltmaq üçün onun giriş və çıxışında şəbəkə filtrləri quraşdırmaq tövsiyə olunur. Bunlar sürücü istehsalçıları tərəfindən təqdim olunan standart hazır məhsullar və ya ferrit halqalarından hazırlanmış ev şəraitində hazırlanmış filtrlər ola bilər.

4. Balans maşınlarının ölçü sistemləri

"Kinematics" MMC (Vibromera) ilə əlaqə saxlayan balanslaşdırma maşınlarının həvəskar istehsalçılarının əksəriyyəti öz dizaynlarında şirkətimiz tərəfindən istehsal olunan "Balanset" seriyalı ölçmə sistemlərindən istifadə etməyi planlaşdırırlar. Bununla belə, bu cür ölçmə sistemlərini müstəqil şəkildə istehsal etməyi planlaşdıran bəzi müştərilər də var. Buna görə də, balanslaşdırma maşını üçün ölçmə sisteminin qurulmasını daha ətraflı müzakirə etmək məntiqlidir. Bu sistemlər üçün əsas tələb balanslaşdırılmış rotorun fırlanma tezliyində görünən vibrasiya siqnalının fırlanma komponentinin amplitudası və fazasının yüksək dəqiqlikli ölçmələrini təmin etmək zərurətidir. Bu məqsədə adətən aşağıdakılar da daxil olmaqla, texniki həllərin kombinasiyasından istifadə etməklə nail olunur:

• Yüksək siqnal çevrilmə əmsalı olan vibrasiya sensorlarından istifadə;
• Müasir lazer faza bucağı sensorlarından istifadə;
• Sensor siqnallarının gücləndirilməsi və rəqəmsal çevrilməsini (əsas siqnal emalı) təmin edən aparatların yaradılması (və ya istifadəsi);
• Balanslaşdırılmış rotorun fırlanma tezliyində özünü göstərən vibrasiya siqnalının fırlanma komponentinin yüksək qətnaməli və sabit şəkildə çıxarılmasına imkan verən vibrasiya siqnalının proqram təminatı emalının tətbiqi (ikinci dərəcəli emal).

Aşağıda, bir sıra tanınmış balanslaşdırma alətlərində tətbiq olunan bu cür texniki həllərin məlum variantlarını nəzərdən keçiririk.

4.1. Vibrasiya Sensorlarının Seçilməsi

Dengə ağırlama maşınlarının ölçmə sistemlərində müxtəlif növ titrəmə sensorları (transduserlər) istifadə oluna bilər, o cümlədən:

• Vibrasiya sürətlənmə sensorları (akselerometrlər);
• Vibrasiya sürəti sensorları;
• Vibrasiya yerləşmə sensorları;
• Güc sensorları

4.1.1. Titrəmə sürətlənmə sensorları

Vibrasiya sürətləndirici sensorlar arasında ən çox istifadə edilən pyezo və tutumlu (çipli) akselerometrlərdir ki, bunlar Yumşaq Yastıq tipli balanslaşdırma maşınlarında effektiv şəkildə istifadə edilə bilər. Praktikada, ümumiyyətlə, 10 ilə 30 mV/(m/s²) arasında dəyişən çevrilmə əmsalları (Kpr) olan vibrasiya sürətləndirici sensorlarından istifadə etməyə icazə verilir. Xüsusilə yüksək balanslaşdırma dəqiqliyi tələb edən balanslaşdırma maşınlarında Kpr 100 mV/(m/s²) və daha yüksək səviyyələrə çatan akselerometrlərdən istifadə etmək məsləhətdir. Balanslaşdırma maşınları üçün vibrasiya sensorları kimi istifadə edilə bilən pyezo akselerometrlərə nümunə olaraq, Şəkil 4.1-də "İzmeritel" MMC tərəfindən istehsal olunan DN3M1 və DN3M1V6 pyezo akselerometrləri göstərilir.

Şəkil 4.1. Piezo akselerometrlər DN 3M1 və DN 3M1V6

Belə sensorları titrəmə ölçən cihazlara və sistemlərə qoşmaq üçün xarici və ya daxili yük gücləndiricilərindən istifadə etmək lazımdır.

Şəkil 4.2. AD1 Tutumlu Akselerometrlər MMC "Kinematics" (Vibromera) tərəfindən istehsal olunub

Qeyd etmək lazımdır ki, bu sensorlara geniş istifadə olunan bazar kapasitiv akselerometr ADXL 345-in plataları daxildir (bax Şəkil 4.3) və onlar piezo akselerometrelərə nisbətən bir neçə əhəmiyyətli üstünlüyə malikdir. Konkret olaraq, onlar oxşar texniki göstəricilərlə 4–8 dəfə ucuzdur. Bundan əlavə, onlar piezo akselerometrelər üçün zəruri bahalı və həssas yük gücləndiricilərinin istifadəsini tələb etmir.

Tarazlama maşınlarının ölçmə sistemlərində hər iki tip akselerometr istifadə olunduqda, sensor siqnallarının aparat inteqrasiyası (və ya ikiqat inteqrasiya) adətən həyata keçirilir.

Şəkil 4.2. AD 1 tutumlu akselerometrinin yığılmış vəziyyəti.

Şəkil 4.2. AD1 Tutumlu Akselerometrlər MMC "Kinematics" (Vibromera) tərəfindən istehsal olunub

Qeyd etmək lazımdır ki, bu sensorlara geniş istifadə olunan bazar kapasitiv akselerometr ADXL 345-in plataları daxildir (bax Şəkil 4.3) və onlar piezo akselerometrelərə nisbətən bir neçə əhəmiyyətli üstünlüyə malikdir. Konkret olaraq, onlar oxşar texniki göstəricilərlə 4–8 dəfə ucuzdur. Bundan əlavə, onlar piezo akselerometrelər üçün zəruri bahalı və həssas yük gücləndiricilərinin istifadəsini tələb etmir.

Şəkil 4.3. Sıxlıq tipli akselerometr lövhəsi ADXL 345.

Bu halda, vibrasiya sürətlənməsinə nisbətən proporsional olan ilkin sensor siqnalı müvafiq olaraq vibrasiya sürətinə və ya yerləşməsinə proporsional siqnala çevrilir. Vibrasiya siqnalının ikiqat inteqrasiyası proseduru aşağı sürətli balanslama maşınlarının ölçmə sistemlərində akselerometrlərdən istifadə edərkən xüsusilə vacibdir, çünki balanslama zamanı rotorun aşağı dönmə tezliyi diapazonu 120 rpm və ondan aşağı ola bilər. Balanslama maşınlarının ölçmə sistemlərində kapasitiv akselerometrlərdən istifadə edərkən integrasiyadan sonra onların siqnallarında 0,5–3 Hz tezlik diapazonunda özünü göstərən aşağı tezlikli müdaxilələrin ola biləcəyini nəzərə almaq lazımdır. Bu, həmin sensorlardan istifadə üçün nəzərdə tutulmuş maşınlarda balanslamanın aşağı tezlik diapazonunu məhdudlaşdıra bilər.

4.1.2. Titremə sürəti sensorları

4.1.2.1. İnduktiv vibrasiya sürəti sensorları.

Bu sensorlar induktiv bobin və maqnit nüvəsindən ibarətdir. Bobin sabit nüvəyə (və ya nüvə sabit bobinə) nisbətən titrədyikdə, bobində elektromaqnit gərginliyi induksiya olunur və bu gərginlik sensorun hərəkət edən elementinin titrəmə sürətinə birbaşa proporsional olur. İnduktiv sensorların çevrilmə əmsalları (Кпр) adətən olduqca yüksək olur, onlarla və ya hətta yüzlərlə mV/mm/sek səviyyəsinə çatır. Xüsusilə, Schenck T77 model sensörünün çevrilmə əmsalı 80 mV/mm/sek, IRD Mechanalysis 544M model sensöründə isə 40 mV/mm/sek təşkil edir. Bəzi hallarda (məsələn, Schenck balanslama maşınlarında) mexaniki gücləndirici olan xüsusi yüksək həssaslıqlı induktiv vibrasiya sürəti sensorlarından istifadə olunur, burada Кпр 1000 mV/mm/sec-dən artıq ola bilər. Əgər induktiv vibrasiya sürəti sensorları balanslama maşınlarının ölçmə sistemlərində istifadə olunarsa, vibrasiya sürətinə nisbətən proporsional elektrik siqnalının aparat inteqrasiyası da həyata keçirilə bilər və bu, vibrasiya yeridilməsinə nisbətən proporsional siqnala çevrilə bilər.

Şəkil 4.4. IRD Mechanalysis tərəfindən hazırlanmış 544M sensoru.

Şəkil 4.5. Schenck tərəfindən hazırlanmış T77 sensoru

Qeyd etmək lazımdır ki, onların istehsalının əmək tutumlu olması səbəbindən induktiv vibrasiya sürəti sensorları olduqca nadir və bahalı əşyalardır. Buna görə də, bu sensorların açıq-aydın üstünlüklərinə baxmayaraq, balanslaşdırma maşınlarının həvəskar istehsalçıları onları çox nadir hallarda istifadə edirlər.

4.2. Faza Bucaq Sensorları

Titrəmə ölçmə prosesini balanslaşdırılmış rotorun fırlanma bucağı ilə sinxronlaşdırmaq üçün lazer (fotoelektrik) və ya induktiv sensorlar kimi faz bucağı sensorlarından istifadə olunur. Bu sensorlar həm yerli, həm də beynəlxalq istehsalçılar tərəfindən müxtəlif dizaynlarda istehsal olunur. Bu sensorların qiymət diapazonu təxminən 40 dollardan 200 dollara qədər əhəmiyyətli dərəcədə dəyişə bilər. Belə bir cihazın nümunəsi, şəkil 4.11-də göstərilən "Diamex" tərəfindən istehsal olunan faz bucağı sensorudur.

Şəkil 4.11: "Diamex" tərəfindən istehsal olunmuş Faza Bucağı Sensoru"

Başqa bir nümunə olaraq, Şəkil 4.12-də faz bucağı sensorları kimi Çində istehsal olunmuş DT 2234C modelinin lazer taxometrlərindən istifadə edən "Kinematics" MMC (Vibromera) tərəfindən tətbiq edilən bir model göstərilir. Bu sensörün açıq-aydın üstünlüklərinə daxildir:

• Geniş iş diapazonu, rotorun fırlanma tezliyini dəqiqədə 2,5-dən 99,999 fırlanmaya qədər ölçməyə imkan verir, həlledici qabiliyyəti ən azı bir fırlanma olmaqla;
• Rəqəmsal ekran;
• Ölçmələr üçün tahometrın qurulmasının asanlığı;
• Əlçatanlıq və aşağı bazar qiyməti;
• Dengələyən maşının ölçmə sisteminə inteqrasiya üçün dəyişdirilməsinin nisbi sadəliyi.

Şəkil 4.12: DT 2234C lazer tahximetri modeli

Bəzi hallarda, optik lazer sensorlarının istifadəsi hər hansı bir səbəbdən arzuolunmaz olduqda, onlar əvvəllər qeyd olunan ISAN E41A modeli və ya digər istehsalçıların oxşar məhsulları kimi induktiv təmasda olmayan yerdəyişmə sensorları ilə əvəz edilə bilər.

4.3. Vibrasiya Sensorlarında Siqnal Emalı Xüsusiyyətləri

Balanslaşdırma avadanlığında vibrasiya siqnalının fırlanma komponentinin amplitudasının və fazasının dəqiq ölçülməsi üçün adətən aparat və proqram təminatının emal alətlərinin kombinasiyası istifadə olunur. Bu alətlər imkan verir:

• Sensorun analoq siqnalının genişzolaqlı aparat filtrasiyası;
• Sensorun analoq siqnalının gücləndirilməsi;
• Analoq siqnalın inteqrasiyası və/və ya ikiqat inteqrasiyası (lazım olduqda);
• İzləmə filtrindən istifadə edərək analoq siqnalın dar zolaqlı filtrasiyası;
• Siqnalın analoqdan rəqəmə çevrilməsi;
• Rəqəmsal siqnalın sinxron filtrasiyası;
• Rəqəmsal siqnalın harmonik təhlili.

4.3.1. Genişzolaqlı Siqnal Filtrləmə

Bu prosedur, cihazın tezlik diapazonunun həm aşağı, həm də yuxarı sərhədlərində baş verə biləcək potensial müdaxilələrdən vibrasiya sensoru siqnalını təmizləmək üçün vacibdir. Balanslaşdırıcı maşının ölçmə cihazının zolaq keçirici filtrinin aşağı həddini 2-3 Hz, yuxarı həddini isə 50 (100) Hz olaraq təyin etməsi məsləhətdir. "Aşağı" filtrasiya, müxtəlif növ sensor ölçmə gücləndiricilərinin çıxışında görünə biləcək aşağı tezlikli səs-küyləri yatırmağa kömək edir. "Yuxarı" filtrasiya, maşının fərdi mexaniki komponentlərinin kombinasiya tezlikləri və potensial rezonans vibrasiyaları səbəbindən müdaxilə ehtimalını aradan qaldırır.

4.3.2. Sensordan Analoq Siqnalın Gücləndirilməsi

Balanslaşdırıcı maşının ölçmə sisteminin həssaslığını artırmaq lazımdırsa, vibrasiya sensorlarından ölçmə vahidinin girişinə gələn siqnallar gücləndirilə bilər. Həm sabit gücləndirmə əmsalı olan standart gücləndiricilərdən, həm də gücləndirməsi sensordan gələn real siqnal səviyyəsindən asılı olaraq proqramlı şəkildə dəyişdirilə bilən çoxmərhələli gücləndiricilərdən istifadə edilə bilər. Proqramlaşdırıla bilən çoxmərhələli gücləndiriciyə nümunə olaraq "L-Card" MMC tərəfindən E154 və ya E14-140 kimi gərginlik ölçmə çeviricilərində tətbiq olunan gücləndiriciləri göstərmək olar.

4.3.3. İnteqrasiya

Daha əvvəl qeyd edildiyi kimi, balanslaşdırıcı maşınların ölçü sistemlərində vibrasiya sensoru siqnallarının aparat inteqrasiyası və / və ya ikiqat inteqrasiyası tövsiyə olunur. Beləliklə, vibro-sürətlənməyə mütənasib olan ilkin akselerometr siqnalı vibro-sürətə (inteqrasiya) və ya vibro-yer dəyişdirməyə (ikiqat inteqrasiya) mütənasib siqnala çevrilə bilər. Eynilə, inteqrasiyadan sonra vibro-sürət sensoru siqnalı vibro-yer dəyişdirmə ilə mütənasib bir siqnala çevrilə bilər.

4.3.4. İzləmə Filtrindən istifadə edərək Analoq Siqnalın Dar Zolaqlı Filtrlənməsi

Balanslaşdırıcı maşınların ölçmə sistemlərində müdaxiləni azaltmaq və vibrasiya siqnalının emal keyfiyyətini yaxşılaşdırmaq üçün darzolaqlı izləmə filtrlərindən istifadə etmək olar. Bu filtrlərin mərkəzi tezliyi rotorun fırlanma sensoru siqnalından istifadə edərək balanslaşdırılmış rotorun fırlanma tezliyinə avtomatik olaraq tənzimlənir. Bu cür filtrlərin yaradılması üçün "MAXIM" şirkətinin MAX263, MAX264, MAX267, MAX268 kimi müasir inteqral sxemlərdən istifadə etmək olar.

4.3.5. Siqnalların Analoqdan Rəqəmə çevrilməsi

Analoq-rəqəm çevrilmə, amplituda və fazanın ölçülməsi zamanı vibrasiya siqnalının emal keyfiyyətinin yaxşılaşdırılması imkanını təmin edən vacib bir prosedurdur. Bu prosedur balanslaşdırma maşınlarının bütün müasir ölçmə sistemlərində tətbiq olunur. Belə ADC-lərin effektiv tətbiqinə nümunə olaraq, "Kinematics" (Vibromera) MMC tərəfindən istehsal olunan bir neçə balanslaşdırma maşınının ölçmə sistemində istifadə olunan "L-Card" MMC tərəfindən istehsal olunan E154 və ya E14-140 tipli gərginlik ölçmə çeviricilərini göstərmək olar. Bundan əlavə, "Kinematics" (Vibromera) MMC "Arduino" kontrollerlərinə əsaslanan daha ucuz mikroprosessor sistemlərindən, "Microchip" tərəfindən istehsal olunan PIC18F4620 mikrokontrollerindən və oxşar cihazlardan istifadə təcrübəsinə malikdir.

4.1.2.2. Pyezoelektrik Akselerometrlərə Əsaslanan Vibrasiya Sürət Sensorları

Bu tip sensor standart pyezoelektrik akselerometrdən korpusunda quraşdırılmış yük gücləndiricisi və inteqratoru ilə fərqlənir ki, bu da ona vibrasiya sürətinə mütənasib siqnal çıxarmağa imkan verir. Məsələn, yerli istehsalçılar (ZETLAB şirkəti və "Vibropribor" MMC) tərəfindən istehsal olunan pyezoelektrik vibrasiya sürəti sensorları Şəkil 4.6 və 4.7-də göstərilmişdir.

Şəkil 4.6. ZETLAB (Rusiya) tərəfindən hazırlanmış AV02 model sensoru

Şəkil 4.7. "Vibropribor" MMC tərəfindən istehsal olunmuş DVST 2 sensor modeli"

Belə sensorlar müxtəlif istehsalçılar (həm yerli, həm də xarici) tərəfindən istehsal olunur və hazırda, xüsusilə portativ vibrasiya avadanlığında geniş istifadə olunur. Bu sensorların qiyməti kifayət qədər yüksəkdir və hətta yerli istehsalçılardan alınanlarda belə hər biri 20 000–30 000 rubl arasında dəyişə bilər.

4.1.3. Sürüşmə sensorları

Balanslaşdırıcı maşınların ölçmə sistemlərində təmassız yerdəyişmə sensorları - tutumlu və ya induktiv - də istifadə edilə bilər. Bu sensorlar statik rejimdə işləyə bilər və 0 Hs-dən başlayan vibrasiya proseslərinin qeydiyyatına imkan verir. Onların istifadəsi xüsusilə 120 dövr/dəq və daha aşağı fırlanma sürəti olan aşağı sürətli rotorların balanslaşdırılması halında təsirli ola bilər. Bu sensorların çevrilmə əmsalları 1000 mV/mm və daha yüksək səviyyəyə çata bilər ki, bu da əlavə gücləndirmə olmadan belə yerdəyişmənin ölçülməsində yüksək dəqiqlik və qətnamə təmin edir. Bu sensorların açıq üstünlüyü onların nisbətən aşağı qiymətidir ki, bu da bəzi yerli istehsalçılar üçün 1000 rubldan çox deyil. Bu sensorları balanslaşdırıcı maşınlarda istifadə edərkən, sensorun həssas elementi ilə titrəyən obyektin səthi arasındakı nominal işçi boşluğunun sensor bobinin diametri ilə məhdudlaşdığını nəzərə almaq vacibdir. Məsələn, Şəkil 4.8-də göstərilən sensor üçün, "TEKO" tərəfindən istehsal olunmuş ISAN E41A modelində, göstərilən işçi boşluğu adətən 3,8 ilə 4 mm arasındadır ki, bu da titrəyən obyektin yerdəyişməsini ±2,5 mm diapazonunda ölçməyə imkan verir.

Şəkil 4.8. TEKO (Rusiya) şirkətinin ISAN E41A induktiv yerləşmə sensoru modeli

4.1.4. Güc sensorları

Əvvəldə qeyd edildiyi kimi, sərt rulman balanslama maşınlarına quraşdırılmış ölçmə sistemlərində qüvvə sensorlarından istifadə olunur. Bu sensorlar, xüsusilə istehsalının sadəliyi və nisbətən aşağı qiyməti səbəbindən, adətən piezoelektrik qüvvə sensorları olur. Belə sensorların nümunələri 4.9 və 4.10-cu fiqurlarda göstərilmişdir.

Şəkil 4.9. Kinematika MMC tərəfindən Force Sensor SD 1

Şəkil 4.10: "STO Market" tərəfindən satılan Avtomobil Balanslaşdırma Maşınları üçün Qüvvə Sensoru"

Geniş çeşiddə yerli və xarici istehsalçılar tərəfindən istehsal olunan gerilim ölçən qüvvə sensorları həmçinin Sərt rulman balanslama maşınlarının dayaqlarında nisbi deformasiyaları ölçmək üçün də istifadə oluna bilər.

4.4. "Balans Dəsti 2" Balanslaşdırma Maşınının Ölçmə Sisteminin Funksional Sxemi"

"Balanset 2" ölçmə sistemi balanslaşdırma maşınlarında ölçmə və hesablama funksiyalarının inteqrasiyasına müasir bir yanaşma təqdim edir. Bu sistem təsir əmsalı metodundan istifadə edərək korreksiyaedici çəkilərin avtomatik hesablanmasını təmin edir və müxtəlif maşın konfiqurasiyaları üçün uyğunlaşdırıla bilər.

Funksional sxemə siqnalın kondisionerləşdirilməsi, analoq-rəqəmsal çevrilmə, rəqəmsal siqnalın emalı və avtomatik hesablama alqoritmləri daxildir. Sistem həm iki müstəvili, həm də çox müstəvili balanslaşdırma ssenarilərini yüksək dəqiqliklə idarə edə bilir.

4.5. Rotorun balanslaşdırılmasında istifadə olunan korreksiya çəkilərinin parametrlərinin hesablanması

Korreksiyaedici çəkilərin hesablanması, rotorun müxtəlif müstəvilərdə sınaq çəkilərinə necə reaksiya verdiyini müəyyən edən təsir əmsalı metoduna əsaslanır. Bu metod bütün müasir balans sistemləri üçün əsasdır və həm sərt, həm də elastik rotorlar üçün dəqiq nəticələr verir.

4.5.1. İki dəstəkli rotorların balanslaşdırılması vəzifəsi və onun həlli üsulları

İkiqat dayaqlı rotorlar üçün (ən çox yayılmış konfiqurasiya) balanslaşdırma tapşırığı hər bir düzəliş müstəvisi üçün bir olan iki düzəliş çəkisinin təyin edilməsini əhatə edir. Təsir əmsalı metodu aşağıdakı yanaşmadan istifadə edir:

1. İlkin ölçmə (0-cı mərhələ): Heç bir sınaq çəkisi olmadan vibrasiyanı ölçün
2. İlk sınaq sınağı (1-ci sınağı): Məlum sınaq çəkisini 1-ci müstəviyə əlavə edin, cavabı ölçün
3. İkinci sınaq sınağı (2-ci sınağı): Sınaq çəkisini 2-ci müstəviyə keçirin, reaksiyanı ölçün
4. Hesablama: Proqram təminatı ölçülmüş cavablara əsasən daimi korreksiya çəkilərini hesablayır

Riyazi təməl, sınaq çəkisinin təsirlərini hər iki müstəvidə eyni anda tələb olunan düzəlişlərlə əlaqələndirən xətti tənliklər sisteminin həllini əhatə edir.

Şəkillər 3.26 və 3.27 Tokar çarpayışından istifadə nümunələri göstərilib, onların əsasında burguların balanslaşdırılması üçün ixtisaslaşmış Sərt Yastıqlı maşın və silindrik rotorlar üçün universal Yumşaq Yastıqlı balanslaşdırma maşını istehsal edilib. Özünə xidmət edən istehsalçılar üçün belə həllər balanslaşdırma maşını üçün minimal vaxt və xərclə sərt dayaq sistemi yaratmağa imkan verir, hansı ki, üzərinə müxtəlif tip dayaq stendləri (həm Sərt Yastıqlı, həm də Yumşaq Yastıqlı) quraşdırıla bilər. Bu halda istehsalçının əsas vəzifəsi dayaq stendlərinin əsaslanacağı maşın bələdçilərinin geometrik dəqiqliyini təmin etmək (və lazım gəldikdə bərpa etmək)dir. Özünə xidmət edən istehsal şəraitində bələdçilərin tələb olunan geometrik dəqiqliyini bərpa etmək üçün adətən incə cızma üsulundan istifadə olunur.

Şəkil 3.28 İki kanaldan hazırlanmış yığılmış bir yatağın versiyasını göstərir. Bu yatağın istehsalında əl ilə sökülə bilən boltlu birləşmələr istifadə olunur ki, bu da əlavə texnoloji əməliyyatlar olmadan yığılma zamanı yatağın deformasiyasını minimuma endirməyə və ya tamamilə aradan qaldırmağa imkan verir. Müəyyən edilmiş yatağın bələdçilərinin düzgün geomטריk dəqiqliyini təmin etmək üçün istifadə olunan kanalların üst flanşlarının mexaniki emalı (daşlama, incə frezalama) tələb oluna bilər.

Şəkillər 3.29 və 3.30 İki kanaldan hazırlanmış qaynaqlı çarpayılaların müxtəlif variantları da mövcuddur. Belə çarpayılaların istehsal texnologiyası qaynaq zamanı yaranan daxili gərginlikləri aradan qaldırmaq üçün istilik müalicəsi kimi bir sıra əlavə əməliyyatlar tələb edə bilər. Yığılmış çarpayılarda olduğu kimi, qaynaqlı çarpayılaların bələdçilərinin düzgün geometrik dəqiqliyini təmin etmək üçün istifadə olunan kanalların üst flanşlarının mexaniki emalı (daşlama, incə frezalama) planlaşdırılmalıdır.

4.5.2. Çox dəstəkli rotorların dinamik balanslaşdırılması metodologiyası

Çoxdəstəkli rotorlar (üç və ya dörd dayaq nöqtəsi) daha mürəkkəb balanslaşdırma prosedurları tələb edir. Hər bir dayaq nöqtəsi ümumi dinamik davranışa töhfə verir və düzəliş bütün müstəvilər arasındakı qarşılıqlı təsirləri nəzərə almalıdır.

Metodologiya iki müstəvi yanaşmasını aşağıdakılarla genişləndirir:

• Bütün dəstək nöqtələrində vibrasiyanın ölçülməsi
• Birdən çox sınaq çəki mövqeyindən istifadə
• Daha böyük xətti tənliklər sistemlərinin həlli
• Korreksiya çəki paylanmasını optimallaşdırmaq

Kardan valları və oxşar uzun rotorlar üçün bu yanaşma adətən ISO keyfiyyət dərəcələri G6.3 və ya daha yüksək olan qalıq balanssızlıq səviyyələrinə nail olur.

4.5.3. Çox dəstəkli rotorların balanslaşdırılması üçün kalkulyatorlar

Üç dayaqlı və dörd dayaqlı rotor konfiqurasiyaları üçün ixtisaslaşmış hesablama alqoritmləri hazırlanmışdır. Bu kalkulyatorlar Balanset-4 proqram təminatında tətbiq olunur və mürəkkəb rotor həndəsələrini avtomatik olaraq idarə edə bilir.

Kalkulyatorlar aşağıdakıları nəzərə alır:

• Dəyişkən dəstək sərtliyi
• Korreksiya müstəviləri arasında çarpaz birləşmə
• Əlçatanlıq üçün çəki yerləşdirməsinin optimallaşdırılması
• Hesablanmış nəticələrin yoxlanılması

5. Balans maşınlarının işinin və düzgünlüyünün yoxlanılması üçün tövsiyələr

Balanslaşdırma maşınının dəqiqliyi və etibarlılığı bir çox amillərdən, o cümlədən onun mexaniki komponentlərinin həndəsi dəqiqliyindən, dayaqların dinamik xüsusiyyətlərindən və ölçmə sisteminin işləmə qabiliyyətindən asılıdır. Bu parametrlərin müntəzəm yoxlanılması balanslaşdırma keyfiyyətinin sabitliyini təmin edir və potensial problemlərin istehsala təsir etməzdən əvvəl müəyyən edilməsinə kömək edir.

5.1. Maşının həndəsi dəqiqliyinin yoxlanılması

Həndəsi dəqiqliyin yoxlanılmasına dayaqların düzülüşünün, istiqamətləndiricilərin paralelliyinin və mili yığımların konsentrikliyinin yoxlanılması daxildir. Dəqiqliyin qorunub saxlanılmasını təmin etmək üçün bu yoxlamalar ilkin quraşdırma zamanı və vaxtaşırı əməliyyat zamanı aparılmalıdır.

5.2. Maşının dinamik xüsusiyyətlərinin yoxlanılması

Dinamik xüsusiyyətlərin yoxlanılması, dayaqların və çərçivə komponentlərinin təbii tezliklərinin iş tezliklərindən düzgün şəkildə ayrılmasını təmin etmək üçün ölçülməsini əhatə edir. Bu, balanslaşdırma dəqiqliyinə xələl gətirə biləcək rezonans problemlərinin qarşısını alır.

5.3. Ölçmə sisteminin işləmə qabiliyyətinin yoxlanılması

Ölçmə sisteminin yoxlanılmasına sensorun kalibrlənməsi, faza uyğunlaşdırmasının yoxlanılması və siqnalın emal dəqiqliyinin yoxlanılması daxildir. Bu, bütün işləmə sürətlərində vibrasiya amplitudasının və fazasının etibarlı ölçülməsini təmin edir.

5.4. ISO 21940-21-ə uyğun dəqiqlik xarakteristikalarının yoxlanması (əvvəllər ISO 2953)

ISO 21940-21 (əvvəllər ISO 2953) kalibrlənmiş sınaq rotorlarından istifadə etməklə balanslaşdırma maşınının dəqiqliyinin yoxlanması üçün standartlaşdırılmış prosedurlar təqdim edir. Bu prosedurlar maşının işini beynəlxalq səviyyədə tanınmış standartlara qarşı təsdiqləməyə kömək edir.

Ədəbiyyat

1. Reşetov DN (redaktor). "Metal Kəsici Dəzgah Alətlərinin Təfərrüatları və Mexanizmləri." Moskva: Maşinqroenie, 1972.
2. Kellenberger W. "Silindrik Səthlərin Spiral Üyüdülməsi." Maşın, 1963.
3. ISO 281 "Rolling Bearings - Dynamic Load Ratings and Rating Life."
4. GOST 17383-73 (milli standart) "Pulleys for flat drive belts."
5. ISO 21940-11 (əvvəllər ISO 1940-1) "Mechanical vibration - Rotor balancing - Part 11: Procedures and tolerances for rotors with rigid behaviour."
6. ISO 21940-21 (əvvəllər ISO 2953) "Mechanical vibration - Rotor balancing - Part 21: Description and evaluation of balancing machines."