Vyvažovací stroje pro kutily

Autor článku : Feldman Valery Davidovich
Redakce a překlad : Nikolaj Andrejevič Šelkovenko a chatGPT

Vyvažování strojů vlastníma rukama

Obsah

Sekce	Stránka
1. Úvod	3
2. Typy vyvažovacích strojů (stojanů) a jejich konstrukční vlastnosti	4
2.1. Stroje a stojany s měkkými ložisky	4
2.2. Stroje s tvrdými ložisky	17
3. Požadavky na konstrukci základních jednotek a mechanismů vyvažovacích strojů	26
3.1. Ložiska	26
3.2. Ložiskové jednotky vyvažovacích strojů	41
3.3. Rámy postelí	56
3.4. Pohony vyvažovacích strojů	60
4. Měřicí systémy vyvažovacích strojů	62
4.1. Výběr snímačů vibrací	62
4.2. Snímače fázového úhlu	69
4.3. Funkce zpracování signálů ze snímačů vibrací	71
4.4. Funkční schéma měřicího systému vyvažovacího stroje "Balanset 2"	76
4.5. Výpočet parametrů korekčních závaží používaných při vyvažování rotoru	79
4.5.1. Úloha vyvažování dvounosných rotorů a způsoby jejího řešení	80
4.5.2. Metodika dynamického vyvažování vícenásobně podepřených rotorů	83
4.5.3. Kalkulačky pro vyvažování vícenásobných nosných rotorů	92
5. Doporučení pro kontrolu činnosti a přesnosti vyvažovacích strojů	93
5.1. Kontrola geometrické přesnosti stroje	93
5.2. Kontrola dynamických vlastností stroje	101
5.3. Kontrola provozní způsobilosti měřicího systému	103
5.4. Kontrola charakteristik přesnosti stroje podle normy ISO 20076-2007	112
Literatura	119
Příloha 1: Algoritmus pro výpočet parametrů vyvažování pro tři nosné hřídele	120
Příloha 2: Algoritmus pro výpočet parametrů vyvážení pro čtyři podpěrné hřídele	130
Dodatek 3: Průvodce používáním kalkulačky vyvažování	146

Zařízení

Přenosný vyvažovač a analyzátor vibrací Balanset-1A

Díly

Optický senzor (laserový otáčkoměr)

Zařízení

Magnetický stojan Insize-60-kgf

Díly

Dynamický balancer "Balanset-1A" OEM

Předplatné

Účet + aktualizace + přímá podpora

1. Úvod (Proč bylo nutné napsat toto dílo?)

Analýza struktury spotřeby vyvažovacích zařízení vyráběných společností LLC "Kinematics" ukazuje, že přibližně 30% z nich je zakoupeno pro použití jako stacionární měřicí a výpočetní systémy pro vyvažovací stroje a/nebo stojany. Je možné identifikovat dvě skupiny spotřebitelů (zákazníků) našich zařízení.

Do první skupiny patří podniky, které se specializují na hromadnou výrobu vyvažovacích strojů a jejich prodej externím zákazníkům. Tyto podniky zaměstnávají vysoce kvalifikované odborníky s hlubokými znalostmi a rozsáhlými zkušenostmi s navrhováním, výrobou a provozem různých typů vyvažovacích strojů. Problémy, které vznikají při interakci s touto skupinou zákazníků, se nejčastěji týkají přizpůsobení našich měřicích systémů a softwaru stávajícím nebo nově vyvinutým strojům, aniž by se řešily otázky jejich konstrukčního provedení.

Druhou skupinu tvoří spotřebitelé, kteří vyvíjejí a vyrábějí stroje (stojany) pro vlastní potřebu. Tento přístup se většinou vysvětluje snahou nezávislých výrobců snížit vlastní výrobní náklady, které se v některých případech mohou snížit dvakrát až třikrát i více. Tato skupina spotřebitelů často postrádá patřičné zkušenosti s tvorbou strojů a při své práci se obvykle spoléhá na použití zdravého rozumu, informací z internetu a všech dostupných analogů.

Při interakci s nimi vyvstává mnoho otázek, které kromě dalších informací o měřicích systémech vyvažovacích strojů zahrnují širokou škálu otázek týkajících se konstrukčního provedení strojů, způsobů jejich instalace na základ, výběru pohonů a dosažení správné přesnosti vyvažování atd.

Vzhledem ke značnému zájmu velké skupiny našich spotřebitelů o problematiku samostatné výroby vyvažovacích strojů připravili specialisté společnosti LLC "Kinematics" sborník s komentáři a doporučeními k nejčastěji kladeným otázkám.

2. Typy vyvažovacích strojů (stojanů) a jejich konstrukční vlastnosti

Vyvažovací stroj je technologické zařízení určené k odstranění statické nebo dynamické nevyváženosti rotorů pro různé účely. Obsahuje mechanismus, který urychluje vyvážený rotor na stanovenou frekvenci otáčení, a specializovaný měřicí a výpočetní systém, který určuje hmotnosti a umístění korekčních závaží potřebných k vyrovnání nevyváženosti rotoru.

Konstrukce mechanické části stroje se obvykle skládá z rámu lože, na kterém jsou instalovány podpěrné sloupky (ložiska). Ty slouží k upevnění vyváženého výrobku (rotoru) a obsahují pohon určený k otáčení rotoru. Během procesu vyvažování, který se provádí při otáčení výrobku, zaznamenávají snímače měřicího systému (jejichž typ závisí na konstrukci stroje) buď vibrace v ložiskách, nebo síly v ložiskách.

Takto získané údaje umožňují určit hmotnosti a místa instalace korekčních závaží, která jsou nezbytná pro vyrovnání nevyváženosti.

V současné době jsou nejrozšířenější dva typy vyvažovacích strojů (stojanů):

- Stroje s měkkými ložisky (s pružnými podpěrami);

- Stroje s tvrdými ložisky (s pevnými podpěrami).

2.1. Stroje a stojany s měkkými ložisky Základním rysem vyvažovacích strojů (stojanů) s měkkými ložisky je, že mají relativně pružné podpěry, které jsou vyrobeny na bázi pružinových závěsů, pružinových vozíků, plochých nebo válcových pružinových podpěr atd. Vlastní frekvence těchto podpěr je nejméně 2 až 3krát nižší než frekvence otáčení vyvažovaného rotoru, který je na nich namontován. Klasickým příkladem konstrukčního provedení pružných podpěr Soft Bearing je podpěra stroje modelu DB-50, jejíž fotografie je na obrázku 2.1.

. P1010213

Obrázek 2.1. Podpěra vyvažovacího stroje modelu DB-50.

Jak je znázorněno na obrázku 2.1, pohyblivý rám (jezdec) 2 je připevněn ke stacionárním sloupkům 1 podpěry pomocí zavěšení na pásových pružinách 3. Vlivem odstředivé síly způsobené nevyvážeností rotoru instalovaného na podpěře může vozík (jezdec) 2 vykonávat horizontální oscilace vůči stacionárnímu sloupku 1, které jsou měřeny pomocí snímače vibrací.

Konstrukční provedení této podpěry zajišťuje dosažení nízké vlastní frekvence kmitání vozíku, která se může pohybovat kolem 1 až 2 Hz. To umožňuje vyvážení rotoru v širokém rozsahu jeho rotačních frekvencí, počínaje 200 otáčkami za minutu. Tato vlastnost spolu s relativní jednoduchostí výroby takových podpěr činí tuto konstrukci atraktivní pro mnoho našich spotřebitelů, kteří vyrábějí vyvažovací stroje pro své vlastní potřeby různého určení.

IMAG0040

Obrázek 2.2. Měkká ložisková podpěra vyvažovacího stroje, výrobce "Polymer LTD", Machačkala

Na obrázku 2.2 je fotografie vyvažovacího stroje Soft Bearing s podpěrami ze závěsných pružin, vyrobeného pro vlastní potřebu ve společnosti "Polymer LTD" v Machačkale. Stroj je určen k vyvažování válců používaných při výrobě polymerních materiálů.

Obrázek 2.3 je fotografie vyvažovacího stroje s podobným pásovým závěsem vozíku, určeného k vyvažování specializovaných nástrojů.

Obrázky 2.4.a a 2.4.b ukazují fotografie podomácku vyrobeného stroje Soft Bearing pro vyvažování hnacích hřídelí, jehož podpěry jsou rovněž vyrobeny z pružinových pásů.

Obrázek 2.5 představuje fotografii stroje Soft Bearing určeného k vyvažování turbodmychadel, jehož podpěry vozíků jsou rovněž zavěšeny na pásových pružinách. Stroj, vyrobený pro soukromé účely A. Šahgunyana (Petrohrad), je vybaven měřicím systémem "Balanset 1".

Podle výrobce (viz obr. 2.6) je tento stroj schopen vyvažovat turbíny se zbytkovou nevyvážeností nepřesahující 0,2 g*mm.

Instr 1)

Obrázek 2.3. Měkký ložiskový stroj pro vyvažování nástrojů s podpůrným zavěšením na pásových pružinách

Кар 1

Obrázek 2.4.a. Stroj s měkkými ložisky pro vyvažování hnacích hřídelí (sestavený stroj)

. Кар2)

Obrázek 2.4.b. Měkký ložiskový stroj pro vyvažování hnacích hřídelí s podpěrami vozíku zavěšenými na pásových pružinách. (Vedoucí podpěra vřetena se zavěšením pružinového pásu)

SAM_0506

Obrázek 2.5. Měkký ložiskový stroj pro vyvažování turbodmychadel s podpěrami na pásových pružinách, výrobce A. Shahgunyan (Petrohrad)

SAM_0504

Obrázek 2.6. Kopie obrazovky měřicího systému "Balanset 1" zobrazující výsledky vyvažování rotoru turbíny na stroji A. Shahgunyana

Kromě klasické verze vyvažovacích strojních podpěr Soft Bearing, která byla popsána výše, se rozšířila i další konstrukční řešení.

Obrázek 2.7 a 2.8 fotografie vyvažovacích strojů pro hnací hřídele, jejichž podpěry jsou založeny na plochých (deskových) pružinách. Tyto stroje byly vyrobeny pro vlastní potřeby soukromého podniku "Dergacheva" a společnosti LLC "Tatcardan" ("Kinetics-M").

Vyvažovací stroje s měkkými ložisky s takovými podpěrami jsou často reprodukovány amatérskými výrobci kvůli jejich relativní jednoduchosti a vyrobitelnosti. Tyto prototypy jsou obvykle buď stroje řady VBRF od firmy "K. Schenck", nebo podobné stroje domácí výroby.

Stroje zobrazené na obrázcích 2.7 a 2.8 jsou určeny k vyvažování hnacích hřídelů se dvěma, třemi a čtyřmi podpěrami. Mají podobnou konstrukci, včetně:

- svařovaný rám lůžka 1, jehož základem jsou dva I-nosníky spojené příčnými žebry;

- stacionární (přední) podpěra vřetena 2;

- pohyblivá (zadní) podpěra vřetena 3;

- jedna nebo dvě pohyblivé (mezilehlé) podpěry 4. Na podpěrách 2 a 3 jsou umístěny vřetenové jednotky 5 a 6, určené k montáži vyváženého hnacího hřídele 7 na stroj.

...... IMAG1077

Obrázek 2.7. Měkký ložiskový stroj pro vyvažování hnacích hřídelí od soukromého podniku "Dergacheva" s podpěrami na plochých (talířových) pružinách

.... obrázek (3)

Obrázek 2.8. Měkký ložiskový stroj pro vyvažování hnacích hřídelí od společnosti LLC "Tatcardan" ("Kinetics-M") s podpěrami na plochých pružinách

Na všech podpěrách jsou instalovány snímače vibrací 8, které slouží k měření příčných kmitů podpěr. Vedoucí vřeteno 5, namontované na podpěře 2, se otáčí elektromotorem prostřednictvím řemenového pohonu.

Obrázky 2.9.a a 2.9.b ukazují fotografie podpěry vyvažovacího stroje, která je založena na plochých pružinách.

... S5007480

.. S5007481

Obrázek 2.9. Podpěra vyvažovacího stroje s měkkými ložisky a plochými pružinami

- a) Boční pohled;

- b) Pohled zepředu

Vzhledem k tomu, že amatérští výrobci tyto podpěry často používají ve svých konstrukcích, je užitečné podrobněji prozkoumat vlastnosti jejich konstrukce. Jak je znázorněno na obrázku 2.9.a, tato podpěra se skládá ze tří hlavních součástí:

- Spodní opěrná deska 1: U přední podpěry vřetena je deska pevně spojena s vodítky; u mezipodpěr nebo zadních podpěr vřetena je spodní deska konstruována jako vozík, který se může pohybovat podél vodítek rámu.

- Horní nosná deska 2, na kterých jsou namontovány nosné jednotky (válečkové podpěry 4, vřetena, mezinápravová ložiska atd.).

- Dvě ploché pružiny 3, spojující spodní a horní ložiskovou desku.

Aby se zabránilo riziku zvýšených vibrací podpěr během provozu, které mohou nastat při zrychlování nebo zpomalování vyváženého rotoru, mohou být podpěry vybaveny blokovacím mechanismem (viz obr. 2.9.b). Tento mechanismus se skládá z tuhé konzoly 5, kterou lze zaaretovat excentrickým zámkem 6 připojeným k jedné z plochých pružin podpěry. Když zámek 6 a držák 5 zapadnou, je podpěra uzamčena, čímž se eliminuje riziko zvýšených vibrací při zrychlování a zpomalování.

Při navrhování podpěr s plochými (deskovými) pružinami musí výrobce stroje posoudit frekvenci jejich vlastních kmitů, která závisí na tuhosti pružin a hmotnosti vyváženého rotoru. Znalost tohoto parametru umožňuje konstruktérovi vědomě zvolit rozsah provozních frekvencí otáčení rotoru a vyhnout se tak nebezpečí rezonančního kmitání podpěr při vyvažování.

Doporučení pro výpočet a experimentální stanovení vlastních frekvencí kmitání podpěr a dalších součástí vyvažovacích strojů jsou popsána v části 3.

Jak již bylo uvedeno, jednoduchost a vyrobitelnost konstrukce podpěr s plochými (deskovými) pružinami láká amatérské vývojáře vyvažovacích strojů pro různé účely, včetně strojů pro vyvažování klikových hřídelí, rotorů automobilových turbodmychadel atd.

Na obrázcích 2.10.a a 2.10.b je jako příklad uveden celkový náčrt stroje určeného k vyvažování rotorů turbodmychadel. Tento stroj byl vyroben a používá se pro vlastní potřeby ve společnosti LLC "SuraTurbo" v Penze.

Балансировка турбокомпрессора (1)

2.10.a Stroj pro vyvažování rotorů turbodmychadla (boční pohled)

Балансировка турбокомпрессора(2)

2.10.b Stroj pro vyvažování rotorů turbodmychadla (pohled ze strany přední podpěry)

Kromě již zmíněných vyvažovacích strojů Soft Bearing se někdy vytvářejí relativně jednoduché stojany Soft Bearing. Tyto stojany umožňují kvalitní vyvažování rotačních mechanismů pro různé účely s minimálními náklady.

Níže je uvedeno několik takových stojanů, které jsou postaveny na základě ploché desky (nebo rámu) uložené na válcových tlačných pružinách. Tyto pružiny se obvykle volí tak, aby vlastní frekvence kmitání desky s nainstalovaným vyvažovacím mechanismem byla 2 až 3krát nižší než frekvence otáčení rotoru tohoto mechanismu při vyvažování.

Obrázek 2.11 ukazuje fotografii stojanu na vyvažování brusných kotoučů, který pro vlastní výrobu vyrobil P. Asharin.

..... obrázek (1)

Obrázek 2.11. Stojan pro vyvažování brusných kotoučů

Stojan se skládá z následujících hlavních součástí:

- Deska 1, uložený na čtyřech válcových pružinách 2;

- Elektrický motor 3, jehož rotor slouží zároveň jako vřeteno, na němž je namontován trn 4, který slouží k instalaci a upevnění brusného kotouče na vřeteno.

Klíčovým prvkem tohoto stojanu je zabudování pulzního snímače 5 úhlu natočení rotoru elektromotoru, který se používá jako součást měřicího systému stojanu ("Balanset 2C") k určení úhlové polohy pro odebrání korekční hmoty z brusného kotouče.

Obrázek 2.12 ukazuje fotografii stojanu používaného k vyvažování vývěv. Tento stojan byl vyvinut na zakázku společnosti JSC "Measurement Plant".

.... Рунёв

Obrázek 2.12. Stojan pro vyvažování vývěv společnosti JSC "Measurement Plant"

Základem tohoto stojanu je také Deska 1namontované na válcových pružinách 2. Na desce 1 je instalována vývěva 3, která má vlastní elektrický pohon schopný měnit otáčky v širokém rozsahu od 0 do 60 000 ot/min. Na skříni vývěvy jsou namontovány snímače vibrací 4, které slouží k měření vibrací ve dvou různých sekcích v různých výškách.

Pro synchronizaci procesu měření vibrací s úhlem natočení rotoru čerpadla se na stojanu používá laserový snímač fázového úhlu 5. Navzdory zdánlivě zjednodušené vnější konstrukci těchto stojanů umožňuje dosáhnout velmi kvalitního vyvážení oběžného kola čerpadla.

Například při subkritických frekvencích otáčení splňuje zbytková nevyváženost rotoru čerpadla požadavky stanovené pro třídu kvality vyvážení G0,16 podle normy ISO 1940-1-2007 "Vibrace. Požadavky na kvalitu vyvážení tuhých rotorů. Část 1. Stanovení přípustné nevyváženosti."

Zbytkové vibrace skříně čerpadla dosahované při vyvažování při otáčkách do 8 000 ot/min nepřekračují 0,01 mm/s.

Vyvažovací stojany vyrobené podle výše popsaného schématu jsou účinné i při vyvažování jiných mechanismů, například ventilátorů. Příklady stojanů určených k vyvažování ventilátorů jsou uvedeny na obrázcích 2.13 a 2.14.

P1030155 (2)

Obrázek 2.13. Stojan pro vyvažování oběžných kol ventilátoru

Kvalita vyvážení ventilátorů na těchto stojanech je poměrně vysoká. Podle odborníků z firmy Atlant-project LLC byla na jimi navrženém stojanu na základě doporučení firmy Kinematics LLC (viz obr. 2.14) úroveň zbytkových vibrací dosažená při vyvažování ventilátorů 0,8 mm/s. To je více než třikrát lepší hodnota, než je tolerance stanovená pro ventilátory kategorie BV5 podle normy ISO 31350-2007 "Vibrace. Průmyslové ventilátory. Požadavky na produkované vibrace a kvalitu vyvážení".

20161122_100338 (2)

Obrázek 2.14. Stojan pro vyvažování oběžných kol ventilátorů nevýbušných zařízení od společnosti "Atlant-project" LLC, Podolsk

Podobné údaje získané v továrně na ventilátory Lissant ukazují, že tyto stojany používané při sériové výrobě kanálových ventilátorů trvale zajišťují zbytkové vibrace nepřesahující 0,1 mm/s.

2.2. Stroje s tvrdými ložisky.

Vyvažovací stroje s tvrdými ložisky se od dříve diskutovaných strojů s měkkými ložisky liší konstrukcí podpěr. Jejich podpěry mají podobu tuhých desek se složitými drážkami (výřezy). Vlastní frekvence těchto podpěr výrazně (nejméně 2-3krát) převyšují maximální frekvenci otáčení rotoru vyvažovaného na stroji.

Stroje s tvrdými ložisky jsou univerzálnější než stroje s měkkými ložisky, protože obvykle umožňují vysoce kvalitní vyvažování rotorů v širším rozsahu jejich hmotnostních a rozměrových charakteristik. Důležitou výhodou těchto strojů je také to, že umožňují vysoce přesné vyvažování rotorů při relativně nízkých otáčkách, které se mohou pohybovat v rozmezí 200-500 ot/min a nižším.

Obrázek 2.15 zobrazuje fotografii typického vyvažovacího stroje s tvrdými ložisky, který vyrábí společnost "K. Schenk". Z tohoto obrázku je patrné, že jednotlivé části podpěry, tvořené složitými drážkami, mají různou tuhost. Vlivem sil působících na nevyváženost rotoru tak může docházet k deformacím (posunům) některých částí podpěry vůči jiným. (Na obrázku 2.15 je tužší část podpěry zvýrazněna červenou přerušovanou čarou a její relativně poddajná část je vyznačena modře).

K měření uvedených relativních deformací mohou stroje Hard Bearing používat buď snímače síly, nebo vysoce citlivé snímače vibrací různých typů, včetně bezkontaktních snímačů posunu vibrací.

Шенк бал

Obrázek 2.15. Vyvažovací stroj na tvrdá ložiska od společnosti "K. Schenk"

Jak vyplývá z analýzy požadavků na přístroje řady Balanset od zákazníků, zájem o výrobu strojů Hard Bearing pro vlastní potřebu neustále roste. Tomu napomáhá široké šíření reklamních informací o konstrukčních vlastnostech domácích vyvažovacích strojů, které amatérští výrobci používají jako analogy (nebo prototypy) pro vlastní vývoj.

Podívejme se na některé varianty strojů s tvrdými ložisky, které byly vyrobeny pro vlastní potřeby řady spotřebitelů přístrojů řady "Balanset".

Obrázky 2.16.a - 2.16.d ukazují fotografie stroje Hard Bearing určeného k vyvažování hnacích hřídelí, který vyrobil N. Obědkov (město Magnitogorsk). Jak je vidět na obr. 2.16.a, stroj se skládá z pevného rámu 1, na kterém jsou instalovány podpěry 2 (dvě vřetenové a dvě mezikusové). Hlavní vřeteno 3 stroje se otáčí asynchronním elektromotorem 4 prostřednictvím řemenového pohonu. K řízení otáček elektromotoru 4 se používá frekvenční regulátor 6. Stroj je vybaven měřicím a výpočetním systémem "Balanset 4", který zahrnuje měřicí jednotku, počítač, čtyři snímače síly a snímač fázového úhlu (snímače nejsou na obr. 2.16.a).

..... 2015-01-28 14

Obrázek 2.16.a. Stroj s tvrdými ložisky pro vyvažování hnacích hřídelí, výrobce N. Obědkov (Magnitogorsk)

Obrázek 2.16.b ukazuje fotografii přední podpěry stroje s předním vřetenem 3, které je poháněno, jak již bylo uvedeno, řemenovým převodem od asynchronního elektromotoru 4. Tato podpěra je pevně namontována na rámu.

. 2015-01-28 14

Obrázek 2.16.b. Přední (přední) podpěra vřetena.

Obrázek 2.16.c obsahuje fotografii jedné ze dvou pohyblivých mezipodstavců stroje. Tato podpěra spočívá na kluzácích 7, což umožňuje její podélný pohyb podél vedení rámu. Součástí této podpěry je speciální zařízení 8, určené k instalaci a výškovému nastavení mezinápravového ložiska vyváženého hnacího hřídele.

.. 2015-01-28 14

Obrázek 2.16.c. Mezilehlá pohyblivá podpěra stroje

Obrázek 2.16.d ukazuje fotografii zadní (poháněné) podpěry vřetena, která stejně jako mezilehlé podpěry umožňuje pohyb podél vedení rámu stroje.

.. 2015-01-28 14

Obrázek 2.16.d. Zadní (hnaná) podpěra vřetena.

Všechny výše uvedené podpěry jsou svislé desky namontované na plochých podstavcích. Desky mají drážky ve tvaru písmene T (viz obr. 2.16.d), které rozdělují podpěru na vnitřní část 9 (pevnější) a vnější část 10 (méně pevnou). Rozdílná tuhost vnitřní a vnější části podpěry může mít za následek relativní deformaci těchto částí pod vlivem sil nevyváženosti od vyváženého rotoru.

Snímače síly se obvykle používají k měření relativní deformace podpěr v podomácku vyrobených strojích. Příklad instalace snímače síly na podpěru vyvažovacího stroje Hard Bearing je uveden na obrázku 2.16.e. Jak je vidět na tomto obrázku, snímač síly 11 je přitlačen k bočnímu povrchu vnitřní části podpěry šroubem 12, který prochází otvorem se závitem ve vnější části podpěry.

Aby byl zajištěn rovnoměrný tlak šroubu 12 v celé rovině snímače síly 11, je mezi ním a snímačem umístěna plochá podložka 13.

... 2015-01-28 14

Obrázek 2.16.d. Příklad instalace snímače síly na podpěru.

Během provozu stroje působí síly nevyváženosti od vyváženého rotoru prostřednictvím podpěrných jednotek (vřeten nebo mezinápravových ložisek) na vnější část podpěry, která se začne cyklicky pohybovat (deformovat) vůči své vnitřní části při frekvenci otáčení rotoru. Výsledkem je proměnná síla působící na snímač 11, která je úměrná síle nevyváženosti. Pod jejím vlivem se na výstupu snímače síly generuje elektrický signál úměrný velikosti nevyváženosti rotoru.

Signály ze snímačů síly instalovaných na všech podpěrách jsou přiváděny do měřicího a výpočetního systému stroje, kde se používají k určení parametrů korekčních závaží.

Obrázek 2.17.a. obsahuje fotografii vysoce specializovaného stroje Hard Bearing, který se používá k vyvažování "šroubových" hřídelí. Tento stroj byl vyroben pro vlastní potřebu ve společnosti LLC "Ufatverdosplav".

Jak je vidět na obrázku, roztokový mechanismus stroje má zjednodušenou konstrukci, která se skládá z následujících hlavních součástí:

- Svařovaný rám 1, který slouží jako postel;

- Dvě stacionární podpěry 2, pevně připevněné k rámu;

- Elektrický motor 3, který přes řemenový pohon 4 pohání vyvažovací hřídel (šroub) 5.

.... Фото0007 (2).jpg

Obrázek 2.17.a. Tvrdý ložiskový stroj pro vyvažování šroubových hřídelí, vyrobený společností LLC "Ufatverdosplav"

Podpěry 2 stroje jsou vertikálně instalované ocelové desky s drážkami ve tvaru T. V horní části každé podpěry jsou umístěny podpěrné válečky vyrobené pomocí valivých ložisek, na kterých se otáčí vyvážený hřídel 5.

K měření deformace podpěr, ke které dochází působením nevyváženosti rotoru, se používají snímače síly 6 (viz obr. 2.17.b), které jsou umístěny v drážkách podpěr. Tyto snímače jsou připojeny k zařízení "Balanset 1", které se na tomto stroji používá jako měřicí a výpočetní systém.

Navzdory relativní jednoduchosti mechanismu roztočení stroje umožňuje dostatečně kvalitní vyvážení šroubů, které, jak je vidět na obr. 2.17.a, mají složitý šroubovitý povrch.

Podle společnosti LLC "Ufatverdosplav" se počáteční nevyváženost šroubu na tomto stroji během procesu vyvažování snížila téměř 50krát.

. Foto0009 (1280x905)

Obrázek 2.17.b. Podpěra tvrdého ložiska stroje pro vyvažování šroubových hřídelí se snímačem síly

Dosažená zbytková nerovnováha byla 3552 gmm (19,2 g při poloměru 185 mm) v první rovině šroubu a 2220 g v první rovině šroubu.mm (12,0 g při poloměru 185 mm) ve druhé rovině. U rotoru o hmotnosti 500 kg, který pracuje při frekvenci otáčení 3500 otáček za minutu, odpovídá tato nevyváženost třídě G6.3 podle normy ISO 1940-1-2007, která splňuje požadavky stanovené v její technické dokumentaci.

Originální konstrukci (viz obr. 2.18), která spočívá v použití jediné základny pro současnou instalaci podpěr pro dva vyvažovací stroje Hard Bearing různých velikostí, navrhl S. V. Morozov. Mezi zřejmé výhody tohoto technického řešení, které umožňují minimalizovat výrobní náklady výrobce, patří např:

- Úspora výrobního prostoru;

- Použití jednoho elektromotoru s frekvenčním měničem pro provoz dvou různých strojů;

- Použití jednoho měřicího systému pro obsluhu dvou různých strojů.

Obrázek 2.18. Vyvažovací stroj s tvrdými ložisky ("tandem"), výrobce S.V. Morozov

Zařízení