Հավասարակշռման մեքենաներ սեփական ձեռքերով

1. Ներածություն

(Ինչու՞ էր անհրաժեշտ գրել այս աշխատանքը)

«Kinematics» ՍՊԸ-ի (Vibromera) կողմից արտադրվող հավասարակշռման սարքերի սպառման կառուցվածքի վերլուծությունը ցույց է տալիս, որ դրանց մոտ 30%-ը գնվում է որպես հավասարակշռման մեքենաների և/կամ ստենդների ստացիոնար չափման և հաշվարկման համակարգեր օգտագործելու համար։ Հնարավոր է առանձնացնել մեր սարքավորումների սպառողների (հաճախորդների) երկու խումբ։

Առաջին խումբը ներառում է ձեռնարկություններ, որոնք մասնագիտացած են բալանսավորման մեքենաների զանգվածային արտադրության և դրանց վաճառքի մեջ արտաքին հաճախորդներին։ Այս ձեռնարկություններում աշխատում են բարձր որակավորում ունեցող մասնագետներ՝ խորը գիտելիքներով և հսկայական փորձով բալանսավորման տարբեր տեսակի մեքենաների նախագծման, արտադրման և շահագործման բնագավառում։ Այս խմբի սպառողների հետ փոխազդեցության ժամանակ առաջացող խնդիրները հիմնականում կապված են մեր չափման համակարգերի և ծրագրային ապահովման հարմարեցման հետ գոյություն ունեցող կամ նոր մշակվող մեքենաների հետ՝ առանց դրանց կառուցվածքային կատարման հարցերին դիմելու։

Երկրորդ խումբը բաղկացած է սպառողներից, ովքեր մշակում և արտադրում են մեքենաներ (կայանքներ) իրենց սեփական կարիքների համար։ Այս մոտեցումը հիմնականում բացատրվում է անկախ արտադրողների ցանկությամբ՝ նվազեցնելու իրենց սեփական արտադրական ծախսերը, որոնք որոշ դեպքերում կարող են նվազել երկուից երեք անգամ կամ ավելի։ Այս խմբի սպառողները հաճախ չունեն համապատասխան փորձ մեքենաներ ստեղծելու հարցում և սովորաբար հենվում են ընդհանուր իմաստի, ինտերնետից ստացված տեղեկատվության և իրենց աշխատանքում ցանկացած հասանելի անալոգների վրա։

Նրանց հետ փոխազդեցությունը բարդացնում է շատ հարցեր, որոնք, բացի բալանսավորման մեքենաների չափման համակարգերի մասին լրացուցիչ տեղեկատվությունից, ծածկում են մեքենաների կառուցվածքային կատարման, դրանց հիմքին տեղադրման մեթոդների, շարժիչների ընտրության և համապատասխան բալանսավորման ճշգրտության ձեռքբերման հետ կապված լայն շրջանակի հարցեր։

Հաշվի առնելով մեր հաճախորդների մեծ խմբի ցուցաբերած զգալի հետաքրքրությունը հավասարակշռման մեքենաների ինքնուրույն արտադրության հարցերի նկատմամբ՝ «Kinematics» ՍՊԸ-ի (Vibromera) մասնագետները պատրաստել են ամենահաճախ տրվող հարցերի մեկնաբանություններով և առաջարկություններով ժողովածու։

2. Բալանսավորման մեքենաների (կայանքների) տեսակները և դրանց կառուցվածքային առանձնահատկությունները

Հավասարակշռման մեքենան տեխնոլոգիական սարք է, որը նախատեսված է տարբեր նշանակության ռոտորների ստատիկ կամ դինամիկ անհավասարակշռությունը վերացնելու համար։ Այն ներառում է մեխանիզմ, որը հավասարակշռվող ռոտորը արագացնում է մինչև սահմանված պտտման հաճախականություն, ինչպես նաև մասնագիտացված չափման և հաշվարկման համակարգ, որը որոշում է ռոտորի անհավասարակշռությունը փոխհատուցելու համար անհրաժեշտ ուղղիչ կշիռների զանգվածները և տեղադրման դիրքերը։

Մեքենայի մեխանիկական մասի կոնստրուկցիան սովորաբար բաղկացած է հիմնական շրջանակից, որի վրա տեղադրված են աջակցող կայանները (առանցքակալները)։ Դրանք ծառայում են հավասարակշռվող արտադրանքը (ռոտորը) ամրացնելու համար և ներառում են ռոտորը պտտելու համար նախատեսված շարժիչ։ Հավասարակշռման գործընթացի ժամանակ, որն իրականացվում է արտադրանքի պտտման ընթացքում, չափման համակարգի զգայարանները (որոնց տեսակը կախված է մեքենայի կոնստրուկցիայից) գրանցում են կամ առանցքակալների տատանումները, կամ առանցքակալների ուժերը։

Այսպիսով ստացված տվյալները թույլ են տալիս որոշել ուղղիչ կշիռների զանգվածները և տեղադրման վայրերը, որոնք անհրաժեշտ են անհավասարակշռության փոխհատուցման համար։

Ներկայումս ամենատարածված են բալանսավորման մեքենաների (կայանքների) երկու տեսակի կառուցվածքները՝

• Փափուկ առանցքակալներով մեքենաներ (առաձգական աջակցման կետերով)
• Կոշտ առանցքակալներով մեքենաներ (կոշտ աջակցման կետերով)

2.1. Փափուկ առանցքակալներով մեքենաներ և կայանքներ

Փափուկ առանցքակալներով բալանսավորման մեքենաների (կայանքների) հիմնական առանձնահատկությունն այն է, որ նրանք ունեն համեմատաբար առաձգական աջակցման կետեր, որոնք պատրաստված են զսպանակային կախոցների, զսպանակներով տեղադրված սահքային սարքերի, հարթ կամ գլանաձև զսպանակային աջակցման կետերի հիման վրա և այլն։ Այս աջակցման կետերի սեփական հաճախությունը գոնե 2-3 անգամ ցածր է դրանց վրա տեղադրված հավասարակշռվող ռոտորի պտտման հաճախությունից։ Առաձգական փափուկ առանցքակալների կառուցվածքային կատարման դասական օրինակ կարելի է տեսնել DB-50 մոդելի մեքենայի աջակցման կետում, որի լուսանկարը ցուցադրված է 2.1 նկարում։

2.1 նկար։ DB-50 մոդելի բալանսավորման մեքենայի աջակցման կետ։

Ինչպես ցուցադրված է 2.1 նկարում, շարժական շրջանակը (սահքային սարքը) 2-ը միացված է աջակցման կետի անշարժ սյուներին 1-ին ժապավենային զսպանակների 3-ի վրա կախոցի միջոցով։ Աջակցման կետին տեղադրված ռոտորի անհավասարակշռությունից առաջացած կենտրոնախույս ուժի ազդեցությամբ սահքային սարքը (սահքային սարքը) 2-ը կարող է կատարել հորիզոնական տատանումներ անշարժ սյունի 1-ի նկատմամբ, որոնք չափվում են տատանումների զոնդի միջոցով։

Այս աջակցման կետի կառուցվածքային կատարումը ապահովում է սահքային սարքի տատանումների ցածր սեփական հաճախություն, որը կարող է լինել մոտ 1-2 Հց։ Սա թույլ է տալիս ռոտորի բալանսավորումը իր պտտման հաճախությունների լայն տիրույթում՝ սկսած 200 պտ/ր-ից։ Այս առանձնահատկությունը, ինչպես նաև նման աջակցման կետերի արտադրության համեմատական պարզությունը, այս դիզայնը դարձնում է գրավիչ մեր շատ սպառողների համար, ովքեր արտադրում են բալանսավորման մեքենաներ իրենց տարբեր նպատակների համար։

Պատկեր 2.2. Հավասարակշռման մեքենայի փափուկ առանցքակալով աջակցություն, պատրաստված «Polymer LTD»-ի կողմից, Մախաչկալա

Պատկեր 2.2-ում ցուցադրված է կախովի զսպանակներից պատրաստված աջակցություններով փափուկ առանցքակալով հավասարակշռման մեքենայի լուսանկարը, որը պատրաստվել է «Polymer LTD»-ի ներքին կարիքների համար Մախաչկալայում։ Մեքենան նախատեսված է պոլիմերային նյութերի արտադրության մեջ օգտագործվող գլանների հավասարակշռման համար։

2.3 նկար ներկայացնում է բալանսավորման մեքենայի լուսանկար՝ նմանատիպ ժապավենային կախոցով սահքային սարքի համար, նախատեսված մասնագիտացված գործիքների բալանսավորման համար։

2.4.a և 2.4.b նկարներ ցուցադրում են ինքնաշեն փափուկ առանցքակալներով մեքենայի լուսանկարներ՝ նախատեսված լիսեռների բալանսավորման համար, որոնց աջակցման կետերը նույնպես պատրաստված են ժապավենային զսպանակների միջոցով։

2.5 նկար presents a photograph of a Soft Bearing machine designed for balancing turbochargers, with the supports of its carriages also suspended on strip springs. The machine, made for the private use of A. Shahgunyan (St. Petersburg), is equipped with the "Balanset 1" measuring system.

Արտադրողի խոսքով (տես 2.6 նկար), այս մեքենան ապահովում է տուրբինների բալանսավորման հնարավորություն՝ մնացորդային անհավասարակշռությամբ՝ չգերազանցելով 0.2 գ*մմ։

2.3 նկար։ Գործիքների բալանսավորման փափուկ առանցքակալներով մեքենա՝ ժապավենային զսպանակների վրա կախված աջակցման կետերով

2.4.a նկար։ Լիսեռների բալանսավորման փափուկ առանցքակալներով մեքենա (մեքենան ժամադրված է)

2.4.b նկար։ Լիսեռների բալանսավորման փափուկ առանցքակալներով մեքենա՝ ժապավենային զսպանակների վրա կախված սահքային սարքի աջակցման կետերով։ (Նախնական լիսեռի աջակցություն՝ զսպանակային ժապավենային կախով)

Պատկեր 2.5. Թուրբոկոմպրեսորների հավասարակշռման փափուկ առանցքակալով մեքենա՝ ժապավենային զսպանակների վրա կախված աջակցություններով, պատրաստված է Ա. Շահգուդյանի կողմից (Սանկտ Պետերբուրգ)

Պատկեր 2.6. «Balanset 1» չափման համակարգի էկրանի պատճենը, որը ցույց է տալիս Ա. Շահգուդյանի մեքենայի վրա տուրբինի ռոտորի հավասարակշռման արդյունքները

Վերը քննարկված փափուկ առանցքակալով հավասարակշռման մեքենաների աջակցությունների դասական տարբերակից բացի, տարածում են գտել նաև այլ կառուցվածքային լուծումներ։

Պատկերներ 2.7 և 2.8 feature photographs of balancing machines for drive shafts, whose supports are made based on flat (plate) springs. These machines were manufactured for the proprietary needs of the private enterprise "Dergacheva" and LLC "Tatcardan" ("Kinetics-M"), respectively.

Փափուկ առանցքակալով հավասարակշռման մեքենաներն այդպիսի աջակցություններով հաճախ վերարտադրվում են սիրողական արտադրողների կողմից՝ դրանց համեմատական պարզության և տեխնոլոգիականության շնորհիվ։ Այս նախատիպերը սովորաբար կամ «K. Schenck»-ի VBRF շարքի մեքենաներն են, կամ նմանատիպ ներքին արտադրության մեքենաներ։

Պատկերներ 2.7 և 2.8-ում ցուցադրված մեքենաները նախատեսված են երկու, երեք և չորս աջակցությամբ փոխանցման լիսեռների հավասարակշռման համար։ Դրանք ունեն նմանատիպ կառուցվածք, որը ներառում է՝

• հալած շրջանակ 1, որը հիմնված է երկու I-առանցքների վրա, որոնք միացված են խաչաձև ռիբերով։
• շարժվող (առջևի) լիսեռի աջակցություն 2։
• շարժվող (հետևի) լիսեռի աջակցություն 3։
• մեկ կամ երկու շարժվող (միջանկյալ) աջակցություններ 4։ Աջակցություններ 2 և 3-ում տեղադրված են լիսեռի միավորներ 5 և 6, որոնք նախատեսված են հավասարակշռվող փոխանցման լիսեռ 7-ը մեքենային ամրացնելու համար։

Պատկեր 2.7. «Dergacheva» մասնավոր ձեռնարկության փոխանցման լիսեռների հավասարակշռման փափուկ առանցքակալով մեքենա՝ հարթ (թիթեղային) զսպանակների վրա աջակցություններով

Պատկեր 2.8. «Tatcardan» («Kinetics-M») ՍՊԸ-ի փոխանցման լիսեռների հավասարակշռման փափուկ առանցքակալով մեքենա՝ հարթ զսպանակների վրա աջակցություններով

Բոլոր աջակցությունների վրա տեղադրված են տատանումների զգայարաններ 8, որոնք օգտագործվում են աջակցությունների լայնական տատանումները չափելու համար։ Նախնական լիսեռ 5-ը, որը տեղադրված է աջակցություն 2-ի վրա, պտտվում է էլեկտրական մոտորի կողմից՝ ժապավենային փոխանցման միջոցով։

Պատկերներ 2.9.a և 2.9.b ցուցադրում են հավասարակշռման մեքենայի աջակցության լուսանկարները, որը հիմնված է հարթ զսպանակների վրա։

Պատկեր 2.9. Հավասարակշռման մեքենայի փափուկ առանցքակալով աջակցություն՝ հարթ զսպանակներով

• ա) Կողմնային տեսք։
• բ) Միջնային տեսք

Հաշվի առնելով, որ սիրողական արտադրողները հաճախ օգտագործում են նմանատիպ աջակցություններ իրենց կառուցվածքներում, օգտակար է ավելի մանրամասն դիտարկել դրանց կառուցվածքի առանձնահատկությունները։ Ինչպես ցույց է տրված Պատկեր 2.9.a-ում, այս աջակցությունը բաղկացած է երեք հիմնական բաղադրիչներից՝

• Ստորին աջակցող թիթեղ 1՝ առջևի լիսեռի աջակցության համար թիթեղը կոշտորեն ամրացված է ուղղորդիչներին, միջանկյալ աջակցությունների կամ հետևի լիսեռի աջակցությունների համար ստորին թիթեղը նախատեսված է որպես սահնակ, որը կարող է շարժվել շրջանակի ուղղորդիչներով։
• Վերին աջակցող թիթեղ 2, որի վրա տեղադրված են աջակցող միավորները (գլորման աջակցություններ 4, լիսեռներ, միջանկյալ առանցքակալներ և այլն)։
• Երկու հարթ զսպանակներ 3, որոնք միացնում են ստորին և վերին առանցքակալի թիթեղները։

Աշխատանքի ընթացքում աջակցությունների տատանումների ուժգնության մեծացման վտանգը կանխելու համար, որը կարող է առաջանալ հավասարակշռվող ռոտորի արագացման կամ դանդաղեցման ժամանակ, աջակցությունները կարող են ներառել արգելափակման մեխանիզմ (տես Պատկեր 2.9.b)։ Այս մեխանիզմը բաղկացած է կոշտ կոնսոլից 5, որը կարող է միացվել էքսցենտրիկ արգելափակիչով 6, որը միացված է աջակցության հարթ զսպանակներից մեկին։ Երբ արգելափակիչ 6-ը և կոնսոլ 5-ը միացված են, աջակցությունը արգելափակվում է, ինչը բացառում է արագացման և դանդաղեցման ընթացքում տատանումների ուժգնության մեծացման վտանգը։

Հարթ (թիթեղաձև) զսպանակներով պատրաստված աջակցությունները նախագծելիս մեքենայի արտադրողը պետք է գնահատի դրանց սեփական տատանումների հաճախությունը, որը կախված է զսպանակների կոշտությունից և հավասարակշռվող ռոտորի զանգվածից։ Այս պարամետրի իմացությունը թույլ է տալիս նախագծողին գիտակցված ընտրել ռոտորի աշխատանքային պտտման հաճախությունների տիրույթը՝ խուսափելով հավասարակշռման ընթացքում աջակցությունների ռեզոնանսային տատանումների վտանգից։

Աջակցությունների տատանումների սեփական հաճախությունների հաշվարկման և փորձնական որոշման, ինչպես նաև հավասարակշռման մեքենաների այլ բաղադրիչների վերաբերյալ խորհուրդները քննարկվում են 3-րդ բաժնում։

Ինչպես նախկինում նշվեց, հարթ (թիթեղաձև) զսպանակներով աջակցության կառուցվածքի պարզությունը և արտադրանքի հասանելիությունը գրավում են հավասարակշռման մեքենաների սիրողական մշակողներին՝ տարբեր նպատակներով, ներառյալ կոտրվածքային լիսեռների, ավտոմոբիլային թուրբոկոմպրեսորների ռոտորների հավասարակշռման մեքենաները։

Որպես օրինակ՝ Պատկեր 2.10.a և 2.10.b ներկայացնում են տուրբոկոմպրեսորների ռոտորների հավասարակշռման համար նախատեսված մեքենայի ընդհանուր տեսքի էսքիզը։ Այս մեքենան պատրաստվել և օգտագործվում է «SuraTurbo» ՍՊԸ-ի ներքին կարիքների համար Պենզայում։

2.10.a. Թուրբոկոմպրեսորի ռոտորների հավասարակշռման մեքենա (կողմնային տեսք)

2.10.b. Թուրբոկոմպրեսորի ռոտորների հավասարակշռման մեքենա (տեսքը առջևի աջակցության կողմից)

Նախկինում քննարկված փափուկ առանցքակալով հավասարակշռման մեքենաներից բացի, երբեմն ստեղծվում են համեմատաբար պարզ փափուկ առանցքակալով ստանդարտներ։ Այս ստանդարտները թույլ են տալիս բարձրորակ հավասարակշռել տարբեր նպատակներով պտտվող մեխանիզմները՝ նվազագույն ծախսերով։

Ստորև դիտարկվում են մի քանի այդպիսի ստենդներ, որոնք կառուցված են գլանաձև սեղմման զսպանակների վրա տեղադրված հարթ սալի (կամ շրջանակի) հիման վրա։ Այս զսպանակները սովորաբար ընտրվում են այնպես, որ դրա վրա տեղադրված հավասարակշռվող մեխանիզմով սալի սեփական տատանումների հաճախականությունը 2-3 անգամ ցածր լինի այս մեխանիզմի ռոտորի հավասարակշռման ընթացքում պտտման հաճախականությունից։

Պատկեր 2.11 ցուցադրում է սրբիչ անիվների հավասարակշռման ստանդարտի լուսանկարը, որը պատրաստված է Պ. Աշարինի կողմից ներքին արտադրության համար։

Պատկեր 2.11. Սրբիչ անիվների հավասարակշռման ստանդարտ

Ստանդարտը բաղկացած է հետևյալ հիմնական բաղադրիչներից՝

• Թիթեղ 1, տեղադրված է չորս գլանաձև զսպանակների վրա 2։
• Էլեկտրական մոտոր 3, որի ռոտորը նույնպես ծառայում է որպես լիսեռ, որի վրա տեղադրված է մանդրեն 4, որն օգտագործվում է սրբիչ անիվը լիսեռին տեղադրելու և ամրացնելու համար։

Այս ստենդի հիմնական առանձնահատկությունն է էլեկտրական մոտորի ռոտորի պտտման անկյան 5 իմպուլսային զգայարանի ընդգրկումը, որն օգտագործվում է ստենդի չափման համակարգի («Balanset 2C») կազմում՝ հղկող սկավառակից ուղղիչ զանգվածը հեռացնելու անկյունային դիրքը որոշելու համար։

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

Պատկեր 2.12. Վակուումային պոմպերի հավասարակշռման ստենդ, պատրաստված «Measurement Plant» ԲԲԸ-ի կողմից

Այս ստանդարտի հիմքում նույնպես օգտագործվում է Թիթեղ 1, տեղադրված գլանաձև զսպանակների վրա 2։ Թիթեղ 1-ի վրա տեղադրված է վակուումային պոմպ 3, որն ունի իր սեփական էլեկտրական փոխանցումը, որը կարող է լայնորեն փոխել արագությունները 0-ից մինչև 60,000 RPM։ Տատանումների զգայարաններ 4 տեղադրված են պոմպի իրանի վրա, որոնք օգտագործվում են տատանումները չափելու համար երկու տարբեր հատվածներում՝ տարբեր բարձրություններում։

Պոմպի ռոտորի պտտման անկյան հետ տատանումների չափման գործընթացը համաժամեցնելու համար ստենդում օգտագործվում է լազերային փուլային անկյան 5 զգայարան։ Չնայած այդպիսի ստենդների արտաքինից թվացյալ պարզունակ կառուցվածքին, դա թույլ է տալիս հասնել պոմպի մագլցակի շատ բարձրորակ հավասարակշռման։

Օրինակ՝ ենթակրիտիկական պտտման հաճախականությունների դեպքում պոմպի ռոտորի մնացորդային անհավասարակշռությունը ցածր է ISO 21940-11-ով (նախկինում՝ ISO 1940-1) սահմանված ամենաբարձր հավասարակշռման որակի դասի՝ G0.4-ի հանդուրժողականությունից — սա ներքին ստենդային արդյունք է, որը համարժեք է պայմանական G0.16-ին, ինչը ավելի խիստ է, քան ստանդարտում նշված որևէ դաս։

Պոմպի իրանի մնացորդային տատանումները, որոնք ձեռք են բերվում հավասարակշռման ընթացքում մինչև 8,000 RPM պտտման արագություններով, չեն գերազանցում 0.01 մմ/վ։

Վերը նկարագրված սխեմայով պատրաստված հավասարակշռման ստանդարտները նույնպես արդյունավետ են այլ մեխանիզմների, օրինակ՝ օդափոխիչների հավասարակշռման համար։ Օդափոխիչների հավասարակշռման համար նախատեսված ստանդարտների օրինակները ցուցադրված են Պատկերներ 2.13 և 2.14-ում։

Պատկեր 2.13. Օդափոխիչի աշխատանքային անիվների հավասարակշռման ստանդարտ

Այդպիսի ստենդների վրա ձեռք բերվող օդափոխիչների հավասարակշռման որակը բավականին բարձր է։ Ըստ «Atlant-project» ՍՊԸ-ի մասնագետների, «Kinematics» ՍՊԸ-ի առաջարկությունների հիման վրա իրենց նախագծած ստենդի վրա (տես Պատկեր 2.14) օդափոխիչների հավասարակշռման ժամանակ ձեռք բերված մնացորդային տատանման մակարդակը կազմել է 0.8 մմ/վրկ։ Սա ավելի քան երեք անգամ լավ է, քան BV5 կատեգորիայի օդափոխիչների համար ISO 31350-2007 «Տատանում։ Արդյունաբերական օդափոխիչներ։ Արտադրվող տատանման և հավասարակշռման որակի պահանջներ» ստանդարտով սահմանված հանդուրժողականությունը։

Պատկեր 2.14. Պայթյունավտանգ սարքավորումների օդափոխիչների մագլցակների հավասարակշռման ստենդ, պատրաստված «Atlant-project» ՍՊԸ-ի կողմից, Պոդոլսկ

«Lissant Fan Factory» ԲԲԸ-ում ստացված նմանատիպ տվյալները ցույց են տալիս, որ խողովակաշարային օդափոխիչների սերիական արտադրության մեջ օգտագործվող այդպիսի ստենդները հետևողականորեն ապահովել են 0.1 մմ/վրկ-ից ոչ ավելի մնացորդային տատանում։

2.2. Կոշտ առանցքակալներով մեքենաներ

Կոշտ առանցքակալով հավասարակշռման մեքենաները տարբերվում են նախկինում քննարկված փափուկ առանցքակալով մեքենաներից իրենց աջակցությունների կառուցվածքով։ Դրանց աջակցությունները պատրաստված են կոշտ թիթեղների տեսքով՝ բարդ արանքներով (կտրվածքներով)։ Այս աջակցությունների սեփական հաճախությունները զգալիորեն (նվազագույնը 2-3 անգամ) գերազանցում են մեքենայի վրա հավասարակշռվող ռոտորի առավելագույն պտտման հաճախությունը։

Կոշտ առանցքակալով մեքենաներն ավելի բազմակողմանի են, քան փափուկ առանցքակալով մեքենաները, քանի որ դրանք սովորաբար թույլ են տալիս բարձրորակ հավասարակշռել ռոտորները դրանց զանգվածի և չափսերի բնութագրերի ավելի լայն տիրույթում։ Այս մեքենաների կարևոր առավելությունն այն է, որ դրանք թույլ են տալիս բարձր ճշգրտությամբ հավասարակշռել ռոտորները համեմատաբար ցածր պտտման արագություններով, որոնք կարող են լինել 200-500 RPM և ավելի ցածր տիրույթում։

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

Նշված հարաբերական դեֆորմացիաները չափելու համար կոշտ առանցքակալով մեքենաները կարող են օգտագործել կամ ուժի զգայարաններ, կամ բարձր զգայունության տատանումների զգայարաններ՝ տարբեր տեսակների, ներառյալ ոչ կոնտակտային տատանումների տեղաշարժի զգայարաններ։

Պատկեր 2.15. «K. Schenk»-ի կոշտ առանցքակալով հավասարակշռման մեքենա

Ինչպես ցույց է տալիս «Balanset» շարքի սարքերի հաճախորդներից ստացված հարցումների վերլուծությունը, ներքին կարիքների համար կոշտ առանցքակալով մեքենաներ պատրաստելու հետաքրքրությունը շարունակաբար աճում է։ Դրան նպաստում է ներքին հավասարակշռման մեքենաների կոնստրուկտիվ առանձնահատկությունների մասին գովազդային տեղեկատվության լայն տարածումը, որն օգտագործվում է սիրողական արտադրողների կողմից որպես անալոգ (կամ նախատիպ) իրենց սեփական մշակումների համար։

Դիտարկենք «Balanset» շարքի սարքերի մի շարք սպառողների ներքին կարիքների համար պատրաստված կոշտ առանցքակալով մեքենաների որոշ տարբերակներ։

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

Պատկեր 2.16.a. Փոխանցման լիսեռների հավասարակշռման կոշտ առանցքակալով մեքենա, պատրաստված է Ն. Օբյեդկովի կողմից (Մագնիտոգորսկ)

Պատկեր 2.16.b ցուցադրում է մեքենայի առջևի աջակցիչի լուսանկարը՝ հաղորդիչ լիսեռի 3 հետ, որը, ինչպես նախկինում նշված էր, պտտվում է ասինխրոն էլեկտրական մոտորից 4 լարային փոխանցման միջոցով։ Այս աջակցիչը կոշտորեն ամրացված է շրջանակին։

Պատկեր 2.16.b. Առջևի (հաղորդիչ) լիսեռի աջակցիչ։

Պատկեր 2.16.c ցուցադրում է մեքենայի երկու տեղաշարժվող միջանկյալ աջակցիչներից մեկի լուսանկարը։ Այս աջակցիչը հենվում է սահքային սլաքների վրա 7, ինչը թույլ է տալիս դրա երկայնական տեղաշարժը շրջանակի ուղղորդիչների երկայնքով։ Այս աջակցիչը ներառում է հատուկ սարք 8, որը նախատեսված է հավասարակշռվող լիսեռի միջանկյալ առանցքակալի տեղադրման և բարձրության կարգավորման համար։

Պատկեր 2.16.c. Մեքենայի միջանկյալ տեղաշարժվող աջակցիչ

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

Պատկեր 2.16.d. Հետևի (պտտվող) լիսեռի աջակցիչ։

Վերը քննարկված բոլոր աջակցիչները ուղղահայաց թիթեղներ են, որոնք տեղադրված են հարթ հիմքերի վրա։ Թիթեղներն ունեն Տ-աձև ակոսներ (տես Պատկեր 2.16.d), որոնք աջակցիչը բաժանում են ներքին մասի 9 (ավելի կոշտ) և արտաքին մասի 10 (ավելի քիչ կոշտ)։ Աջակցիչի ներքին և արտաքին մասերի տարբեր կոշտությունը կարող է հանգեցնել այդ մասերի հարաբերական դեֆորմացիայի՝ հավասարակշռվող ռոտորի անհավասարակշռության ուժերի ազդեցությամբ։

Ուժի զգայուն սենսորները սովորաբար օգտագործվում են աջակցիչների հարաբերական դեֆորմացիան չափելու համար ինքնաշեն մեքենաներում։ Ուժի սենսորի տեղադրման օրինակը Կոշտ Առանցքակալների հավասարակշռման մեքենայի աջակցիչի վրա ցուցադրված է Պատկեր 2.16.e-ում։ Ինչպես երևում է այս պատկերից, ուժի սենսորը 11 սեղմված է աջակցիչի ներքին մասի կողմնային մակերեսին 12 բուրգի միջոցով, որն անցնում է աջակցիչի արտաքին մասի թելավորված խոռոչով։

12 բուրգի հավասարաչափ ճնշումը ապահովելու համար ուժի սենսորի 11 ամբողջ հարթության վրա, դրա և սենսորի միջև տեղադրվում է հարթ շրջանակ 13։

Պատկեր 2.16.d. Ուժի սենսորի տեղադրման օրինակ աջակցիչի վրա։

Մեքենայի աշխատանքի ընթացքում հավասարակշռվող ռոտորի անհավասարակշռության ուժերն ազդում են աջակցող հանգույցների (լիսեռների կամ միջանկյալ առանցքակալների) միջոցով աջակցության արտաքին մասի վրա, որն սկսում է ցիկլայնորեն շարժվել (դեֆորմացվել) ռոտորի պտտման հաճախականությամբ իր ներքին մասի նկատմամբ։ Սա հանգեցնում է 11 զգայարանի վրա ազդող փոփոխական ուժի, որը համաչափ է անհավասարակշռության ուժին։ Դրա ազդեցությամբ ուժի զգայարանի ելքում առաջանում է էլեկտրական ազդանշան, որը համաչափ է ռոտորի անհավասարակշռության մեծությանը։

Բոլոր աջակցությունների վրա տեղադրված ուժի զգայարանների ազդանշանները մուտքագրվում են մեքենայի չափման և հաշվարկման համակարգ, որտեղ դրանք օգտագործվում են ուղղիչ կշիռների պարամետրերը որոշելու համար։

Պատկեր 2.17.a. features a photograph of a highly specialized Hard Bearing machine used for balancing "screw" shafts. This machine was manufactured for in-house use at LLC "Ufatverdosplav".

Ինչպես երևում է պատկերից, մեքենայի արագացման մեխանիզմն ունեցել է պարզեցված կառուցվածք, որը բաղկացած է հետևյալ հիմնական բաղադրիչներից.

• Հալված շրջանակ 1, որը ծառայում է որպես հիմք.
• Երկու անշարժ աջակցիչներ 2, կոշտորեն ամրացված շրջանակին.
• Էլեկտրական մոտոր 3, որը պտտում է հավասարակշռվող լիսեռը (պարույրը) 5 լարային փոխանցման 4 միջոցով։

Պատկեր 2.17.a. Պտուտակավոր լիսեռների հավասարակշռման կոշտ առանցքակալով մեքենա, պատրաստված «Ufatverdosplav» ՍՊԸ-ի կողմից

Մեքենայի աջակցիչները 2 ուղղահայաց տեղադրված պողպատե թիթեղներ են Տ-աձև ակոսներով։ Աջակցիչներից յուրաքանչյուրի վերևում կան առանցքակալների օգտագործմամբ պատրաստված աջակցիչի փաթեթներ, որոնց վրա պտտվում է հավասարակշռվող լիսեռը 5։

Ռոտորի անհավասարակշռության ազդեցությամբ առաջացող աջակցությունների դեֆորմացիան չափելու համար օգտագործվում են ուժի 6 զգայարաններ (տես Պատկեր 2.17.b), որոնք տեղադրված են աջակցությունների ակոսներում։ Այս զգայարանները միացված են «Balanset 1» սարքին, որն այս մեքենայում օգտագործվում է որպես չափման և հաշվարկման համակարգ։

Չնայած մեքենայի պտուտահարման մեխանիզմի համեմատական պարզությանը, այն թույլ է տալիս բավականաչափ բարձրորակ հավասարակշռել պտուտակները, որոնք, ինչպես երևում է Պատկեր 2.17.a.-ից, ունեն բարդ պարուրաձև մակերևույթ։

Ըստ «Ufatverdosplav» ՍՊԸ-ի՝ այս մեքենայի վրա հավասարակշռման գործընթացում պտուտակի սկզբնական անհավասարակշռությունը կրճատվել է գրեթե 50 անգամ։

Պատկեր 2.17.b. Կոշտ Առանցքակալների մեքենայի աջակցիչ պարույր լիսեռների հավասարակշռման համար ուժի սենսորով

Ձեռք բերված մնացորդային անհավասարակշռությունը կազմել է 3552 գ*մմ (19.2 գ՝ 185 մմ շառավղով) պտուտակի առաջին հարթությունում և 2220 գ*մմ (12.0 գ՝ 185 մմ շառավղով) երկրորդ հարթությունում։ 500 կգ քաշով և 3500 պտ/րոպե պտտման հաճախականությամբ աշխատող ռոտորի համար այս անհավասարակշռությունը համապատասխանում է ISO 21940-11-ի (նախկինում՝ ISO 1940-1) G6.3 դասին, ինչը բավարարում է դրա տեխնիկական փաստաթղթերում շարադրված պահանջները։

Ինքնատիպ կոնստրուկցիա (տես Պատկեր 2.18), որը ենթադրում է մեկ հենքի օգտագործում տարբեր չափերի երկու կոշտ առանցքակալով հավասարակշռման մեքենաների աջակցությունների միաժամանակյա տեղադրման համար, առաջարկվել է Ս.Վ. Մորոզովի կողմից։ Այս տեխնիկական լուծման ակնհայտ առավելություններից, որոնք թույլ են տալիս նվազագույնի հասցնել արտադրողի արտադրական ծախսերը, են՝

• Արտադրական տարածքի խնայողություն.
• Մեկ էլեկտրական մոտորի օգտագործում՝ փոփոխական հաճախականության փոխանցմամբ՝ երկու տարբեր մեքենաները շահագործելու համար.
• Մեկ չափման համակարգի օգտագործում՝ երկու տարբեր մեքենաները շահագործելու համար։

Պատկեր 2.18. Կոշտ առանցքակալով հավասարակշռման մեքենա («Տանդեմ»), պատրաստված Ս.Վ. Մորոզովի կողմից

3. Բալանսավորման մեքենաների հիմնական հանգույցների և մեխանիզմների կառուցման պահանջներ

3.1. Առանցքակալներ

3.1.1. Առանցքակալների նախագծման տեսական հիմքեր

Նախորդ բաժնում մանրամասն քննարկվել են հավասարակշռման մեքենաների փափուկ առանցքակալով և կոշտ առանցքակալով աջակցությունների հիմնական կոնստրուկտիվ կատարումները։ Կարևոր պարամետր, որը նախագծողները պետք է հաշվի առնեն այս աջակցությունների նախագծման և արտադրության ժամանակ, դրանց տատանումների սեփական հաճախականություններն են։ Սա կարևոր է, քանի որ մեքենայի չափման և հաշվարկման համակարգերի կողմից ուղղիչ կշիռների պարամետրերի հաշվարկման համար պահանջվում է չափել ոչ միայն աջակցությունների տատանման ամպլիտուդը (ցիկլային դեֆորմացիան), այլև տատանման փուլը։

Եթե աջակցության սեփական հաճախականությունը համընկնում է հավասարակշռվող ռոտորի պտտման հաճախականության հետ (աջակցության ռեզոնանս), տատանման ամպլիտուդի և փուլի ճշգրիտ չափումը գործնականում անհնար է։ Սա հստակ ցուցադրված է գրաֆիկներում, որոնք ցույց են տալիս աջակցության տատանումների ամպլիտուդի և փուլի փոփոխությունը՝ կախված հավասարակշռվող ռոտորի պտտման հաճախականությունից (տես Պատկեր 3.1)։

Այս գրաֆիկներից հետևում է, որ երբ հավասարակշռվող ռոտորի պտտման հաճախականությունը մոտենում է աջակցիչի տատանումների սեփական հաճախականությանը (այսինքն՝ երբ fp/fo հարաբերությունը մոտ է 1-ին), տեղի է ունենում ամպլիտուդի զգալի աճ, որը կապված է աջակցիչի ռեզոնանսային տատանումների հետ (տես Պատկեր 3.1.a)։ Միաժամանակ, 3.1.b գրաֆիկը ցույց է տալիս, որ ռեզոնանսային գոտում տեղի է ունենում փուլային անկյան ∆F° կտրուկ փոփոխություն, որը կարող է հասնել մինչև 180°։

Այլ կերպ ասած, ռեզոնանսային գոտում ցանկացած մեխանիզմի հավասարակշռման ժամանակ նույնիսկ պտտման հաճախականության փոքր փոփոխությունները կարող են հանգեցնել տատանումների ամպլիտուդի և փուլի չափման արդյունքների զգալի անկայունության, ինչը հանգեցնում է ուղղիչ կշիռների պարամետրերի հաշվարկման սխալների և բացասաբար ազդում հավասարակշռման որակի վրա։

Վերոնշյալ գրաֆիկները հաստատում են ավելի վաղ տրված առաջարկությունները, որ կոշտ առանցքակալով մեքենաների համար ռոտորի աշխատանքային հաճախականությունների վերին սահմանը պետք է (առնվազն) 2-3 անգամ ցածր լինի աջակցության սեփական հաճախականությունից՝ fo-ից։ Փափուկ առանցքակալով մեքենաների համար հավասարակշռվող ռոտորի թույլատրելի աշխատանքային հաճախականությունների ստորին սահմանը պետք է (առնվազն) 2-3 անգամ բարձր լինի աջակցության սեփական հաճախականությունից։

Պատկեր 3.1. Գրաֆիկներ, որոնք ցույց են տալիս հավասարակշռման մեքենայի աջակցիչի տատանումների հարաբերական ամպլիտուդի և փուլի փոփոխությունները՝ որպես պտտման հաճախականության փոփոխությունների ֆունկցիա։

• Ադ – Աջակցիչի դինամիկ տատանումների ամպլիտուդ.
• e = m*r / M - հավասարակշռվող ռոտորի տեսակարար անհավասարակշռությունը;
• m – Ռոտորի անհավասարակշռված զանգված.
• M – Ռոտորի զանգված.
• r – Ռադիուս, որի վրա անհավասարակշռված զանգվածը գտնվում է ռոտորի վրա.
• fp – Ռոտորի պտտման հաճախականություն.
• fo – Աջակցիչի տատանումների սեփական հաճախականություն

Հաշվի առնելով ներկայացված տեղեկատվությունը, մեքենան շահագործելը դրա աջակցիչների ռեզոնանսային գոտում (կարմիրով ընդգծված Պատկեր 3.1-ում) խորհուրդ չի տրվում։ Պատկեր 3.1-ում ցուցադրված գրաֆիկները նաև ցույց են տալիս, որ ռոտորի նույն անհավասարակշռությունների դեպքում Փափուկ Առանցքակալների մեքենայի աջակցիչների իրական տատանումները զգալիորեն ավելի ցածր են, քան Կոշտ Առանցքակալների մեքենայի աջակցիչների վրա տեղի ունեցողները։

Այստեղից հետևում է, որ Կոշտ Առանցքակալների մեքենաներում աջակցիչների տատանումները չափելու համար օգտագործվող սենսորները պետք է ունենան ավելի բարձր զգայունություն, քան Փափուկ Առանցքակալների մեքենաներում օգտագործվողները։ Այս եզրակացությունը լավ հաստատվում է սենսորների օգտագործման իրական պրակտիկայով, որը ցույց է տալիս, որ բացարձակ տատանումների սենսորները (վիբրո-արագացումաչափեր և/կամ վիբրո-արագության սենսորներ), որոնք հաջողությամբ օգտագործվում են Փափուկ Առանցքակալների հավասարակշռման մեքենաներում, հաճախ չեն կարողանում հասնել անհրաժեշտ հավասարակշռման որակին Կոշտ Առանցքակալների մեքենաներում։

Այս մեքենաներում խորհուրդ է տրվում օգտագործել հարաբերական տատանումների սենսորներ, ինչպիսիք են ուժի սենսորները կամ շատ զգայուն տեղաշարժի սենսորները։

3.1.2. Աջակցիչների սեփական հաճախականությունների գնահատում հաշվարկման մեթոդների օգտագործմամբ

Նախագծողը կարող է կատարել աջակցիչի fo սեփական հաճախականության մոտավոր (գնահատական) հաշվարկ՝ օգտագործելով 3.1 բանաձևը, պարզեցված կերպով դիտարկելով այն որպես մեկ ազատության աստիճան ունեցող տատանումների համակարգ, որը (տես Պատկեր 2.19.a) ներկայացված է M զանգվածով, որը տատանվում է K կոշտությամբ զսպանակի վրա։

Հաշվարկման համար օգտագործվող M զանգվածը սիմետրիկ միջառանցքակալ ռոտորի համար կարելի է մոտարկել 3.2 բանաձևով։

որտեղ Mo-ն աջակցության շարժական մասի զանգվածն է կգ-ով; Mr-ը հավասարակշռվող ռոտորի զանգվածն է կգ-ով; n-ը հավասարակշռման մեջ ներգրավված մեքենայի աջակցությունների քանակն է։

Աջակցիչի K կոշտությունը հաշվարկվում է 3.3 բանաձևով՝ հիմնվելով փորձարարական ուսումնասիրությունների արդյունքների վրա, որոնք ներառում են աջակցիչի ΔL դեֆորմացիայի չափումը, երբ այն բեռնված է P ստատիկ ուժով (տես Պատկերներ 3.2.a և 3.2.b)։

որտեղ ΔL-ը աջակցության դեֆորմացիան է մետրերով; P-ն ստատիկ ուժն է Նյուտոններով։

Բեռնման ուժի P մեծությունը կարելի է չափել ուժի չափման սարքով (օրինակ՝ դինամոմետրով)։ Աջակցիչի ΔL տեղաշարժը որոշվում է գծային տեղաշարժերը չափող սարքի միջոցով (օրինակ՝ ինդիկատորով)։

3.1.3. Աջակցիչների սեփական հաճախականությունները որոշելու փորձարարական մեթոդներ

Հաշվի առնելով, որ վերը քննարկված աջակցությունների սեփական հաճախականությունների պարզեցված մեթոդով կատարված հաշվարկը կարող է հանգեցնել զգալի սխալների, սիրողական մշակողների մեծ մասը նախընտրում է այս պարամետրերը որոշել փորձարարական մեթոդներով։ Դրա համար նրանք օգտագործում են հավասարակշռման մեքենաների ժամանակակից տատանումների չափման համակարգերի, այդ թվում՝ «Balanset» շարքի սարքերի, տրամադրած հնարավորությունները։

3.1.3.1. Աջակցիչների սեփական հաճախականությունները որոշելը հարվածային գրգռման մեթոդով

Հարվածային գրգռման մեթոդը աջակցիչի կամ ցանկացած այլ մեքենայական բաղադրիչի տատանումների սեփական հաճախականությունը որոշելու ամենապարզ և ամենատարածված եղանակն է։ Այն հիմնված է այն փաստի վրա, որ երբ ցանկացած առարկա, օրինակ՝ զանգ (տես Պատկեր 3.3), հարվածային գրգռվում է, դրա պատասխանը դրսևորվում է աստիճանաբար մարող տատանումների պատասխանի տեսքով։ Տատանումների ազդանշանի հաճախականությունը որոշվում է առարկայի կառուցվածքային բնութագրերով և համապատասխանում է դրա սեփական տատանումների հաճախականությանը։ Տատանումների հարվածային գրգռման համար կարելի է օգտագործել ցանկացած ծանր գործիք, օրինակ՝ ռետինե մոխրաման կամ սովորական մոխրաման։

Պատկեր 3.3. Հարվածային գրգռման դիագրամ, որն օգտագործվում է առարկայի սեփական հաճախականությունները որոշելու համար

Մոխրամանի զանգվածը մոտավորապես պետք է կազմի գրգռվող առարկայի զանգվածի 10%-ը։ Տատանումների պատասխանը գրանցելու համար քննարկվող առարկայի վրա պետք է տեղադրել տատանումների սենսոր, որի չափման առանցքը համընկնում է հարվածային գրգռման ուղղության հետ։ Որոշ դեպքերում առարկայի տատանումների պատասխանը ընկալելու համար որպես սենսոր կարելի է օգտագործել աղմուկի չափման սարքի միկրոֆոն։

Օբյեկտի տատանումները զգայարանի միջոցով վերածվում են էլեկտրական ազդանշանի, որն այնուհետև ուղարկվում է չափիչ սարք, օրինակ՝ սպեկտրի անալիզատորի մուտք։ Այս սարքը գրանցում է մարող տատանողական գործընթացի ժամանակային ֆունկցիան և սպեկտրը (տես Պատկեր 3.4), որի վերլուծությունը թույլ է տալիս որոշել օբյեկտի սեփական տատանումների հաճախականությունը (հաճախականությունները)։

Պատկեր 3.5. Ծրագրի ինտերֆեյսը՝ ցույց տալով ժամանակային ֆունկցիաների գրաֆիկները և ուսումնասիրվող կառուցվածքի մարող հարվածային տատանումների սպեկտրը

Պատկեր 3.5-ում ներկայացված սպեկտրի գրաֆիկի վերլուծությունը (տե՛ս աշխատանքային պատուհանի ստորին մասը) ցույց է տալիս, որ ուսումնասիրվող կառուցվածքի սեփական տատանումների հիմնական բաղադրիչը, որը որոշվում է գրաֆիկի աբսցիսների առանցքի նկատմամբ, տեղի է ունենում 9.5 Հց հաճախությամբ։ Այս մեթոդը կարելի է խորհուրդ տալ ինչպես փափուկ, այնպես էլ կոշտ առանցքակալներով հավասարակշռման մեքենաների աջակցման համակարգերի սեփական տատանումների ուսումնասիրության համար։

3.1.3.2. Աջակցման համակարգերի սեփական հաճախությունների որոշումը ազատ դանդաղեցման ռեժիմում

Որոշ դեպքերում աջակցությունների սեփական հաճախականությունները կարող են որոշվել տատանման ամպլիտուդի և փուլի ցիկլային չափմամբ «ազատ դանդաղեցման ռեժիմում»։ Այս մեթոդն իրականացնելիս ուսումնասիրվող մեքենայի վրա տեղադրված ռոտորն սկզբում արագացվում է մինչև իր առավելագույն պտտման արագությունը, որից հետո նրա շարժիչն անջատվում է, և ռոտորի անհավասարակշռության հետ կապված գրգռող ուժի հաճախականությունը աստիճանաբար նվազում է առավելագույնից մինչև կանգառի կետը։

Այս դեպքում աջակցման համակարգերի սեփական հաճախությունները կարելի է որոշել երկու բնութագրիչով.

• Տատանումների ամպլիտուդի տեղային թռիչքով, որը դիտվում է ռեզոնանսային գոտիներում.
• Տատանումների ֆազայի կտրուկ փոփոխությամբ (մինչև 180°), որը դիտվում է ամպլիտուդի թռիչքի գոտում։

«Balanset» շարքի սարքերում օբյեկտների սեփական հաճախականությունները «ազատ դանդաղեցման ռեժիմում» հայտնաբերելու համար կարող են օգտագործվել «Վիբրոմետր» ռեժիմը («Balanset 1») կամ «Հավասարակշռում. Մոնիտորինգ» ռեժիմը («Balanset 2C» և «Balanset 4»), որոնք թույլ են տալիս ցիկլային կերպով չափել տատանման ամպլիտուդը և փուլը ռոտորի պտտման հաճախականությամբ։

Բացի այդ, «Balanset 1» ծրագրային ապահովումը լրացուցիչ ներառում է մասնագիտացված «Գրաֆիկներ. Ազատ դանդաղեցում» ռեժիմը, որը թույլ է տալիս կառուցել գրաֆիկներ՝ ազատ դանդաղեցման ընթացքում աջակցության տատանումների ամպլիտուդի և փուլի փոփոխության՝ կախված պտտման հաճախականության փոփոխությունից, ինչը զգալիորեն հեշտացնում է ռեզոնանսների ախտորոշման գործընթացը։

Արժե նշել, որ ակնհայտ պատճառներով (տե՛ս 3.1.1 բաժինը) աջակցման համակարգերի սեփական հաճախությունների ճանաչման մեթոդը ազատ դանդաղեցման ժամանակ կարող է կիրառվել միայն փափուկ առանցքակալներով հավասարակշռման մեքենաների ուսումնասիրության դեպքում, որտեղ ռոտորի պտտման աշխատանքային հաճախությունները զգալիորեն գերազանցում են աջակցման համակարգերի սեփական հաճախությունները լայնական ուղղությամբ։

Կոշտ առանցքակալներով մեքենաների դեպքում, որտեղ ռոտորի պտտման աշխատանքային հաճախությունները, որոնք գրգռում են աջակցման համակարգերի տատանումները ազատ դանդաղեցման ժամանակ, զգալիորեն ցածր են աջակցման համակարգերի սեփական հաճախություններից, այս մեթոդի կիրառումը գործնականում անհնար է։

3.1.4. Գործնական խորհուրդներ հավասարակշռման մեքենաների աջակցման համակարգերի նախագծման և պատրաստման համար

3.1.2. Աջակցման համակարգերի սեփական հաճախությունների հաշվարկը հաշվողական մեթոդներով

Աջակցման համակարգերի սեփական հաճախությունների հաշվարկները վերը քննարկված հաշվարկային սխեմայի օգտագործմամբ կարող են կատարվել երկու ուղղությամբ.

• Աջակցման համակարգերի լայնական ուղղությամբ, որը համընկնում է ռոտորի անհավասարակշռության ուժերից առաջացած դրանց տատանումների չափման ուղղության հետ.
• Առանցքային ուղղությամբ, որը համընկնում է մեքենայի աջակցման համակարգերին տեղադրված հավասարակշռվող ռոտորի պտտման առանցքի հետ։

Աջակցությունների սեփական հաճախականությունների հաշվարկը ուղղահայաց ուղղությամբ պահանջում է ավելի բարդ հաշվարկային մեթոդի կիրառում, որը (բացի հենց աջակցության և հավասարակշռվող ռոտորի պարամետրերից) պետք է հաշվի առնի շրջանակի պարամետրերը և մեքենայի հիմքի վրա տեղադրման առանձնահատկությունները։ Այս մեթոդը սույն հրապարակման մեջ չի քննարկվում։ 3.1 բանաձևի վերլուծությունը թույլ է տալիս մի քանի պարզ առաջարկություններ, որոնք մեքենայի նախագծողները պետք է հաշվի առնեն իրենց գործնական գործունեության մեջ։ Մասնավորապես, աջակցության սեփական հաճախականությունը կարող է փոփոխվել՝ փոխելով դրա կոշտությունը և/կամ զանգվածը։ Կոշտության մեծացումն ավելացնում է աջակցության սեփական հաճախականությունը, մինչդեռ զանգվածի մեծացումն այն նվազեցնում է։ Այս փոփոխությունները ունեն ոչ գծային, քառակուսային-հակադարձ կախվածություն։ Օրինակ՝ աջակցության կոշտության կրկնապատկումն ավելացնում է դրա սեփական հաճախականությունը միայն 1.4 գործակցով։ Նմանապես, աջակցության շարժական մասի զանգվածի կրկնապատկումը նվազեցնում է դրա սեփական հաճախականությունը միայն 1.4 գործակցով։

3.1.4.1. Խորանարդաձև սալիկային զսպանակներով փափուկ առանցքակալներով մեքենաներ

Հարթ զսպանակներով պատրաստված հավասարակշռման մեքենայի աջակցությունների մի քանի կոնստրուկտիվ տարբերակներ արդեն քննարկվել են վերևում՝ 2.1 բաժնում, և ցուցադրված են Պատկեր 2.7 - 2.9-ում։ Ըստ մեր տեղեկությունների, այդպիսի կոնստրուկցիաներն ամենից հաճախ օգտագործվում են փոխանցման լիսեռների հավասարակշռման համար նախատեսված մեքենաներում։

Որպես օրինակ՝ դիտարկենք հաճախորդներից մեկի («Rost-Service» ՍՊԸ, Սանկտ Պետերբուրգ) կողմից իրենց սեփական մեքենայի աջակցությունների արտադրության մեջ օգտագործված զսպանակների պարամետրերը։ Այս մեքենան նախատեսված էր 2, 3 և 4 աջակցությամբ փոխանցման լիսեռների հավասարակշռման համար՝ ոչ ավելի քան 200 կգ զանգվածով։ Հաճախորդի ընտրած մեքենայի հաղորդիչ և վարվող լիսեռների աջակցություններում օգտագործված զսպանակների երկրաչափական չափերը (բարձրություն * լայնություն * հաստություն) կազմել են համապատասխանաբար 300*200*3 մմ։

Չբեռնված աջակցության սեփական հաճախականությունը, որը փորձարարական ճանապարհով որոշվել է հարվածային գրգռման մեթոդով՝ օգտագործելով «Balanset 4» մեքենայի ստանդարտ չափման համակարգը, կազմել է 11-12 Հց։ Աջակցությունների տատանումների այդպիսի սեփական հաճախականության դեպքում հավասարակշռման ընթացքում հավասարակշռվող ռոտորի առաջարկվող պտտման հաճախականությունը չպետք է ցածր լինի 22-24 Հց-ից (1320-1440 պտ/րոպե)։

Նույն արտադրողի կողմից միջանկյալ աջակցությունների վրա օգտագործված հարթ զսպանակների երկրաչափական չափերը կազմել են համապատասխանաբար 200*200*3 մմ։ Ընդ որում, ինչպես ցույց տվեցին հետազոտությունները, այս աջակցությունների սեփական հաճախականությունները ավելի բարձր էին՝ հասնելով 13-14 Հց-ի։

Փորձարկումների արդյունքների հիման վրա մեքենայի արտադրողներին խորհուրդ է տրվել հավասարեցնել (հավասարակշռել) լիսեռի և միջանկյալ աջակցությունների սեփական հաճախականությունները։ Սա պետք է հեշտացնի հավասարակշռման ընթացքում փոխանցման լիսեռների աշխատանքային պտտման հաճախականությունների միջակայքի ընտրությունը և կանխի չափման համակարգի ցուցմունքների հնարավոր անկայունությունը՝ պայմանավորված աջակցությունների ռեզոնանսային տատանումների գոտի մտնելով։

Խորանարդաձև զսպանակների վրա աջակցման համակարգերի տատանումների սեփական հաճախությունների կարգավորման մեթոդները ակնհայտ են։ Այս կարգավորումը կարելի է իրականացնել խորանարդաձև զսպանակների երկրաչափական չափսերի կամ ձևի փոփոխությամբ, ինչը, օրինակ, իրականացվում է լայնական կամ երկայնական ակոսներ խողովակելու միջոցով, որոնք նվազեցնում են դրանց կոշտությունը։

Նախկինում նշված էր, որ նման կարգավորման արդյունքների ստուգումը կարելի է իրականացնել՝ ճանաչելով աջակցման համակարգերի տատանումների սեփական հաճախությունները՝ օգտագործելով 3.1.3.1 և 3.1.3.2 բաժիններում նկարագրված մեթոդները։

Պատկեր 3.6 ներկայացնում է խորանարդաձև զսպանակների վրա աջակցման համակարգի դիզայնի դասական տարբերակը, որն օգտագործվել է Ա. Սինիցինի մեքենաներից մեկում։ Ինչպես ցույց է տրված պատկերում, աջակցման համակարգը ներառում է հետևյալ բաղադրիչները.

• Վերին սալիկ 1.
• Երկու խորանարդաձև զսպանակ 2 և 3.
• Ստորին սալիկ 4.
• Կանգնեցնող կոնսոլ 5։

Պատկեր 3.6. Խորանարդաձև զսպանակներով աջակցման համակարգի դիզայնի տարբերակ

Աջակցման համակարգի վերին սալիկը 1 կարելի է օգտագործել առանցքի կամ միջանկյալ առանցքակալի տեղադրման համար։ Աջակցման համակարգի նպատակից կախված՝ ստորին սալիկը 4 կարող է ամուր ամրացված լինել մեքենայի ուղղորդիչներին կամ տեղադրված լինել շարժական սահնակների վրա, ինչը թույլ է տալիս աջակցման համակարգին շարժվել ուղղորդիչների երկայնքով։ Կոնսոլը 5 օգտագործվում է աջակցման համակարգի արգելափակման մեխանիզմ տեղադրելու համար, ինչը թույլ է տալիս հուսալիորեն ամրացնել այն հավասարակշռվող ռոտորի արագացման և դանդաղեցման ընթացքում։

Փափուկ առանցքակալով մեքենայի աջակցությունների հարթ զսպանակները պետք է պատրաստվեն ռեսորային կամ բարձրորակ լեգիրված պողպատից։ Ցածր հոսունության սահման ունեցող սովորական կառուցվածքային պողպատների օգտագործումը նպատակահարմար չէ, քանի որ դրանցում շահագործման ընթացքում ստատիկ և դինամիկ բեռների ազդեցությամբ կարող է առաջանալ մնացորդային դեֆորմացիա, ինչը հանգեցնում է մեքենայի երկրաչափական ճշգրտության նվազման և նույնիսկ աջակցության կայունության կորստի։

Պատկեր 3.7. Էլեկտրական մոտորների ռոտորների հավասարակշռման մեքենա, հավաքված, մշակված Ա. Մոխովի կողմից։

Պատկեր 3.8. Տուրբոպոմպերի ռոտորների հավասարակշռման մեքենա, մշակված Գ. Գլազովի կողմից (Բիշքեկ)

3.1.4.2. Շերտաձև զսպանակներով կախովի համակարգով փափուկ առանցքակալներով մեքենաների աջակցման համակարգեր

Աջակցման կախովի համակարգերի համար օգտագործվող շերտաձև զսպանակների նախագծման ժամանակ ուշադրություն պետք է դարձնել զսպանակի շերտի հաստության և լայնության ընտրությանը, որը մի կողմից պետք է դիմանա ռոտորի ստատիկ և դինամիկ բեռնվածքին աջակցման համակարգի վրա, իսկ մյուս կողմից՝ կանխի աջակցման կախովի համակարգի թրթռային տատանումների հնարավորությունը, որոնք դրսևորվում են որպես առանցքային պտտման շեղում։

Շերտային զսպանակային կախոցներով հավասարակշռման մեքենաների կոնստրուկտիվ իրականացման օրինակները ցուցադրված են Պատկեր 2.1 - 2.5-ում (տես 2.1 բաժինը), ինչպես նաև սույն բաժնի Պատկեր 3.7 և 3.8-ում։

3.1.4.4. Մեքենաների կոշտ առանցքակալով աջակցություններ

Ինչպես ցույց է տալիս մեր հաճախորդների հետ ունեցած մեծ փորձը, սեփական ձեռքով հավասարակշռիչ պատրաստողների զգալի մասը վերջին ժամանակներում սկսել է նախապատվությունը տալ կոշտ առանցքակալներով և կոշտ աջակցություններով մեքենաներին։ 2.2 բաժնում Պատկեր 2.16 – 2.18-ը ցուցադրում են այդպիսի աջակցություններ կիրառող մեքենաների տարբեր կոնստրուկտիվ լուծումների լուսանկարներ։ Կոշտ աջակցության բնորոշ էսքիզը, որը մշակվել է մեր հաճախորդներից մեկի կողմից իր մեքենայի կառուցման համար, ներկայացված է Պատկեր 3.10-ում։ Այս աջակցությունը բաղկացած է Պ-աձև ակոսով հարթ պողպատե սալից, որը պայմանականորեն բաժանում է աջակցությունը «կոշտ» և «առաձգական» մասերի։ Անհավասարակշռության ուժի ազդեցությամբ աջակցության «առաձգական» մասը կարող է դեֆորմացվել իր «կոշտ» մասի նկատմամբ։ Այս դեֆորմացիայի մեծությունը, որը որոշվում է աջակցության հաստությամբ, ակոսների խորությամբ և աջակցության «առաձգական» ու «կոշտ» մասերը միացնող կամրջի լայնությամբ, կարող է չափվել մեքենայի չափման համակարգի համապատասխան զգայարանների միջոցով։ Այդպիսի աջակցությունների լայնական կոշտության հաշվարկման մեթոդի բացակայության պատճառով, հաշվի առնելով Պ-աձև ակոսի h խորությունը, կամրջի t լայնությունը, ինչպես նաև աջակցության r հաստությունը (տես Պատկեր 3.10), այս կոնստրուկտիվ պարամետրերը սովորաբար որոշվում են մշակողների կողմից փորձարարական ճանապարհով։

300-500 կգ-ից ոչ ավելի հավասարակշռվող ռոտորի զանգված ունեցող մեքենաների համար աջակցության հաստությունը կարող է ավելացվել մինչև 30-40 մմ, իսկ 1000-ից 3000 կգ առավելագույն զանգված ունեցող ռոտորների հավասարակշռման համար նախատեսված մեքենաների համար աջակցության հաստությունը կարող է հասնել 50-60 մմ կամ ավելի։ Ինչպես ցույց է տալիս վերոհիշյալ աջակցությունների դինամիկ բնութագրերի վերլուծությունը, դրանց տատանումների սեփական հաճախականությունները, չափված լայնական հարթությունում («առաձգական» և «կոշտ» մասերի հարաբերական դեֆորմացիաների չափման հարթություն), սովորաբար գերազանցում են 100 Հց-ը կամ ավելին։ Կոշտ առանցքակալով աջակցող ստենդների տատանումների սեփական հաճախականությունները ճակատային հարթությունում, չափված հավասարակշռվող ռոտորի պտտման առանցքին համընկնող ուղղությամբ, սովորաբար զգալիորեն ցածր են։ Եվ հենց այս հաճախականություններն են, որ պետք է առաջին հերթին հաշվի առնվեն մեքենայի վրա հավասարակշռվող պտտվող ռոտորների աշխատանքային հաճախականությունների միջակայքի վերին սահմանը որոշելիս։

Պատկեր 3.26. Օգտագործված տորնեյի սեղանի կիրառման օրինակ՝ կոշտ առանցքակալներով հավասարակշռման մեքենա պատրաստելու համար շրջափողերի հավասարակշռման համար։

Պատկեր 3.27. Օգտագործված տորնեյի սեղանի կիրառման օրինակ՝ փափուկ առանցքակալներով հավասարակշռման մեքենա պատրաստելու համար լիսեռների հավասարակշռման համար։

Պատկեր 3.28. Հավաքովի սեղան պատրաստելու օրինակ խառնարաններից

Պատկեր 3.29. Հալված սեղան պատրաստելու օրինակ խառնարաններից

Պատկեր 3.30. Հալված սեղան պատրաստելու օրինակ խառնարաններից

Պատկեր 3.31. Պոլիմերային բետոնից պատրաստված հավասարակշռման մեքենայի սեղանի օրինակ

Սովորաբար, այդպիսի հիմքեր պատրաստելիս դրանց վերին մասն ամրացվում է պողպատե ներդիրներով, որոնք օգտագործվում են որպես ուղղորդիչներ, որոնց վրա հենվում են հավասարակշռման մեքենայի աջակցող կանգնակները։ Վերջին ժամանակներում լայն տարածում են գտել թրթռազսպող ծածկույթներով պոլիմերբետոնից պատրաստված հիմքերը։ Հիմքերի պատրաստման այս տեխնոլոգիան լավ նկարագրված է ինտերնետում և կարող է հեշտությամբ իրականացվել սեփական ձեռքով պատրաստողների կողմից։ Արտադրության համեմատական պարզության և ցածր արժեքի շնորհիվ այս հիմքերն ունեն մի քանի կարևոր առավելություններ իրենց մետաղյա անալոգների նկատմամբ.

• Տատանումների տատանումների ավելի բարձր մարման գործակից.
• Ավելի ցածր ջերմահաղորդականություն, որն ապահովում է սեղանի նվազագույն ջերմային դեֆորմացիան.
• Ավելի բարձր կոռոզիոն դիմադրություն.
• Ներքին լարումների բացակայություն։

3.1.4.3. Ցիլինդրաձև զսպանակների օգտագործմամբ պատրաստված փափուկ առանցքակալներով մեքենաների աջակցման համակարգեր

Փափուկ առանցքակալներով հավասարակշռման մեքենայի օրինակ, որտեղ աջակցման համակարգերի դիզայնում օգտագործվում են ցիլինդրաձև սեղմման զսպանակներ, ցույց է տրված Պատկեր 3.9-ում։ Այս դիզայնային լուծման հիմնական թերությունը կապված է առջևի և հետևի աջակցման համակարգերում զսպանակների դեֆորմացիայի տարբեր աստիճանների հետ, որը տեղի է ունենում, եթե անհամաչափ ռոտորների հավասարակշռման ժամանակ աջակցման համակարգերի վրա բեռնվածքները անհավասար են։ Սա բնականոնորեն հանգեցնում է աջակցման համակարգերի առանցքների շեղվածության և ռոտորի առանցքի թեքման ուղղահայաց հարթության մեջ։ Այս թերության բացասական հետևանքներից մեկը կարող է լինել ուժերի առաջացում, որոնք ռոտորին պտտման ժամանակ առաջացնում են առանցքային տեղաշարժ։

Պատկ. 3.9. Ցիլինդրաձև զսպանակներով հավասարակշռման մեքենաների համար փափուկ առանցքակալների կառուցվածքի տարբերակ։

3.1.4.4. Մեքենաների կոշտ առանցքակալով աջակցություններ

Պատկ. 3.10. Կոշտ առանցքակալների սխեմա հավասարակշռման մեքենայի համար

Մեր հաճախորդների սեփական մեքենաների համար պատրաստված այդպիսի աջակցությունների տարբեր իրականացումներ ցուցադրող լուսանկարները ներկայացված են Պատկեր 3.11 և 3.12-ում։ Ամփոփելով մեքենա արտադրող մեր մի քանի հաճախորդներից ստացված տվյալները՝ կարելի է ձևակերպել տարբեր չափերի և բեռնունակության մեքենաների համար սահմանված աջակցությունների հաստության պահանջները։ Օրինակ՝ 0.1-ից մինչև 50-100 կգ քաշով ռոտորներ հավասարակշռելու համար նախատեսված մեքենաների համար աջակցության հաստությունը կարող է լինել 20 մմ։

Պատկ. 3.11. Կոշտ առանցքակալներ հավասարակշռման մեքենայի համար, պատրաստված Ա. Սինիցինի կողմից

Պատկ. 3.12. Կոշտ առանցքակալ հավասարակշռման մեքենայի համար, պատրաստված Դ. Կրասիլնիկովի կողմից

300-500 կգ-ից ոչ ավելի հավասարակշռվող ռոտորի զանգված ունեցող մեքենաների համար աջակցության հաստությունը կարող է ավելացվել մինչև 30-40 մմ, իսկ 1000-ից 3000 կգ առավելագույն զանգված ունեցող ռոտորների հավասարակշռման համար նախատեսված մեքենաների համար աջակցության հաստությունը կարող է հասնել 50-60 մմ կամ ավելի։ Ինչպես ցույց է տալիս վերոհիշյալ աջակցությունների դինամիկ բնութագրերի վերլուծությունը, դրանց տատանումների սեփական հաճախականությունները, չափված լայնական հարթությունում («առաձգական» և «կոշտ» մասերի հարաբերական դեֆորմացիաների չափման հարթություն), սովորաբար գերազանցում են 100 Հց-ը կամ ավելին։ Կոշտ առանցքակալով աջակցող ստենդների տատանումների սեփական հաճախականությունները ճակատային հարթությունում, չափված հավասարակշռվող ռոտորի պտտման առանցքին համընկնող ուղղությամբ, սովորաբար զգալիորեն ցածր են։ Եվ հենց այս հաճախականություններն են, որ պետք է առաջին հերթին հաշվի առնվեն մեքենայի վրա հավասարակշռվող պտտվող ռոտորների աշխատանքային հաճախականությունների միջակայքի վերին սահմանը որոշելիս։ Ինչպես նշվեց վերևում, այս հաճախականությունների որոշումը կարող է իրականացվել 3.1 բաժնում նկարագրված հարվածային գրգռման մեթոդով։

3.2. Հավասարակշռման մեքենաների աջակցման համակարգերի հավաքածուներ

3.2.1. Աջակցման համակարգերի հավաքածուների հիմնական տեսակները

Ինչպես կոշտ, այնպես էլ փափուկ առանցքակալներով հավասարակշռման մեքենաների պատրաստման ժամանակ կարելի է խորհուրդ տալ հետևյալ հայտնի տեսակի աջակցման համակարգերի հավաքածուները, որոնք օգտագործվում են հավասարակշռվող ռոտորները աջակցման համակարգերին տեղադրելու և պտտելու համար, ներառյալ.

• Պրիզմատիկ աջակցման համակարգերի հավաքածուներ.
• Աջակցման համակարգերի հավաքածուներ պտտվող փականների հետ.
• Առանցքային աջակցման համակարգերի հավաքածուներ։

3.2.1.1. Պրիզմատիկ հենարանային հանգույցներ

Այս հանգույցները, ունենալով տարբեր կոնստրուկտիվ տարբերակներ, սովորաբար տեղադրվում են փոքր և միջին չափի մեքենաների աջակցությունների վրա, որոնց վրա կարող են հավասարակշռվել ոչ ավելի քան 50-100 կգ զանգված ունեցող ռոտորներ։ Պրիզմատիկ աջակցող հանգույցի ամենապարզ տարբերակի օրինակը ներկայացված է Պատկեր 3.13-ում։ Այս աջակցող հանգույցը պատրաստված է պողպատից և օգտագործվում է տուրբինների հավասարակշռման մեքենայի վրա։ Փոքր և միջին չափի հավասարակշռման մեքենաների մի շարք արտադրողներ, պրիզմատիկ աջակցող հանգույցներ պատրաստելիս, նախընտրում են օգտագործել ոչ մետաղական նյութեր (դիէլեկտրիկներ), ինչպիսիք են տեքստոլիտը, ֆտորոպլաստը, կապրոլոնը և այլն։

3.13. Պրիզմատիկ հենարանային հանգույցի կատարման տարբերակ, որն օգտագործվում է ավտոմեքենաների տուրբինների հավասարակշռման մեքենայում

Նմանատիպ աջակցող հանգույցներ (տես Պատկեր 3.8 վերևում) իրականացվել են, օրինակ, Գ. Գլազովի կողմից իր մեքենայում, որը նույնպես նախատեսված է ավտոմոբիլային տուրբինների հավասարակշռման համար։ Ֆտորոպլաստից պատրաստված պրիզմատիկ աջակցող հանգույցի ինքնատիպ տեխնիկական լուծումը (տես Պատկեր 3.14) առաջարկվել է «Technobalance» ՍՊԸ-ի կողմից։

Պատկեր 3.14. Պրիզմատիկ աջակցող հանգույց, «Technobalance» ՍՊԸ

Այս կոնկրետ հենակի ժողովածուն կազմված է երկու գլանաձև փողկապներից՝ 1 և 2, որոնք տեղադրված են միմյանց նկատմամբ անկյան տակ և ամրացված հենակի առանցքներին։ Հավասարակշռված ռոտորը շփվում է փողկապների մակերեսների հետ գլանների գեներատոր գծերի երկայնքով, ինչը նվազագույնի է հասցնում ռոտորի լիսեռի և հենակի միջև շփման մակերեսը, հետևաբար՝ նվազեցնելով հենակում շփման ուժը։ Անհրաժեշտության դեպքում, եթե հենակի մակերեսը լիսեռի հետ շփման գոտում մաշված կամ վնասված է, մաշվածության փոխհատուցման հնարավորություն է տրվում փողկապը իր առանցքի շուրջ որոշակի անկյան վրա պտտելու միջոցով։ Նշենք, որ ոչ մետաղական նյութերից պատրաստված հենակի ժողովածուներ օգտագործելիս անհրաժեշտ է տեսականորեն տրամադրել հավասարակշռված ռոտորը մեքենայի իրանին երկրաչափորեն կապելու հնարավորություն, ինչը բացառում է աշխատանքի ընթացքում հզոր ստատիկ էլեկտրական լիցքերի առաջացման վտանգը։ Սա, առաջին հերթին, օգնում է նվազեցնել էլեկտրական խանգարումները և աղմուկները, որոնք կարող են ազդել մեքենայի չափման համակարգի աշխատանքի վրա, և երկրորդ՝ բացառում է անձնակազմի վրա ստատիկ էլեկտրության ազդեցության վտանգը։

3.2.1.2. Գլորվող հենարանային հանգույցներ

Այս ժողովածուները սովորաբար տեղադրվում են այն մեքենաների հենակներին, որոնք նախատեսված են 50 կգ և ավելի զանգված ունեցող ռոտորների հավասարակշռման համար։ Դրանց օգտագործումը զգալիորեն նվազեցնում է հենակներում շփման ուժերը՝ համեմատած պրիզմատիկ հենակների հետ, թեթևացնելով հավասարակշռվող ռոտորի պտույտը։ Օրինակ՝ 3.15 նկարում ցուցադրված է հենակի ժողովածուի կառուցվածքային տարբերակ, որտեղ արտադրանքի դիրքորոշման համար օգտագործվում են գլանիկներ։ Այս կառուցվածքում որպես գլանիկներ 1 և 2 օգտագործվում են ստանդարտ գլորման առանցքակալներ, որոնց արտաքին օղակները պտտվում են մեքենայի հենակի իրանին 3 ամրացված անշարժ առանցքների վրա։ 3.16 նկարում պատկերված է գլանիկավոր հենակի ժողովածուի ավելի բարդ կառուցվածքի սխեմա, որը իրականացվել է հավասարակշռման մեքենաների ինքնաշեն արտադրողներից մեկի նախագծում։ Ինչպես երևում է նկարից, գլանիկի (և հետևաբար ամբողջ հենակի ժողովածուի) բեռնվածքային ունակությունը մեծացնելու համար գլանիկի իրանին 3 տեղադրված է գլորման առանցքակալների զույգ՝ 1 և 2։ Այս կառուցվածքի գործնական իրականացումը, չնայած բոլոր ակնհայտ առավելություններին, բավականին բարդ խնդիր է, որը կապված է գլանիկի իրանի 3 անկախ պատրաստման անհրաժեշտության հետ, որի նկատմամբ դրվում են երկրաչափական ճշգրտության և նյութի մեխանիկական բնութագրերի շատ բարձր պահանջներ։

Պատկ. 3.15. Գլորվող հենարանային հանգույցի կառուցվածքի օրինակ

Պատկ. 3.16. Երկու գլորման առանցքակալով գլորվող հենարանային հանգույցի կառուցվածքի օրինակ

3.17 նկարում ներկայացված է ինքնադիրքավորվող գլանիկավոր հենակի ժողովածուի կառուցվածքային տարբերակ, որը մշակվել է «Տեխնոբալանս» ՍՊԸ մասնագետների կողմից։ Այս կառուցվածքում գլանիկների ինքնադիրքավորման հատկությունը ձեռք է բերվում՝ նրանց տրամադրելով երկու լրացուցիչ ազատության աստիճան, ինչը թույլ է տալիս գլանիկներին կատարել փոքր անկյունային շարժումներ X և Y առանցքների շուրջ։ Նման հենակի ժողովածուները, որոնք ապահովում են հավասարակշռված ռոտորների տեղադրման բարձր ճշգրտություն, սովորաբար խորհուրդ է տրվում օգտագործել ծանր հավասարակշռման մեքենաների հենակներին։

Պատկ. 3.17. Օրինակ ինքնահարմարվող գլորվող հենարանային հանգույցի կառուցվածքի

Ինչպես նախկինում նշվեց, գլորվող հենարանային հանգույցները սովորաբար ունեն բավականին բարձր պահանջներ ճշգրիտ արտադրության և կոշտության նկատմամբ։ Մասնավորապես, գլորակների շառավղային պտտման շեղման համար սահմանված թույլատրելի շեղումները չպետք է գերազանցեն 3-5 միկրոնը։

Գործնականում դա միշտ չէ, որ իրականանում է նույնիսկ հայտնի արտադրողների կողմից։ Օրինակ՝ հեղինակի կողմից H8V մոդելի «K. Shenk» ապրանքանիշի բալանսավորման մեքենայի փոխարինման մասերի համար գնված նոր գլանիկավոր առանցքակալների հավաքածուների շառավղային պտտման շեղման չափումների ժամանակ նրանց գլանիկների շառավղային պտտման շեղումը հասնում էր 10-11 միկրոնի։

3.2.1.3. Առանցքային հենարանային հանգույցներ

Երբ հավասարակշռման մեքենաներում հավասարակշռվում են ֆլանգային ամրացմամբ ռոտորները (օրինակ՝ կարդանային լիսեռները), դիրքավորման, ամրացման և հավասարակշռվող արտադրանքի պտտման համար որպես հենարանային հանգույցներ օգտագործվում են առանցքներ։

Առանցքները հավասարակշռման մեքենաների ամենաբարդ և կրիտիկական բաղադրիչներից են, որոնք մեծապես պատասխանատու են պահանջվող հավասարակշռման որակի ձեռքբերման համար։

Շպինդելների նախագծման և արտադրության տեսությունն ու գործնականը բավականին լավ են մշակված և արտացոլված են հրապարակումների լայն շրջանակում, որոնց թվում ամենաօգտակարն ու հասանելին մշակողների համար է ճանաչվում ճարտարապետական գիտությունների դոկտոր Դ.Ն. Ռեշետովի խմբագրությամբ «Մետաղահատիչ սարքավորումների մանրամասներ և մեխանիզմներ» մենագրությունը [1]։

Հավասարակշռման մեքենաների առանցքների նախագծման և արտադրության ժամանակ հաշվի առնվող հիմնական պահանջների շարքում առաջնահերթ են համարվում հետևյալները.

ա) առանցքային հանգույցի կառուցվածքի բարձր կոշտության ապահովում, որը բավարար է անընդունելի դեֆորմացիաները կանխելու համար, որոնք կարող են առաջանալ հավասարակշռվող ռոտորի անհավասարակշռության ուժերի ազդեցության տակ.

բ) առանցքի պտտման առանցքի դիրքի կայունության ապահովում, որը բնութագրվում է առանցքի շառավղային, առանցքային և առանցքային պտտման շեղումների թույլատրելի արժեքներով.

գ) առանցքի լիսեռի վզիկների, ինչպես նաև հավասարակշռվող արտադրանքը ամրացնելու համար օգտագործվող նստեցման և հենման մակերեսների համապատասխան կայունության ապահովում մաշվածության նկատմամբ։

Այս պահանջների գործնական իրականացումը մանրամասն նկարագրված է [1] աշխատանքի «Շպինդելներ և դրանց հենակետեր» VI բաժնում։

Մասնավորապես, գոյություն ունեն առանցքների կոշտության և պտտման ճշգրտության ստուգման մեթոդաբանություններ, առանցքակալներ ընտրելու, առանցքի նյութը ընտրելու և դրա կարգավորման մեթոդների ընտրության վերաբերյալ խորհուրդներ, ինչպես նաև այս թեմայով շատ այլ օգտակար տեղեկատվություն։

Աշխատանք [1]-ում նշվում է, որ մետաղահատող սարքավորումների մեծ մասի առանցքների նախագծման ժամանակ հիմնականում օգտագործվում է երկառանցքակալային սխեմա։

Նման երկառանցքակալային սխեմայի կառուցվածքի տարբերակի օրինակ, որն օգտագործվում է ֆրեզային մեքենաների առանցքներում (մանրամասները կարելի է գտնել [1] աշխատանքում), ցուցադրված է Պատկ. 3.18-ում։

Այս սխեման բավականին հարմար է հավասարակշռման մեքենաների առանցքների արտադրության համար, որոնց կառուցվածքի տարբերակները ցուցադրված են ներքևում՝ Պատկերներ 3.19-3.22-ում։

Պատկ. 3.18. Երկառանցքակալային ֆրեզային մեքենայի առանցքի սխեմա

Պատկեր 3.19-ում ցուցադրված է հավասարակշռման մեքենայի հիմնական առանցքային հանգույցի կառուցվածքի տարբերակներից մեկը, որը պտտվում է երկու շառավղային-առանցքային առանցքակալների վրա, որոնցից յուրաքանչյուրն ունի իր անկախ իրանը 1 և 2։ Առանցքի լիսեռի 3 վրա ամրացված են ֆլանգը 4, որը նախատեսված է կարդանային լիսեռի ֆլանգային ամրացման համար, և շղթան 5, որն օգտագործվում է առանցքին պտույտ փոխանցելու համար էլեկտրական մոտորից Վ-ձև շղթայի միջոցով։

Պատկեր 3.19. Առանցքի կառուցվածքի օրինակ երկու անկախ առանցքակալային հենարանների վրա

Պատկերներ 3.20 և 3.21 ցուցադրում են հիմնական առանցքային հանգույցների երկու իրար հետ սերտորեն կապված կառուցվածքներ։ Երկու դեպքում էլ առանցքի առանցքակալները տեղադրված են ընդհանուր իրանի 1 մեջ, որն ունի լիսեռի լիսեռը տեղադրելու համար անհրաժեշտ անցքային առանցքային անցք։ Այս անցքի մուտքի և ելքի մոտ իրանն ունի հատուկ անցքեր (որոնք պատկերներում չեն ցուցադրված), որոնք նախատեսված են շառավղային առանցքային առանցքակալների (գլորվող կամ գնդակային) և հատուկ ֆլանգային ծածկերի 5 տեղադրման համար, որոնք օգտագործվում են առանցքակալների արտաքին օղակները ամրացնելու համար։

Պատկեր 3.20. Հիմնական առանցքի կառուցվածքի օրինակ 1՝ երկու առանցքակալային հենարանների վրա, տեղադրված ընդհանուր իրանում

Պատկեր 3.21. Հիմնական առանցքի կառուցվածքի օրինակ 2՝ երկու առանցքակալային հենարանների վրա, տեղադրված ընդհանուր իրանում

Ինչպես նախորդ տարբերակում (տե՛ս Պատկ. 3.19), առանցքի լիսեռի վրա տեղադրված է ճակատային թիթեղը 2, որը նախատեսված է լիսեռի ֆլանգային ամրացման համար, և շղթան 3, որն օգտագործվում է առանցքին պտույտ փոխանցելու համար էլեկտրական մոտորից շղթայի միջոցով։ Առանցքի լիսեռին ամրացված է նաև ճյուղը 4, որն օգտագործվում է առանցքի անկյունային դիրքը որոշելու համար, որն օգտագործվում է հավասարակշռման ընթացքում ռոտորի վրա փորձնական և ուղղիչ կշիռներ տեղադրելիս։

Պատկեր 3.22. Պտտվող (հետևի) առանցքի կառուցվածքի օրինակ

Պատկեր 3.22 ցուցադրում է մեքենայի պտտվող (հետևի) առանցքային հանգույցի կառուցվածքի տարբերակ, որը տարբերվում է հիմնական առանցքից միայն շղթայի և ճյուղի բացակայությամբ, քանի որ դրանք անհրաժեշտ չեն։

Պատկեր 3.23. Շարժիչային (հետևի) շպինդելի նախագծային կատարման օրինակ

Ինչպես երևում է Պատկերներ 3.20 – 3.22-ում, վերը քննարկված առանցքային հանգույցները հավասարակշռման մեքենաների փափուկ հենարաններին ամրացվում են հատուկ ամրակների (լարերի) 6 միջոցով։ Անհրաժեշտության դեպքում կարելի է օգտագործել նաև ամրացման այլ եղանակներ՝ ապահովելով առանցքային հանգույցի հենարանին դիրքավորման համապատասխան կոշտություն և ճշգրտություն։

Պատկեր 3.23 իլյուստրացնում է ֆլանգային ամրացման կառուցվածք, որը նման է այդ առանցքին և կարող է օգտագործվել դրա տեղադրման համար հավասարակշռման մեքենայի կոշտ հենարանին։

3.2.1.3.4. Շպինդելի կոշտության և շառավղային պտտման շեղման հաշվարկ

Շպինդելի կոշտությունը և ակնկալվող շառավղային պտտման շեղումը որոշելու համար կարելի է օգտագործել 3.4 բանաձևը (տես հաշվարկային սխեման՝ Պատկեր 3.24-ում).

որտեղ:

• Y - շպինդելի կոնսոլի ծայրում շպինդելի առաձգական տեղաշարժը, սմ.;
• P - շպինդելի կոնսոլի վրա ազդող հաշվարկային բեռնվածքը, կգ.;
• A - շպինդելի հետևի առանցքակալի հենակետը;
• B - շպինդելի առջևի առանցքակալի հենակետը;
• g - շպինդելի կոնսոլի երկարությունը, սմ.;
• c - շպինդելի A և B հենակետերի միջև հեռավորությունը, սմ.;
• J1 - հենակետերի միջև ընկած շպինդելի հատվածի միջինացված իներցիայի մոմենտը, սմ⁴;
• J2 - շպինդելի կոնսոլի հատվածի միջինացված իներցիայի մոմենտը, սմ⁴;
• jB և jA - շպինդելի առջևի և հետևի հենակետերի առանցքակալների կոշտությունը, համապատասխանաբար, կգ/սմ։

3.4 բանաձևը ձևափոխելով՝ կարելի է որոշել առանցքային հանգույցի կոշտության ցանկալի հաշվարկային արժեքը jшп կարելի է որոշել.

Հաշվի առնելով [1] աշխատանքի միջին չափսերի հավասարակշռման մեքենաների համար տրված խորհուրդները, այս արժեքը չպետք է ցածր լինի 50 կգ/մկմ-ից։

Շառավղային պտտման շեղումը հաշվարկելու համար օգտագործվում է 3.5 բանաձևը՝

որտեղ:

• ∆-ն առանցքի կոնսոլային ծայրի շառավղային պտտման շեղումն է, մկմ.
• ∆B-ն առջևի առանցքային առանցքակալի շառավղային պտտման շեղումն է, մկմ.
• ∆A-ն հետևի առանցքային առանցքակալի շառավղային պտտման շեղումն է, մկմ.
• g-ն առանցքի կոնսոլի երկարությունն է, սմ.
• c-ն A և B առանցքի հենարանների միջև հեռավորությունն է, սմ։

3.2.1.3.5. Առանցքի հավասարակշռման պահանջների ապահովում

Բալանսավորման մեքենաների շպինդելային հավաքածուները պետք է լավ բալանսավորված լինեն, քանի որ ցանկացած իրական անհավասարակշռություն կփոխանցվի բալանսավորվող ռոտորին որպես լրացուցիչ սխալ։ Շպինդելի մնացորդային անհավասարակշռության տեխնոլոգիական թույլտվությունները սահմանելիս ընդհանուր առմամբ խորհուրդ է տրվում, որ նրա բալանսավորման ճշգրտության դասը լինի առնվազն 1-2 դասով ավելի բարձր, քան մեքենայի վրա բալանսավորվող արտադրանքինը։

Հաշվի առնելով վերը քննարկված առանցքների կառուցվածքային առանձնահատկությունները, դրանց հավասարակշռումը պետք է կատարվի երկու հարթություններում։

3.2.1.3.6. Առանցքի առանցքակալների բեռնվածության և կայունության պահանջների ապահովում

Շպինդելները նախագծելիս և առանցքակալների չափսերը ընտրելիս խորհուրդ է տրվում նախնական գնահատել առանցքակալների կայունությունն ու բեռնունակությունը։ Այս հաշվարկները կատարելու մեթոդաբանությունը մանրամասն նկարագրված է ISO 281 «Գլորման առանցքակալներ - Դինամիկ բեռնվածքի անվանական արժեքներ և անվանական ծառայողական ժամկետ» [3] ստանդարտում, ինչպես նաև բազմաթիվ (ներառյալ թվային) գլորման առանցքակալների ձեռնարկներում։

3.2.1.3.7. Առանցքի առանցքակալների ընդունելի տաքացման պահանջների ապահովում

[1] աշխատանքի խորհուրդների համաձայն՝ առանցքի առանցքակալների արտաքին օղակների առավելագույն թույլատրելի տաքացումը չպետք է գերազանցի 70°C-ը։ Սակայն բարձրորակ հավասարակշռում ապահովելու համար արտաքին օղակների խորհուրդ է տրվում տաքացումը չգերազանցի 40 – 45°C-ը։

3.2.1.3.8. Լիսեռի համար շղթայական փոխանցման տեսակի ընտրություն և փոխանցման շղթայի կառուցվածքի նախագծում

Բալանսավորման մեքենայի շարժիչ լիսեռը նախագծելիս խորհուրդ է տրվում ապահովել դրա պտույտը հարթ շղթայի միջոցով։ Նման փոխանցման ճիշտ կիրառման օրինակը լիսեռի աշխատանքի համար ներկայացված է 3.20 և 3.23 նկարներում. Վ-ապարանոցային կամ ատամնավոր ապարանոցային փոխանցումները օգտագործելը ցանկալի չէ, քանի որ դրանք կարող են շպինդելի վրա լրացուցիչ դինամիկ բեռնվածքներ առաջացնել ապարանոցների և շղթայանիվների երկրաչափական անճշտությունների պատճառով, ինչը իր հերթին կարող է հանգեցնել բալանսավորման ժամանակ չափման լրացուցիչ սխալների։ Հարթ ապարանոցների շղթայանիվների համար խորհուրդ տրվող պահանջները ներկայացված են GOST 17383-73 «Հարթ ապարանոցների շղթայանիվներ» [4] ազգային ստանդարտում։

Փոխանցման շղթան պետք է տեղադրվի լիսեռի հետևի ծայրին՝ առավելագույնս մոտ առանցքակալի հավաքածուին (նվազագույն հնարավոր ցցվածությամբ)։ Ցցված տեղադրման նախագծային որոշումը, որը կատարվել է ցուցադրված լիսեռի արտադրության ժամանակ 3.19 նկարում, կարող է համարվել անհաջող, քանի որ այն էապես մեծացնում է դինամիկ բեռնվածքի մոմենտը, որը ազդում է լիսեռի առանցքակալների վրա։

Այս կառուցվածքի մեկ այլ էական թերությունը V-աձև շղթայի օգտագործումն է, որի արտադրության և ժամանակակից շղթայի անճշտությունները նույնպես կարող են լինել լիսեռի վրա անցանկալի լրացուցիչ բեռնվածքի աղբյուր։

3.3. Շրջանակ (ռամկա)

Շրջանակը բալանսավորման մեքենայի հիմնական կրող կառուցվածքն է, որի վրա հիմնված են դրա հիմնական տարրերը, ներառյալ աջակցող սյուները և շարժիչը։ Բալանսավորման մեքենայի շրջանակը ընտրելիս կամ արտադրելիս անհրաժեշտ է ապահովել, որ այն բավարարի մի շարք պահանջների, ներառյալ անհրաժեշտ կոշտությունը, երկրաչափական ճշգրտությունը, տատանումների դիմադրությունը և դրա ուղղորդիչների մաշվածության դիմադրությունը։

Փորձը ցույց է տալիս, որ սեփական կարիքների համար մեքենաներ արտադրելիս ամենատարածված շրջանակի տարբերակներն են.

• օգտագործված մետաղահատող մեքենաների (տաշման, փայտամշակման և այլն) թափանցիկ շրջանակները.
• մոնտաժված շրջանակները՝ հիմնված ալեվորների վրա, մոնտաժված բուռն շղթայի միացումներով.
• ծխածին շրջանակները՝ հիմնված ալեվորների վրա.
• պոլիմերային բետոնե շրջանակները՝ տատանումները կլանող ծածկույթներով։

3.25 նկար։ Օգտագործված փայտամշակման մեքենայի շրջանակի կիրառման օրինակը՝ կարդան լիսեռների բալանսավորման մեքենա արտադրելու համար։

3.4. Բալանսավորման մեքենաների շարժիչներ

Ինչպես ցույց է տալիս մեր հաճախորդների կողմից բալանսավորման մեքենաներ արտադրելիս կիրառվող նախագծային լուծումների վերլուծությունը, նրանք հիմնականում կենտրոնանում են շարժիչների նախագծման ժամանակ փոփոխական հաճախականության շարժիչներով օժտված փոփոխական հոսանքի շարժիչների օգտագործման վրա։ Այս մոտեցումը թույլ է տալիս ստանալ բալանսավորվող ռոտորների պտտման արագության լայն կարգավորման միջակայք նվազագույն ծախսերով։ Բալանսավորվող ռոտորները պտտելու համար օգտագործվող հիմնական շարժիչների հզորությունը սովորաբար ընտրվում է այդ ռոտորների զանգվածի հիման վրա և կարող է մոտավորապես լինել.

• 0.25 - 0.72 կՎ՝ ≤ 5 կգ զանգվածով ռոտորները բալանսավորելու համար նախատեսված մեքենաների համար;
• 0.72 - 1.2 կՎ՝ > 5 ≤ 50 կգ զանգվածով ռոտորները բալանսավորելու համար նախատեսված մեքենաների համար;
• 1.2 - 1.5 կՎ՝ > 50 ≤ 100 կգ զանգվածով ռոտորները բալանսավորելու համար նախատեսված մեքենաների համար;
• 1.5 - 2.2 կՎ՝ > 100 ≤ 500 կգ զանգվածով ռոտորները բալանսավորելու համար նախատեսված մեքենաների համար;
• 2.2 - 5 կՎ՝ > 500 ≤ 1000 կգ զանգվածով ռոտորները բալանսավորելու համար նախատեսված մեքենաների համար;
• 5 - 7.5 կՎ՝ > 1000 ≤ 3000 կգ զանգվածով ռոտորները բալանսավորելու համար նախատեսված մեքենաների համար։

Այս շարժիչները պետք է կոշտորեն մոնտաժվեն մեքենայի շրջանակին կամ դրա հիմքին։ Մեքենայի վրա տեղադրելուց (կամ տեղադրման վայրում) առաջ հիմնական շարժիչը, իր ելքային լիսեռին մոնտաժված շղթայի հետ միասին, պետք է զգուշորեն բալանսավորվի։ Փոփոխական հաճախականության շարժիչի կողմից առաջացած էլեկտրամագնիսական խանգարումները նվազեցնելու համար խորհուրդ է տրվում դրա մուտքին և ելքին տեղադրել ցանցային զտիչներ։ Դրանք կարող են լինել շարժիչների արտադրողների կողմից մատուցվող ստանդարտ պատրաստի արտադրանք կամ ֆերիտային օղակների օգտագործմամբ պատրաստված ինքնաշեն զտիչներ։

4. Բալանսավորման մեքենաների չափման համակարգեր

Բալանսավորման մեքենաների մեծամասնության սիրողական արտադրողները, ովքեր դիմում են «Կինեմատիկա» ՍՊԸ-ին (Vibromera), նախատեսում են իրենց նախագծերում օգտագործել մեր ընկերության կողմից արտադրվող «Balanset» շարքի չափման համակարգերը։ Սակայն կան նաև որոշ հաճախորդներ, ովքեր նախատեսում են նման չափման համակարգեր անկախ արտադրել։ Հետևաբար, արժե ավելի մանրամասն քննարկել բալանսավորման մեքենայի չափման համակարգի կառուցվածքը։ Այս համակարգերի հիմնական պահանջը տատանումների ազդանշանի պտտական բաղադրիչի ամպլիտուդի և ֆազայի բարձր ճշգրտությամբ չափումներ ապահովելու անհրաժեշտությունն է, որը դրսևորվում է բալանսավորվող ռոտորի պտտման հաճախությամբ։ Այս նպատակը սովորաբար իրագործվում է տեխնիկական լուծումների համադրությամբ, ներառյալ՝

• Վերջին զգայունության բարձր փոխարկման գործակցով տատանումների զգայուն զոնդերի կիրառում.
• Ժամանակակից լազերային փուլային անկյունի զոնդերի կիրառում.
• Ապարատուրայի ստեղծում (կամ կիրառում), որը թույլ է տալիս ուժեղացնել և թվային փոխարկել զոնդերի ազդանշանները (առաջնային ազդանշանների մշակում).
• Տատանումների ազդանշանի ծրագրային մշակման իրականացում, որը պետք է թույլ տա բարձր լուծաչափով և կայուն կերպով անջատել տատանումների ազդանշանի պտտական բաղադրիչը, որը դրսևորվում է բալանսավորվող ռոտորի պտտման հաճախությամբ (վերականգնողական մշակում)։

Ստորև դիտարկվում են նման տեխնիկական լուծումների հայտնի տարբերակներ, որոնք իրականացված են մի շարք հայտնի բալանսավորման սարքերում։

4.1. Տատանումների զոնդերի ընտրություն

Բալանսավորման մեքենաների չափման համակարգերում կարող են օգտագործվել տատանումների զոնդերի (փոխարկիչների) տարբեր տեսակներ, ներառյալ.

• Տատանումների արագացման զոնդեր (ակսելերոմետրեր).
• Տատանումների արագության զոնդեր.
• Տատանումների տեղաշարժի զոնդեր.
• Բեռնվածքի զոնդեր։

4.1.1. Տատանումների արագացման զոնդեր

Տատանումների արագացումաչափերի թվում ամենատարածվածները պիեզո և էլեկտրաստատիկ (չիպային) ակսելերոմետրներն են, որոնք կարելի է արդյունավետ օգտագործել Soft Bearing տիպի բալանսավորման մեքենաներում։ Գործնականում ընդհանուր առմամբ թույլատրելի է օգտագործել 10-ից 30 մՎ/(մ/վ²) փոխարկման գործակիցներով (Kpr) տատանումների արագացումաչափեր։ Մասնավորապես բարձր բալանսավորման ճշգրտություն պահանջող բալանսավորման մեքենաներում խորհուրդ է տրվում օգտագործել 100 մՎ/(մ/վ²) և ավելի բարձր Kpr ունեցող ակսելերոմետրներ։ Բալանսավորման մեքենաների տատանումների զոնդերի համար օգտագործվող պիեզո ակսելերոմետրների օրինակ՝ Պատկեր 4.1-ում ներկայացված են «Իզմերիտել» ՍՊԸ-ի կողմից արտադրված DN3M1 և DN3M1V6 պիեզո ակսելերոմետրները։

4.1 նկար։ DN 3M1 և DN 3M1V6 պիեզո ակսելերոմետրեր

Այսպիսի զոնդերը տատանումների չափման սարքերին և համակարգերին միացնելու համար անհրաժեշտ է օգտագործել արտաքին կամ ներկառուցված լիցքի ուժեղացուցիչներ։

Պատկեր 4.2. «Կինեմատիկա» ՍՊԸ-ի (Vibromera) կողմից արտադրված AD1 էլեկտրաստատիկ ակսելերոմետրներ

Արժե նշել, որ այս զոնդերը, որոնք ներառում են լայնորեն կիրառվող շուկայական ADXL 345 խտացուցիչ ակսելերոմետրերի տախտակները (տես 4.3 նկար), ունեն մի շարք էական առավելություններ պիեզո ակսելերոմետրերի նկատմամբ։ Մասնավորապես, նրանք 4-ից 8 անգամ էժան են նմանատիպ տեխնիկական բնութագրերով։ Ավելին, նրանք չեն պահանջում թանկարժեք և խնամք պահանջող լիցքի ուժեղացուցիչների կիրառում, որոնք անհրաժեշտ են պիեզո ակսելերոմետրերի համար։

Դեպքերում, երբ բալանսավորման մեքենաների չափման համակարգերում օգտագործվում են ակսելերոմետրերի երկու տեսակներն էլ, սովորաբար կատարվում է զոնդերի ազդանշանների ապարատային ինտեգրում (կամ կրկնակի ինտեգրում)։

4.2 նկար։ AD 1 խտացուցիչ ակսելերոմետրեր, մոնտաժված։

4.3 նկար։ ADXL 345 խտացուցիչ ակսելերոմետրի տախտակ։

Այս դեպքում սկզբնական զոնդի ազդանշանը, որը համեմատական է տատանումների արագացմանը, համապատասխանաբար փոխարկվում է տատանումների արագության կամ տեղաշարժի համեմատական ազդանշանի։ Տատանումների ազդանշանի կրկնակի ինտեգրման գործընթացը հատկապես արդիական է ցածր արագությամբ բալանսավորման մեքենաների չափման համակարգերում ակսելերոմետրեր օգտագործելիս, որտեղ բալանսավորման ժամանակ ռոտորի պտտման ցածր հաճախականության միջակայքը կարող է հասնել 120 rpm-ի և ավելի ցածր։ Բալանսավորման մեքենաների չափման համակարգերում խտացուցիչ ակսելերոմետրեր օգտագործելիս պետք է հաշվի առնել, որ ինտեգրումից հետո դրանց ազդանշանները կարող են պարունակել ցածր հաճախականության խանգարումներ, որոնք դրսևորվում են 0.5-ից 3 Hz հաճախականության միջակայքում։ Սա կարող է սահմանափակել այն մեքենաների բալանսավորման ցածր հաճախականության միջակայքը, որոնք նախատեսված են այս զոնդերը օգտագործելու համար։

4.1.2. Տատանումների արագության զոնդեր

4.1.2.1. Ինդուկտիվ տատանումների արագության զոնդեր։

Այս զոնդերը ներառում են ինդուկտիվ կոճ և մագնիսական միջուկ։ Երբ կոճը տատանվում է անշարժ միջուկի նկատմամբ (կամ միջուկը՝ անշարժ կոճի նկատմամբ), կոճում ինդուկցվում է ԷԿՀ, որի լարումը ուղղակիորեն համեմատական է զոնդի շարժվող տարրի տատանումների արագությանը։ Ինդուկտիվ զոնդերի փոխարկման գործակիցները (Кпр) սովորաբար բավականին բարձր են, հասնելով մի քանի տասնյակ կամ նույնիսկ հարյուրավոր մՎ/մմ/վրկ։ Մասնավորապես, Schenck T77 մոդելի զոնդի փոխարկման գործակիցը 80 մՎ/մմ/վրկ է, իսկ IRD Mechanalysis 544M մոդելի զոնդի համար՝ 40 մՎ/մմ/վրկ։ Որոշ դեպքերում (օրինակ՝ Schenck բալանսավորման մեքենաներում) օգտագործվում են հատուկ բարձր զգայունության ինդուկտիվ տատանումների արագության զոնդեր՝ մեխանիկական ուժեղացուցիչով, որտեղ Кпр-ն կարող է գերազանցել 1000 մՎ/մմ/վրկ։ Եթե բալանսավորման մեքենաների չափման համակարգերում օգտագործվում են ինդուկտիվ տատանումների արագության զոնդեր, ապա կարող է նաև կատարվել տատանումների արագությանը համեմատական էլեկտրական ազդանշանի ապարատային ինտեգրում՝ այն փոխարկելով տատանումների տեղաշարժին համեմատական ազդանշանի։

4.4 նկար։ IRD Mechanalysis 544M մոդելի զոնդ։

4.5 նկար։ Schenck T77 մոդելի զոնդ

Արժե նշել, որ արտադրության աշխատատարության պատճառով ինդուկտիվ տատանումների արագության զոնդերը բավականին հազվագյուտ և թանկարժեք ապրանքներ են։ Հետևաբար, այս զոնդերի ակնհայտ առավելություններից չնայած, բալանսավորման մեքենաների ամատյոր արտադրողները դրանք շատ հազվադեպ են օգտագործում։

4.2. Փուլային անկյունի զոնդեր

Տատանումների չափման գործընթացը բալանսավորվող ռոտորի պտտման անկյան հետ սինխրոնացնելու համար օգտագործվում են ֆազային անկյան զոնդեր, օրինակ՝ լազերային (ֆոտոէլեկտրական) կամ ինդուկտիվ զոնդեր։ Այս զոնդերը տարբեր կառուցվածքներով արտադրվում են ինչպես տեղական, այնպես էլ միջազգային արտադրողների կողմից։ Այս զոնդերի գնային միջակայքը կարող է զգալիորեն տարբերվել՝ մոտավորապես 40-ից 200 դոլար։ Նման սարքի օրինակն է «Diamex»-ի կողմից արտադրված ֆազային անկյան զոնդը, որը ներկայացված է Պատկեր 4.11-ում։

Պատկեր 4.11. «Diamex»-ի ֆազային անկյան զոնդ

Որպես մեկ այլ օրինակ՝ Պատկեր 4.12-ում ներկայացված է «Կինեմատիկա» ՍՊԸ-ի (Vibromera) կողմից իրականացված մոդել, որը ֆազային անկյան զոնդերի համար օգտագործում է Չինաստանում արտադրված DT 2234C մոդելի լազերային տախոմետրեր։ Այս զոնդի ակնհայտ առավելություններն են.

• Լայն աշխատանքային միջակայք, որը թույլ է տալիս չափել ռոտորի պտտման հաճախականությունը 2.5-ից 99,999 պտույտ/րոպե, առնվազն մեկ պտույտի լուծաչափով.
• Թվային ցուցադրում.
• Չափումների համար տախոմետրի կարգավորման հեշտություն.
• Հասանելիություն և ցածր շուկայական արժեք.
• Բալանսավորման մեքենայի չափման համակարգին ինտեգրման համար մոդիֆիկացիայի հարաբերական պարզություն։

4.12 նկար։ DT 2234C մոդելի լազերային տախոմետր

Որոշ դեպքերում, երբ օպտիկական լազերային զոնդերի կիրառումը որևէ պատճառով անցանկալի է, դրանք կարող են փոխարինվել ինդուկտիվ ոչ կոնտակտային տեղաշարժի զոնդերով, օրինակ՝ նախկինում նշված ISAN E41A մոդելով կամ այլ արտադրողների նմանատիպ արտադրանքով։

4.3. Տատանումների զոնդերում ազդանշանների մշակման առանձնահատկություններ

Բալանսավորման սարքավորումներում տատանումների ազդանշանի պտտական բաղադրիչի ամպլիտուդի և փուլի ճշգրիտ չափման համար սովորաբար օգտագործվում է ապարատային և ծրագրային մշակման գործիքների համադրություն։ Այս գործիքները թույլ են տալիս.

• Զոնդի անալոգային ազդանշանի լայնաշերտ ապարատային զտում;
• Զոնդի անալոգային ազդանշանի ուժեղացում;
• Անալոգային ազդանշանի ինտեգրում և/կամ կրկնակի ինտեգրում (եթե անհրաժեշտ է).
• Անալոգային ազդանշանի նեղ թերթիկային զտում՝ հետևողական զտիչի օգտագործմամբ.
• Ազդանշանի անալոգ-թվային փոխարկում.
• Թվային ազդանշանի սինխրոն զտում.
• Թվային ազդանշանի հարմոնիկ վերլուծություն.

4.3.1. Լայնոլորտ ազդանշանի զտում

Այս գործընթացը կարևոր է տատանումների զոնդի ազդանշանը մաքրելու համար՝ հնարավոր խանգարումներից, որոնք կարող են առաջանել սարքի հաճախականության տիրույթի ստորին և վերին սահմաններում։ Խորհուրդ է տրվում հավասարակշռման մեքենայի չափման սարքի համար թափանցող զտիչի ստորին սահմանը սահմանել 2-3 Հց, իսկ վերին սահմանը՝ 50 (100) Հց։ «Ստորին» զտումը օգնում է ճնշել ցածր հաճախականության աղմուկները, որոնք կարող են հայտնվել տարբեր տեսակի զոնդային չափման ուժեղացուցիչների ելքում։ «Վերին» զտումը բացառում է խանգարումների հնարավորությունը՝ կապված կոմբինացված հաճախականությունների և մեքենայի առանձին մեխանիկական բաղադրիչների հնարավոր ռեզոնանսային տատանումների հետ։

4.3.2. Զոնդից ստացվող անալոգային ազդանշանի ուժեղացում

Եթե անհրաժեշտ է մեծացնել բալանսավորման մեքենայի չափման համակարգի զգայունությունը, տատանումների զոնդերից չափման բլոկի մուտքը մուտքագրող ազդանշանները կարելի է ուժեղացնել։ Կարելի է օգտագործել ինչպես հաստատուն ուժեղացումով ստանդարտ ուժեղացուցիչներ, այնպես էլ բազմաստիճան ուժեղացուցիչներ, որոնց ուժեղացումը ծրագրային կերպով փոխվում է՝ կախված զոնդից ստացվող իրական ազդանշանի մակարդակից։ Ծրագրավորվող բազմաստիճան ուժեղացուցիչի օրինակ է՝ «Լ-Կարդ» ՍՊԸ-ի կողմից արտադրված E154 կամ E14-140 տեսակի լարման չափման փոխարկիչները։

4.3.3. Ինտեգրում

Ինչպես նախկինում նշված էր, բալանսավորման մեքենաների չափման համակարգերում խորհուրդ է տրվում կիրառել տատանումների զոնդերի ազդանշանների սարքային ինտեգրումը և/կամ կրկնակի ինտեգրումը։ Այսպիսով, սկզբնական ակսելերոմետրի ազդանշանը, որը համեմատական է տատանումային արագացմանը, կարող է վերածվել տատանումային արագությանը համեմատական ազդանշանի (ինտեգրում) կամ տատանումային տեղաշարժին համեմատական ազդանշանի (կրկնակի ինտեգրում)։ Նմանապես, տատանումային արագության զոնդի ազդանշանը ինտեգրումից հետո կարող է վերածվել տատանումային տեղաշարժին համեմատական ազդանշանի։

4.3.4. Անալոգային ազդանշանի նեղոլորտ զտումը հետևողական զտիչի միջոցով

Բալանսավորման մեքենաների չափման համակարգերում խափանումները նվազեցնելու և տատանումների ազդանշանների մշակման որակը բարելավելու համար կարելի է օգտագործել նեղ թելադրվող ֆիլտրեր։ Այս ֆիլտրերի կենտրոնական հաճախությունը ավտոմատ կերպով ճշգրտվում է՝ համապատասխանեցնելով հավասարակշռվող ռոտորի պտտման հաճախությանը՝ օգտագործելով ռոտորի պտտաթվի զոնդի ազդանշանը։ Այդպիսի ֆիլտրեր ստեղծելու համար կարելի է օգտագործել ժամանակակից ինտեգրալ սխեմաներ, օրինակ՝ «MAXIM» ընկերության MAX263, MAX264, MAX267, MAX268 մոդելները։

4.3.5. Ազդանշանների անալոգ-թվային փոխակերպում

Անալոգ-թվային փոխարկումը կարևորագույն գործընթաց է, որն ապահովում է տատանումների ազդանշանների մշակման որակի բարելավման հնարավորությունը՝ չափելիս ամպլիտուդը և փուլը։ Այս գործընթացը իրականացվում է բալանսավորման մեքենաների բոլոր ժամանակակից չափման համակարգերում։ Այդպիսի ԱԹՓ-ների արդյունավետ իրականացման օրինակներ են «Լ-Կարդ» ՍՊԸ-ի կողմից արտադրված E154 կամ E14-140 տեսակի լարման չափման փոխարկիչները, որոնք օգտագործվում են «Կինեմատիկա» ՍՊԸ-ի (Vibromera) կողմից արտադրվող բալանսավորման մեքենաների մի շարք չափման համակարգերում։ Բացի այդ, «Կինեմատիկա» ՍՊԸ-ն (Vibromera) ունի փորձ՝ օգտագործելով ավելի էժան միկրոպրոցեսորային համակարգեր՝ «Arduino» կառավարիչների, «Microchip» ընկերության PIC18F4620 միկրոպրոցեսորի և նմանատիպ սարքերի հիման վրա։

4.1.2.2. Պիեզոէլեկտրական ակսելերոմետրերի վրա հիմնված տատանումների արագության զոնդեր

Այս տեսակի զոնդը տարբերվում է ստանդարտ պիեզոէլեկտրական ակսելերոմետրից նրանով, որ նրա իրանի ներսում տեղադրված է լիցքի ուժեղացուցիչ և ինտեգրատոր, ինչը թույլ է տալիս դուրս բերել տատանումների արագությանը համեմատական ազդանշան։ Օրինակ, պատկեր 4.6-ում և 4.7-ում ցուցադրված են երկրի արտադրողների (ZETLAB ընկերություն և «Վիբրոպրիբոր» ՍՊԸ) կողմից արտադրված պիեզոէլեկտրական տատանումների արագության զոնդերը։

Նկ. 4.6. ZETLAB (Ռուսաստան) AV02 մոդելի զոնդ

Պատկեր 4.7. «Վիբրոպրիբոր» ՍՊԸ-ի DVST 2 մոդելի զոնդ

Այսպիսի զոնդերը արտադրվում են տարբեր արտադրողների կողմից (ինչպես տեղական, այնպես էլ արտասահմանյան) և ներկայումս լայնորեն կիրառվում են, հատկապես տեղաշարժելի տատանումաչափ սարքավորումներում։ Այս զոնդերի արժեքը բավականին բարձր է և կարող է հասնել մեկի համար 20 000-ից 30 000 ռուբլի՝ նույնիսկ տեղական արտադրողների մոտ։

4.1.3. Տեղաշարժի զոնդեր

Բալանսավորման մեքենաների չափման համակարգերում կարելի է օգտագործել նաև ոչ կոնտակտային տեղաշարժի զոնդեր՝ խտային կամ ինդուկտիվ։ Այս զոնդերը կարող են աշխատել ստատիկ ռեժիմում, ինչը թույլ է տալիս գրանցել տատանողական գործընթացները՝ սկսած 0 Հց-ից։ Նրանց օգտագործումը կարող է հատկապես արդյունավետ լինել ցածր պտտաթվով ռոտորները բալանսավորելիս՝ 120 պ/ր և ցածր պտտաթվերի դեպքում։ Այս զոնդերի փոխարկման գործակիցները կարող են հասնել 1000 մՎ/մմ և ավելի, ինչը ապահովում է տեղաշարժը չափելիս բարձր ճշգրտություն և լուծաչափ՝ նույնիսկ լրացուցիչ ուժեղացումից դուրս։ Այս զոնդերի ակնհայտ առավելությունը նրանց համեմատաբար ցածր արժեքն է, որը որոշ տեղական արտադրողների համար չի գերազանցում 1000 ռուբլին։ Բալանսավորման մեքենաներում այս զոնդերը օգտագործելիս կարևոր է հաշվի առնել, որ զոնդի զգայուն տարրի և տատանվող օբյեկտի մակերեսի միջև անվանական աշխատանքային բացակը սահմանափակված է զոնդի կոճի տրամագծով։ Օրինակ, պատկեր 4.8-ում ցուցադրված «TEKO» ընկերության ISAN E41A մոդելի զոնդի համար նշված աշխատանքային բացակը սովորաբար 3.8-ից 4 մմ է, ինչը թույլ է տալիս չափել տատանվող օբյեկտի տեղաշարժը ±2.5 մմ միջակայքում։

Նկ. 4.8. TEKO (Ռուսաստան) ISAN E41A մոդելի ինդուկտիվ տեղաշարժի զոնդ

4.1.4. Կշռային զոնդեր

Ինչպես նախկինում նշված էր, կշռային զոնդերը կիրառվում են Կոշտ առանցքակալներով բալանսավորման մեքենաներին տեղադրված չափման համակարգերում։ Այս զոնդերը, հատկապես իրենց պատրաստման պարզության և համեմատաբար ցածր արժեքի շնորհիվ, սովորաբար պիեզոէլեկտրական կշռային զոնդեր են։ Այսպիսի զոնդերի օրինակները ցուցադրված են Նկ. 4.9 և 4.10-ում։

Նկ. 4.9. Kinematika ՍՊԸ SD 1 կշռային զոնդ

Պատկեր 4.10. Ավտոմոբիլային բալանսավորման մեքենաների ուժի զոնդ, վաճառվում է «STO Market»-ի կողմից

Դեֆորմացիոն լաթերով կշռային զոնդերը, որոնք արտադրվում են տեղական և արտասահմանյան արտադրողների լայն շրջանակի կողմից, նույնպես կարող են կիրառվել Կոշտ առանցքակալներով բալանսավորման մեքենաների աջակցությունների հարաբերական դեֆորմացիաները չափելու համար։

4.4. «Balanset 2» հավասարակշռման մեքենայի չափման համակարգի ֆունկցիոնալ սխեման

«Balanset 2» չափման համակարգը ներկայացնում է չափման և հաշվարկման ֆունկցիաների ինտեգրման ժամանակակից մոտեցում բալանսավորման մեքենաներում։ Այս համակարգը ապահովում է ուղղիչ կշիռների ավտոմատ հաշվարկը՝ ազդեցության գործակցի մեթոդով, և կարող է հարմարեցվել տարբեր մեքենայական կոնֆիգուրացիաների համար։

Ֆունկցիոնալ սխեման ներառում է ազդանշանի պատրաստում, անալոգ-թվային փոխարկում, թվային ազդանշանների մշակում և ավտոմատ հաշվարկման ալգորիթմներ։ Համակարգը կարող է մշակել ինչպես երկհարթ, այնպես էլ բազմահարթ բալանսավորման սցենարներ՝ բարձր ճշգրտությամբ։

4.5. Լիսեռի բալանսավորման ժամանակ օգտագործվող ուղղիչ կշիռների պարամետրերի հաշվարկ

Ուղղիչ կշիռների հաշվարկը հիմնված է ազդեցության գործակցի մեթոդի վրա, որը որոշում է, թե ինչպես է ռոտորը արձագանքում փորձնական կշիռներին տարբեր հարթություններում։ Այս մեթոդը հիմնարար է բոլոր ժամանակակից բալանսավորման համակարգերի համար և ապահովում է ճշգրիտ արդյունքներ ինչպես կոշտ, այնպես էլ ճկուն ռոտորների համար։

4.5.1. Երկու աջակցման կետով ռոտորների բալանսավորման խնդիրը և դրա լուծման մեթոդները

Երկու աջակցման կետով ռոտորների (ամենատարածված կոնֆիգուրացիա) համար բալանսավորման խնդիրը ներառում է երկու ուղղիչ կշիռ որոշելը՝ մեկը յուրաքանչյուր ուղղման հարթության համար։ Ազդեցության գործակցի մեթոդը օգտագործում է հետևյալ մոտեցումը.

1. Նախնական չափում (Ձև 0). Չափել տատանումները՝ առանց փորձնական կշիռների
2. Առաջին փորձնական ձև (Ձև 1). Ավելացնել հայտնի փորձնական կշիռ 1-ին հարթություն, չափել արձագանքը
3. Երկրորդ փորձնական ձև (Ձև 2). Տեղափոխել փորձնական կշիռը 2-րդ հարթություն, չափել արձագանքը
4. Հաշվարկ: Ծրագրային ապահովումը հաշվարկում է մշտական ուղղիչ կշիռները՝ հիմնվելով չափված արձագանքների վրա

Մաթեմատիկական հիմքը ներառում է գծային հավասարումների համակարգի լուծումը, որը կապում է փորձնական կշիռների ազդեցությունը անհրաժեշտ ուղղումների հետ երկու հարթություններում էլ՝ միաժամանակ։

Նկ. 3.26 և 3.27 ցույց են տալիս տառադարձի շրջանակները կիրառելու օրինակներ, որոնց հիման վրա պատրաստվել են մասնագիտացված Կոշտ առանցքակալներով բուրգերի բալանսավորման մեքենա և ունիվերսալ Փափուկ առանցքակալներով գլանաձև ռոտորների բալանսավորման մեքենա։ Մասնագիտացված արտադրողների համար այսպիսի լուծումները թույլ են տալիս ստեղծել բալանսավորման մեքենայի կոշտ աջակցման համակարգ՝ նվազագույն ժամանակ և ծախսեր ծախսելով, որի վրա կարող են տեղադրվել տարբեր տեսակի աջակցության կայաններ (ինչպես Կոշտ, այնպես էլ Փափուկ առանցքակալներով)։ Այս դեպքում արտադրողի հիմնական խնդիրն ապահովելն է (և անհրաժեշտության դեպքում վերականգնել) մեքենայի ուղղորդիչների երկրաչափական ճշգրտությունը, որոնց վրա կհենվեն աջակցության կայանները։ Մասնագիտացված արտադրության պայմաններում ուղղորդիչների պահանջվող երկրաչափական ճշգրտությունը վերականգնելու համար սովորաբար կիրառվում է նուրբ շերտահանումը։

Նկ. 3.28 ցույց է տալիս երկու անկյունաձողից պատրաստված ժողովված շրջանակի տարբերակ։ Այս շրջանակի պատրաստման ժամանակ կիրառվում են զերծ փոխկապակցված կապեր, ինչը թույլ է տալիս ժողովման ընթացքում շրջանակի դեֆորմացիան նվազագույնի հասցնել կամ լիովին վերացնել՝ առանց լրացուցիչ տեխնոլոգիական գործողությունների։ Նշված շրջանակի ուղղորդիչների պատշաճ երկրաչափական ճշգրտությունն ապահովելու համար կարող է անհրաժեշտ լինել կիրառված անկյունաձողերի վերին թևերի մեխանիկական մշակումը (սրբում, նուրբ ֆրեզերում)։

Նկ. 3.29 և 3.30 ներկայացնում են լվացված շրջանակների տարբերակներ, որոնք նույնպես պատրաստված են երկու անկյունաձողից։ Այսպիսի շրջանակների արտադրական տեխնոլոգիան կարող է պահանջել լրացուցիչ գործողությունների շարք, ինչպիսիք են ջերմային մշակումը՝ լվացման ընթացքում առաջացող ներքին լարվածությունները հանելու համար։ Ժողովված շրջանակների նմանությամբ, լվացված շրջանակների ուղղորդիչների պատշաճ երկրաչափական ճշգրտությունն ապահովելու համար պետք է նախատեսել կիրառված անկյունաձողերի վերին թևերի մեխանիկական մշակումը (սրբում, նուրբ ֆրեզերում)։

4.5.2. Բազմաթիվ աջակցման կետերով ռոտորների դինամիկ բալանսավորման մեթոդաբանություն

Բազմաթիվ աջակցման կետերով ռոտորները (երեք կամ չորս առանցքակալային կետեր) պահանջում են ավելի բարդ բալանսավորման գործընթացներ։ Յուրաքանչյուր աջակցման կետ նպաստում է ընդհանուր դինամիկ վարքագծին, և ուղղումը պետք է հաշվի առնի բոլոր հարթությունների միջև փոխազդեցությունները։

Մեթոդաբանությունը ընդլայնում է երկհարթ մոտեցումը՝

• Չափել տատանումները բոլոր աջակցման կետերում
• Օգտագործել փորձնական կշիռների բազմաթիվ դիրքեր
• Լուծել ավելի մեծ գծային հավասարումների համակարգեր
• Ուղղիչ կշիռների բաշխման օպտիմալացում

Կարդանյան լիսեռների և նմանատիպ երկար ռոտորների համար այս մոտեցումը սովորաբար ապահովում է մնացորդային անհավասարակշռության մակարդակներ, որոնք համապատասխանում են ISO G6.3 որակի դասերին կամ ավելի լավին։

4.5.3. Բազմաթիվ աջակցման կետերով ռոտորների բալանսավորման հաշվիչներ

Երեք և չորս աջակցման կետերով ռոտորների կոնֆիգուրացիաների համար մշակվել են մասնագիտացված հաշվարկման ալգորիթմներ։ Այս հաշվիչները իրականացված են Balanset-4 ծրագրային ապահովման մեջ և կարող են ավտոմատ կերպով մշակել բարդ ռոտորային երկրաչափություններ։

Հաշվիչները հաշվի են առնում.

• Փոփոխական աջակցման կոշտություն
• Փոխկապակցվածություն ուղղման հարթությունների միջև
• Կշիռների տեղադրման օպտիմալացում՝ հասանելիության համար
• Հաշվարկված արդյունքների ստուգում

5. Բալանսավորման մեքենաների աշխատանքի և ճշգրտության ստուգման խորհուրդներ

Բալանսավորման մեքենայի ճշգրտությունը և հուսալիությունը կախված են շատ գործոններից, ներառյալ նրա մեխանիկական բաղադրիչների երկրաչափական ճշգրտությունը, աջակցման կետերի դինամիկ բնութագրերը և չափման համակարգի գործարկման հնարավորությունը։ Այս պարամետրերի կանոնավոր ստուգումը ապահովում է բալանսավորման հետևողական որակը և օգնում բացահայտել հնարավոր խնդիրները՝ նախքան դրանք ազդեն արտադրության վրա։

5.1. Մեքենայի երկրաչափական ճշգրտության ստուգում

Երկրաչափական ճշգրտության ստուգումը ներառում է աջակցման կետերի համապատասխանության, ուղղորդիչների զուգահեռության և շպինդելի անսամբլների կենտրոնականության ստուգում։ Այս ստուգումները պետք է կատարվեն սկզբնական կարգավորման ժամանակ և պարբերաբար աշխատանքի ընթացքում՝ ճշգրտությունը պահպանելու համար։

5.2. Մեքենայի դինամիկ բնութագրերի ստուգում

Դինամիկ բնութագրերի ստուգումը ներառում է աջակցման կետերի և շրջանակի բաղադրիչների սեփական հաճախությունների չափում՝ համոզվելու համար, որ դրանք պատշաճ կերպով առանձնացված են աշխատանքային հաճախություններից։ Սա կանխում է ռեզոնանսային խնդիրները, որոնք կարող են խաթարել բալանսավորման ճշգրտությունը։

5.3. Թողարկման համակարգի գործառույթների ստուգում

Չափման համակարգի ստուգումը ներառում է զոնդերի կալիբրում, փուլային համապատասխանության ստուգում և ազդանշանների մշակման ճշգրտության ստուգում։ Սա ապահովում է տատանումների ամպլիտուդի և փուլի հուսալի չափում բոլոր աշխատանքային պտտաթվերում։

5.4. Ճշգրտության բնութագրերի ստուգումը՝ համաձայն ISO 21940-21 (նախկինում ISO 2953)

ISO 21940-21 (նախկինում ISO 2953) ստանդարտը տրամադրում է ստանդարտացված գործընթացներ բալանսավորման մեքենայի ճշգրտությունը ստուգելու համար՝ օգտագործելով կալիբրված փորձնական ռոտորներ։ Այս գործընթացները օգնում են հաստատել մեքենայի կատարողականությունը՝ համաձայն միջազգայնորեն ճանաչված ստանդարտների։

Գրականություն

1. Ռեշետով Դ.Ն. (խմբագիր)։ «Մետաղահատիչ սարքավորումների մանրամասներ և մեխանիզմներ»։ Մոսկվա։ Mashinostroenie, 1972։
2. Կելենբերգեր Վ. «Գլանաձև մակերեսների պարուրաձև քերծում»։ Մեքենաշինություն, 1963։
3. ISO 281 «Գլորման առանցքակալներ - Դինամիկ բեռնվածքի գնահատականներ և ռեսուրս»։
4. GOST 17383-73 (ազգային ստանդարտ) "Պարուրաձև փոխանցման ժապավենների համար նախատեսված շղթայանիվներ։"
5. ISO 21940-11 (նախկինում ISO 1940-1) "Մեխանիկական տատանումներ - Լիսեռների հավասարակշռում - 11-րդ մաս. Կոշտ վարքագիծ ունեցող լիսեռների համար գործընթացներ և թույլատրելի շեղումներ։"
6. ISO 21940-21 (նախկինում ISO 2953) "Մեխանիկական տատանումներ - Լիսեռների հավասարակշռում - 21-րդ մաս. Հավասարակշռման սարքերի նկարագրություն և գնահատում։"