기사 작성자 : 펠드만 발레리 다비도비치
편집 및 번역: 니콜라이 안드레비치 셸코벤코와 chatGPT
직접 손으로 기계 밸런싱
목차
섹션 | 페이지 |
|---|---|
1. 소개 | 3 |
2. 밸런싱 머신(스탠드)의 종류 및 설계 특징 | 4 |
2.1. 소프트 베어링 머신 및 스탠드 | 4 |
2.2. 하드 베어링 기계 | 17 |
3. 밸런싱 기계의 기본 장치 및 메커니즘 구성에 대한 요구 사항 | 26 |
3.1. 베어링 | 26 |
3.2. 밸런싱 머신의 베어링 유닛 | 41 |
3.3. 침대 프레임 | 56 |
3.4. 밸런싱 머신의 드라이브 | 60 |
4. 밸런싱 기계의 측정 시스템 | 62 |
4.1. 진동 센서 선택 | 62 |
4.2. 위상각 센서 | 69 |
4.3. 진동 센서의 신호 처리 기능 | 71 |
4.4. 밸런싱 머신의 측정 시스템, "Balanset 2"의 기능 구성도 | 76 |
4.5. 로터 밸런싱에 사용되는 보정 가중치 매개변수 계산 | 79 |
4.5.1. 이중 지지 로터의 균형을 맞추는 작업 및 해결 방법 | 80 |
4.5.2. 다중 지지 로터의 동적 밸런싱을 위한 방법론 | 83 |
4.5.3. 다중 지지 로터 밸런싱 계산기 | 92 |
5. 저울의 작동 및 정확도 점검을 위한 권장 사항 | 93 |
5.1. 기계의 기하학적 정확도 확인 | 93 |
5.2. 머신의 동적 특성 확인 | 101 |
5.3. 측정 시스템의 작동 기능 확인 | 103 |
5.4. ISO 20076-2007에 따른 기계의 정확도 특성 확인 | 112 |
문학 | 119 |
부록 1: 세 개의 서포트 샤프트에 대한 밸런싱 파라미터 계산 알고리즘 | 120 |
부록 2: 부록 2: 4개의 서포트 샤프트에 대한 밸런싱 파라미터 계산 알고리즘 | 130 |
부록 3: 밸런서 계산기 사용 가이드 | 146 |
1. 소개 (이 작품을 써야 했던 이유는 무엇인가요?)
LLC "키네매틱스"에서 제조한 밸런싱 장치의 소비 구조를 분석한 결과, 약 30%가 밸런싱 기계 또는 스탠드용 고정식 측정 및 컴퓨팅 시스템으로 사용하기 위해 구입한 것으로 나타났습니다. 당사 장비의 소비자(고객)는 두 가지 그룹으로 구분할 수 있습니다.
첫 번째 그룹에는 밸런싱 머신을 전문적으로 대량 생산하여 외부 고객에게 판매하는 기업이 포함됩니다. 이러한 기업들은 다양한 유형의 밸런싱 기계를 설계, 제조 및 운영하는 데 있어 깊은 지식과 폭넓은 경험을 갖춘 우수한 전문가를 고용합니다. 이 고객 그룹과의 상호 작용에서 발생하는 문제는 대부분 구조적 실행 문제를 해결하지 않고 기존 또는 새로 개발된 기계에 당사의 측정 시스템과 소프트웨어를 적용하는 것과 관련이 있습니다.
두 번째 그룹은 자신의 필요에 따라 기계(스탠드)를 개발 및 제조하는 소비자로 구성됩니다. 이 접근 방식은 대부분 독립 제조업체가 자체 생산 비용을 절감하려는 욕구로 설명되며, 경우에 따라 2~3배 이상 감소할 수 있습니다. 이 소비자 그룹은 기계 제작에 대한 적절한 경험이 부족한 경우가 많으며 일반적으로 상식, 인터넷 정보 및 사용 가능한 아날로그를 사용하는 데 의존합니다.
이들과 상호 작용하면 밸런싱 기계의 측정 시스템에 대한 추가 정보 외에도 기계의 구조적 실행, 기초에 설치하는 방법, 드라이브 선택, 적절한 밸런싱 정확도 달성 등과 관련된 광범위한 문제를 다루는 많은 질문이 제기됩니다.
독립적으로 밸런싱 기계를 제조하는 문제에 대해 많은 소비자 그룹이 보여준 상당한 관심을 고려하여 LLC "Kinematics"의 전문가가 가장 자주 묻는 질문에 대한 의견과 권장 사항을 담은 편집을 준비했습니다.
2. 밸런싱 머신(스탠드)의 종류 및 설계 특징
밸런싱 머신은 다양한 목적을 위해 로터의 정적 또는 동적 불균형을 제거하도록 설계된 기술 장치입니다. 균형 잡힌 로터를 지정된 회전 주파수로 가속하는 메커니즘과 로터의 불균형을 보정하는 데 필요한 교정 추의 질량과 배치를 결정하는 특수 측정 및 컴퓨팅 시스템이 통합되어 있습니다.
기계의 기계 부분의 구조는 일반적으로 지지대(베어링)가 설치된 베드 프레임으로 구성됩니다. 이 지지대는 밸런싱된 제품(로터)을 장착하는 데 사용되며 로터를 회전시키기 위한 드라이브를 포함합니다. 제품이 회전하는 동안 수행되는 밸런싱 프로세스 중에 측정 시스템의 센서(유형은 기계의 설계에 따라 다름)는 베어링의 진동 또는 베어링에 가해지는 힘을 등록합니다.
이렇게 얻은 데이터를 통해 불균형을 보정하는 데 필요한 보정 추의 질량과 설치 위치를 결정할 수 있습니다.
현재 두 가지 유형의 밸런싱 머신(스탠드) 디자인이 가장 널리 사용되고 있습니다:
2.1. 소프트 베어링 머신 및 스탠드 소프트 베어링 밸런싱 기계(스탠드)의 기본 특징은 스프링 서스펜션, 스프링 장착 캐리지, 평면 또는 원통형 스프링 지지대 등을 기반으로 만들어진 비교적 유연한 지지대가 있다는 것입니다. 이러한 지지대의 고유 진동수는 지지대에 장착된 밸런스 로터의 회전 주파수보다 최소 2~3배 낮습니다. 유연한 소프트 베어링 서포트의 구조적 실행의 전형적인 예는 그림 2.1에 표시된 기계 모델 DB-50의 서포트에서 볼 수 있습니다.
그림 2.1. 밸런싱 머신 모델 DB-50 지원.
그림 2.1과 같이 이동식 프레임(슬라이더) 2는 스트립 스프링(3)의 서스펜션을 사용하여 지지대의 고정 포스트(1)에 부착됩니다. 지지대에 설치된 로터의 불균형으로 인한 원심력의 영향으로 캐리지(슬라이더) 2는 고정 포스트 1에 대해 수평 진동을 수행할 수 있으며, 이는 진동 센서를 사용하여 측정됩니다.
이 지지대의 구조적 실행은 캐리지 진동의 낮은 고유 진동수(약 1-2Hz)를 달성할 수 있도록 보장합니다. 이를 통해 200RPM부터 시작하여 광범위한 회전 주파수 범위에서 로터의 균형을 맞출 수 있습니다. 이 기능은 이러한 지지대 제조의 상대적 단순성과 함께 다양한 목적에 맞게 밸런싱 기계를 제조하는 많은 소비자에게 매력적인 디자인입니다.
그림 2.2. 밸런싱 머신의 소프트 베어링 지지대, "Polymer LTD", Makhachkala 제조
그림 2.2는 마하칼라에 있는 "Polymer LTD"에서 사내용으로 제조한 서스펜션 스프링으로 제작된 지지대가 있는 소프트 베어링 밸런싱 기계의 사진을 보여줍니다. 이 기계는 폴리머 재료 생산에 사용되는 롤러의 밸런싱을 위해 설계되었습니다.
그림 2.3 에는 특수 공구의 균형을 맞추기 위한 캐리지용 스트립 서스펜션이 장착된 밸런싱 머신의 사진이 있습니다.
그림 2.4.a 및 2.4.b 드라이브 샤프트의 균형을 맞추기 위해 직접 만든 소프트 베어링 기계의 사진을 보여주며, 이 기계는 스트립 서스펜션 스프링을 사용하여 지지대를 제작합니다.
그림 2.5 는 터보차저의 균형을 맞추기 위해 설계된 소프트 베어링 기계의 사진으로, 캐리지의 지지대도 스트립 스프링에 매달려 있습니다. A. 샤흐구얀(상트 페테르부르크)의 개인 용도로 제작된 이 기계에는 "Balanset 1" 측정 시스템이 장착되어 있습니다.
제조업체에 따르면(그림 2.6 참조), 이 기계는 잔류 불균형이 0.2g*mm를 초과하지 않는 터빈의 균형을 맞출 수 있는 기능을 제공합니다.
그림 2.3. 스트립 스프링에 서포트 서스펜션이 있는 공구 밸런싱용 소프트 베어링 기계
그림 2.4.a. 드라이브 샤프트 밸런싱용 소프트 베어링 기계(조립된 기계)
그림 2.4.b. 스트립 스프링에 매달린 캐리지 지지대가 있는 드라이브 샤프트의 균형을 맞추기 위한 소프트 베어링 기계. (스프링 스트립 서스펜션이 있는 리딩 스핀들 지지대)
그림 2.5. 스트립 스프링에 지지대가 있는 터보차저 밸런싱용 소프트 베어링 기계, A. Shahgunyan 제조(상트 페테르부르크)
그림 2.6. A. 샤군얀의 장비에서 터빈 로터 밸런싱 결과를 보여주는 'Balanset 1' 측정 시스템의 화면 사본
위에서 설명한 소프트 베어링 밸런싱 머신 서포트의 클래식 버전 외에도 다른 구조적 솔루션도 널리 보급되었습니다.
그림 2.7 및 2.8 에는 플랫(플레이트) 스프링을 기반으로 지지대가 만들어진 구동축용 밸런싱 기계의 사진이 실려 있습니다. 이 기계는 각각 민간 기업 "Dergacheva"와 LLC "Tatcardan"("Kinetics-M")의 독점적인 요구를 위해 제조되었습니다.
이러한 지지대가 있는 소프트 베어링 밸런싱 기계는 상대적으로 단순하고 제조가 쉽기 때문에 아마추어 제조업체에서 복제하는 경우가 많습니다. 이러한 프로토타입은 일반적으로 "K. Schenck"의 VBRF 시리즈 기계 또는 이와 유사한 국내 생산 기계입니다.
그림 2.7과 2.8에 표시된 기계는 2지지, 3지지 및 4지지 드라이브 샤프트의 균형을 맞추기 위해 설계되었습니다. 이들은 다음과 같이 비슷한 구조를 가지고 있습니다:
그림 2.7. 플랫(플레이트) 스프링에 지지대가 있는 민간 기업 "Dergacheva"의 드라이브 샤프트 밸런싱용 소프트 베어링 기계
그림 2.8. 플랫 스프링에 지지대가 있는 LLC의 드라이브 샤프트 밸런싱용 소프트 베어링 기계 "타트카단"("키네틱스-M")
진동 센서(8)는 모든 지지대에 설치되어 지지대의 횡방향 진동을 측정하는 데 사용됩니다. 지지대 2에 장착된 선행 스핀들(5)은 벨트 드라이브를 통해 전기 모터에 의해 회전합니다.
그림 2.9.a 및 2.9.b 플랫 스프링을 기반으로 하는 밸런싱 머신의 지지대 사진을 보여줍니다.
그림 2.9. 플랫 스프링을 사용한 소프트 베어링 밸런싱 기계 지지대
아마추어 제조업체가 설계에 이러한 지지대를 자주 사용한다는 점을 고려할 때, 지지대 구성의 특징을 자세히 살펴보는 것이 유용합니다. 그림 2.9.a에서 볼 수 있듯이 이 지지대는 세 가지 주요 구성 요소로 이루어져 있습니다:
균형 잡힌 로터의 가속 또는 감속 중에 발생할 수 있는 작동 중 지지대의 진동 증가 위험을 방지하기 위해 지지대에는 잠금 메커니즘이 포함될 수 있습니다(그림 2.9.b 참조). 이 메커니즘은 지지대의 플랫 스프링 중 하나에 연결된 편심 잠금 장치(6)에 의해 결합될 수 있는 견고한 브래킷(5)으로 구성됩니다. 잠금 장치 6과 브래킷 5가 결합되면 지지대가 잠기므로 가속 및 감속 시 진동이 증가할 위험이 없습니다.
평평한(플레이트) 스프링으로 만든 지지대를 설계할 때 기계 제조업체는 스프링의 강성과 균형 잡힌 로터의 질량에 따라 달라지는 자연 진동 주파수를 평가해야 합니다. 이 매개변수를 알면 설계자가 로터의 작동 회전 주파수 범위를 의식적으로 선택하여 밸런싱 중 지지대의 공진 진동 위험을 피할 수 있습니다.
밸런싱 머신의 다른 구성 요소뿐만 아니라 지지대 진동의 고유 진동수를 계산하고 실험적으로 결정하기 위한 권장 사항은 섹션 3에서 설명합니다.
앞서 언급했듯이 플랫(플레이트) 스프링을 사용한 지지대 설계의 단순성과 제조 가능성은 크랭크샤프트, 자동차 터보차저 로터 등의 균형을 맞추는 기계를 비롯한 다양한 목적의 밸런싱 기계 아마추어 개발자들을 끌어모으고 있습니다.
예를 들어, 그림 2.10.a와 2.10.b는 터보차저 로터의 균형을 맞추기 위해 설계된 기계의 일반 보기 스케치를 보여줍니다. 이 기계는 펜자에 있는 LLC "SuraTurbo"에서 사내 필요에 따라 제작되어 사용되고 있습니다.
2.10.a. 터보차저 로터의 밸런싱을 위한 기계(측면도)
2.10.b. 터보차저 로터 밸런싱 기계(전면 지지대 쪽에서 보기)
앞서 설명한 소프트 베어링 밸런싱 기계 외에도 비교적 간단한 소프트 베어링 스탠드가 만들어지기도 합니다. 이러한 스탠드를 사용하면 최소한의 비용으로 다양한 용도의 회전 메커니즘을 고품질로 밸런싱할 수 있습니다.
원통형 압축 스프링 위에 설치된 평판(또는 프레임)을 기반으로 제작된 몇 가지 스탠드가 아래에 소개되어 있습니다. 이러한 스프링은 일반적으로 밸런스 메커니즘이 설치된 플레이트의 고유 진동 주파수가 밸런싱 중 이 메커니즘의 로터의 회전 주파수보다 2~3배 낮도록 선택됩니다.
그림 2.11 는 P. Asharin이 사내 생산을 위해 제작한 연마 휠 균형 조정용 스탠드의 사진을 보여줍니다.
그림 2.11. 밸런싱 연마 휠용 스탠드
스탠드는 다음과 같은 주요 구성 요소로 이루어져 있습니다:
이 스탠드의 주요 특징은 연마 휠에서 교정 질량을 제거하기 위한 각도 위치를 결정하기 위해 스탠드의 측정 시스템("Balanset 2C")의 일부로 사용되는 전기 모터 로터의 회전 각도에 대한 펄스 센서(5)가 포함되어 있다는 점입니다.
그림 2.12 는 진공 펌프 밸런싱에 사용되는 스탠드의 사진을 보여줍니다. 이 스탠드는 JSC "측정 공장"의 주문에 따라 개발되었습니다.
그림 2.12. JSC "측정 플랜트"의 밸런싱 진공 펌프용 스탠드
이 스탠드의 기본은 플레이트 1원통형 스프링 2에 장착되어 있습니다. 플레이트 1에는 진공 펌프 3이 설치되어 있으며, 이 펌프에는 0~60,000RPM까지 다양한 속도를 낼 수 있는 자체 전기 드라이브가 있습니다. 진동 센서 4는 펌프 케이스에 장착되어 높이가 다른 두 섹션에서 진동을 측정하는 데 사용됩니다.
진동 측정 프로세스를 펌프 로터의 회전 각도와 동기화하기 위해 스탠드에 레이저 위상각 센서(5)가 사용됩니다. 이러한 스탠드의 외부 구조는 단순해 보이지만 펌프 임펠러의 밸런싱을 매우 정확하게 맞출 수 있습니다.
예를 들어 임계 이하 회전 주파수에서 펌프 로터의 잔류 불균형은 ISO 1940-1-2007 "진동"에 따라 밸런스 품질 등급 G0.16에 설정된 요구 사항을 충족합니다. 리지드 로터의 밸런스 품질에 대한 요구 사항. 파트 1. 허용되는 불균형 결정."
최대 8,000RPM의 회전 속도에서 밸런싱 중에 발생하는 펌프 케이싱의 잔류 진동은 초당 0.01mm를 초과하지 않습니다.
위에서 설명한 방식에 따라 제조된 밸런싱 스탠드는 팬과 같은 다른 메커니즘의 균형을 잡는 데에도 효과적입니다. 팬의 균형을 맞추기 위해 설계된 스탠드의 예는 그림 2.13 및 2.14에 나와 있습니다.
그림 2.13. 팬 임펠러 밸런싱 스탠드
이러한 스탠드에서 달성 된 팬 밸런싱의 품질은 상당히 높습니다. "Atlant-project" LLC의 전문가에 따르면, "Kinematics" LLC의 권장 사항을 기반으로 설계한 스탠드에서 팬 밸런싱 시 달성한 잔류 진동 수준은 0.8mm/sec였습니다(그림 2.14 참조). 이는 ISO 31350-2007 "진동"에 따라 카테고리 BV5의 팬에 설정된 허용 오차보다 3배 이상 우수합니다. 산업용 팬. 생산 진동 및 밸런스 품질에 대한 요구 사항."
그림 2.14. "Atlant-project" LLC의 방폭 장비의 팬 임펠러 밸런싱 스탠드, Podolsk
JSC "리상트 팬 팩토리"에서 얻은 유사한 데이터에 따르면 덕트 팬의 연속 생산에 사용되는 이러한 스탠드는 0.1mm/s를 초과하지 않는 잔류 진동을 일관되게 보장합니다.
2.2. 하드 베어링 기계.
하드 베어링 밸런싱 머신은 지지대 디자인이 앞서 설명한 소프트 베어링 머신과 다릅니다. 지지대는 복잡한 슬롯(컷아웃)이 있는 단단한 플레이트 형태로 만들어집니다. 이러한 지지대의 고유 진동수는 기계에서 밸런싱된 로터의 최대 회전 주파수를 크게(최소 2~3배) 초과합니다.
하드 베어링 기계는 일반적으로 더 넓은 범위의 질량 및 치수 특성에 걸쳐 로터의 고품질 밸런싱이 가능하기 때문에 소프트 베어링 기계보다 다용도로 사용할 수 있습니다. 이러한 기계의 중요한 장점은 200-500RPM 이하의 비교적 낮은 회전 속도에서도 로터의 고정밀 밸런싱이 가능하다는 점입니다.
그림 2.15 은 "K. Schenk"에서 제조한 일반적인 하드 베어링 밸런싱 기계의 사진을 보여줍니다. 이 그림에서 복잡한 슬롯에 의해 형성된 지지대의 개별 부품은 다양한 강성을 가지고 있음을 알 수 있습니다. 로터 불균형 힘의 영향으로 지지대의 일부 부품이 다른 부품에 비해 변형(변위)이 발생할 수 있습니다. (그림 2.15에서 지지대의 더 단단한 부분은 빨간색 점선으로 강조 표시되어 있고 상대적으로 순응하는 부분은 파란색으로 표시되어 있습니다).
이러한 상대 변형을 측정하기 위해 하드 베어링 기계는 힘 센서 또는 비접촉 진동 변위 센서를 포함한 다양한 유형의 고감도 진동 센서를 사용할 수 있습니다.
그림 2.15. "K. Schenk"의 하드 베어링 밸런싱 머신
"발란셋" 시리즈 계측기에 대한 고객 요청 분석에서 알 수 있듯이 사내용 하드 베어링 기계 제조에 대한 관심이 지속적으로 증가하고 있습니다. 이는 아마추어 제조업체가 자체 개발을 위한 아날로그(또는 프로토타입)로 사용하는 가정용 밸런싱 기계의 설계 기능에 대한 광고 정보가 널리 보급됨에 따라 촉진되었습니다.
"Balanset" 시리즈 기기의 여러 소비자들의 사내 요구를 위해 제조된 하드 베어링 기계의 몇 가지 변형을 고려해 보겠습니다.
그림 2.16.a - 2.16.d 는 드라이브 샤프트의 균형을 맞추기 위해 설계된 하드 베어링 기계의 사진으로, N. Obyedkov(마그니토고르스크시)에서 제조한 것입니다. 그림 2.16.a에서 볼 수 있듯이 기계는 지지대 2(스핀들 2개와 중간 2개)가 설치된 견고한 프레임 1로 구성됩니다. 기계의 메인 스핀들(3)은 벨트 드라이브를 통해 비동기 전기 모터(4)에 의해 회전합니다. 주파수 컨트롤러(6)는 전기 모터(4)의 회전 속도를 제어하는 데 사용됩니다. 기계에는 측정 장치, 컴퓨터, 4개의 힘 센서 및 위상각 센서(그림 2.16.a에 표시되지 않은 센서)를 포함하는 "Balanset 4" 측정 및 컴퓨팅 시스템(5)이 장착되어 있습니다.
그림 2.16.a. 드라이브 샤프트 밸런싱용 하드 베어링 기계, N. Obyedkov 제조(Magnitogorsk)
그림 2.16.b 는 앞서 설명한 대로 비동기 전기 모터 4의 벨트 드라이브로 구동되는 선행 스핀들(3)이 있는 기계의 전면 지지대 사진을 보여줍니다. 이 지지대는 프레임에 단단히 장착되어 있습니다.
그림 2.16.b. 전면(선행) 스핀들 지지대.
그림 2.16.c 에는 기계의 이동식 중간 지지대 두 개 중 하나의 사진이 있습니다. 이 지지대는 슬라이드 7에 놓여 있어 프레임 가이드를 따라 세로로 움직일 수 있습니다. 이 지지대에는 균형 잡힌 구동축의 중간 베어링 높이를 설치 및 조정하기 위해 설계된 특수 장치 8이 포함되어 있습니다.
그림 2.16.c. 기계의 중간 이동식 지지대
그림 2.16.d 은 중간 지지대와 마찬가지로 기계 프레임의 가이드를 따라 이동할 수 있는 후면(구동) 스핀들 지지대의 사진을 보여줍니다.
그림 2.16.d. 후면(구동) 스핀들 지지대.
위에서 설명한 모든 지지대는 평평한 바닥에 장착된 수직 플레이트입니다. 플레이트에는 T자형 슬롯(그림 2.16.d 참조)이 있어 지지대를 안쪽 부분 9(강성이 높은 부분)과 바깥쪽 부분 10(강성이 낮은 부분)으로 나눕니다. 지지대 내부와 외부 부품의 강성이 다르면 균형 잡힌 로터에서 발생하는 불균형의 힘에 의해 이러한 부품이 상대적으로 변형될 수 있습니다.
힘 센서는 일반적으로 수제 기계에서 지지대의 상대적 변형을 측정하는 데 사용됩니다. 하드 베어링 밸런싱 머신 지지대에 힘 센서를 설치하는 방법의 예가 그림 2.16.에 나와 있습니다. 이 그림에서 볼 수 있듯이 힘 센서(11)는 지지대 외부의 나사 구멍을 통과하는 볼트(12)에 의해 지지대 내부의 측면에 눌려집니다.
힘 센서(11)의 전체 평면에 걸쳐 볼트(12)의 압력을 균일하게 유지하기 위해 평평한 와셔(13)가 센서와 볼트 사이에 배치됩니다.
그림 2.16.d. 지지대에 힘 센서 설치 예시.
기계가 작동하는 동안 균형 잡힌 로터에서 발생하는 불균형 힘은 지지대 외부의 지지 장치(스핀들 또는 중간 베어링)를 통해 작용하여 로터 회전 주파수에 따라 내부 부품에 대해 주기적으로 이동(변형)하기 시작합니다. 그 결과 불균형 힘에 비례하여 센서 11에 가변적인 힘이 작용합니다. 그 영향으로 로터의 불균형 크기에 비례하는 전기 신호가 힘 센서의 출력에 생성됩니다.
모든 지지대에 설치된 힘 센서의 신호는 기계의 측정 및 컴퓨팅 시스템으로 전달되어 교정 무게의 매개변수를 결정하는 데 사용됩니다.
그림 2.17.a. 에는 "나사" 샤프트의 균형을 맞추는 데 사용되는 고도로 전문화된 하드 베어링 기계의 사진이 있습니다. 이 기계는 LLC "우파트베르도스플라브"에서 사내용으로 제작되었습니다.
그림에서 볼 수 있듯이 기계의 스핀업 메커니즘은 다음과 같은 주요 구성 요소로 구성된 단순화된 구조를 가지고 있습니다:
그림 2.17.a. 나사 샤프트 밸런싱용 하드 베어링 기계, LLC "Ufatverdosplav" 제조
기계의 지지대(2)는 T자형 슬롯이 있는 수직으로 설치된 강판입니다. 각 지지대의 상단에는 롤링 베어링을 사용하여 제조된 지지 롤러가 있으며, 이 롤러 위에서 균형 잡힌 샤프트(5)가 회전합니다.
로터 불균형의 작용으로 발생하는 지지대의 변형을 측정하기 위해 지지대의 슬롯에 설치된 힘 센서 6이 사용됩니다(그림 2.17.b 참조). 이 센서는 이 기기에서 측정 및 컴퓨팅 시스템으로 사용되는 "Balanset 1" 장치에 연결됩니다.
기계의 스핀업 메커니즘이 상대적으로 단순함에도 불구하고 그림 2.17.a.에서 볼 수 있듯이 복잡한 나선형 표면을 가진 나사의 밸런싱을 충분히 고품질로 유지할 수 있습니다.
LLC "Ufatverdosplav"에 따르면, 밸런싱 과정에서 이 기계에서 스크류의 초기 불균형이 거의 50배까지 감소했다고 합니다.
그림 2.17.b. 힘 센서가 있는 스크류 샤프트 밸런싱을 위한 하드 베어링 기계 지지대
달성된 잔여 불균형은 3552g이었습니다.mm(반경 185mm에서 19.2g), 나사의 첫 번째 평면에서 2220gmm(반경 185mm에서 12.0g)입니다. 무게가 500kg이고 회전 주파수가 3500RPM인 로터의 경우 이 불균형은 ISO 1940-1-2007에 따른 클래스 G6.3에 해당하며, 이는 기술 문서에 명시된 요구 사항을 충족합니다.
크기가 다른 두 대의 하드 베어링 밸런싱 기계에 대한 지지대를 동시에 설치하기 위해 단일 베이스를 사용하는 독창적인 설계(그림 2.18 참조)는 S.V. Morozov가 제안했습니다. 제조업체의 생산 비용을 최소화할 수 있는 이 기술 솔루션의 분명한 장점은 다음과 같습니다:
그림 2.18. 하드 베어링 밸런싱 머신("탠덤"), S.V. Morozov 제조