Straipsnio autorius : Feldmanas Valerijus Davidovičius
Redaktorius ir vertimas : Nikolajus Andrejevičius Šelkovenko ir chatGPT 

 

 

                      

.

.

         Mašinų balansavimas savo rankomis

.               

.

.

                                              

 

.

                                                                Turinys

Skyrius

Puslapis

1. Įvadas

3

2. Balansavimo staklių (stendų) tipai ir jų konstrukcijos ypatybės

4

2.1. Minkštųjų guolių mašinos ir stovai

4

2.2. Kietųjų guolių mašinos

17

3. Balansavimo mašinų pagrindinių blokų ir mechanizmų konstrukcijos reikalavimai

26

3.1. Guoliai

26

3.2. Balansavimo mašinų guoliai

41

3.3. Lovos rėmai

56

3.4. Balansavimo mašinų pavaros

60

4. Balansavimo mašinų matavimo sistemos

62

4.1. Vibracijos jutiklių parinkimas

62

4.2. Fazės kampo jutikliai

69

4.3. Vibracijos jutiklių signalų apdorojimo ypatybės

71

4.4. Balansavimo staklių "Balanset 2" matavimo sistemos funkcinė schema

76

4.5. Rotoriaus balansavimui naudojamų korekcinių svorių parametrų skaičiavimas

79

4.5.1. Dviejų atraminių rotorių balansavimo uždavinys ir jo sprendimo būdai

80

4.5.2. Kelių atraminių rotorių dinaminio balansavimo metodika

83

4.5.3. Kelių atraminių rotorių balansavimo skaičiuotuvai

92

5. Balansavimo mašinų veikimo ir tikslumo tikrinimo rekomendacijos

93

5.1. Mašinos geometrinio tikslumo tikrinimas

93

5.2. Mašinos dinaminių charakteristikų tikrinimas

101

5.3. Matavimo sistemos veikimo galimybių tikrinimas

103

5.4. Mašinos tikslumo charakteristikų tikrinimas pagal ISO 20076-2007

112

Literatūra

119

1 priedėlis: Trijų atraminių velenų balansavimo parametrų skaičiavimo algoritmas

120

2 priedas: Keturių atraminių velenų balansavimo parametrų skaičiavimo algoritmas

130

3 priedas: balansavimo skaičiuoklės naudojimo vadovas

146

 

 

1. Įvadas (Kodėl reikėjo parašyti šį darbą?)

Išanalizavus LLC "Kinematics" gaminamų balansavimo prietaisų suvartojimo struktūrą, paaiškėjo, kad apie 30% jų įsigyta naudoti kaip stacionarios balansavimo mašinų ir (arba) stendų matavimo ir skaičiavimo sistemos. Galima išskirti dvi mūsų įrangos vartotojų (klientų) grupes.

Pirmajai grupei priklauso įmonės, kurios specializuojasi masinėje balansavimo mašinų gamyboje ir jų pardavime išorės klientams. Šiose įmonėse dirba aukštos kvalifikacijos specialistai, turintys gilių žinių ir didelę patirtį projektuojant, gaminant ir eksploatuojant įvairių tipų balansavimo stakles. Bendraujant su šios grupės vartotojais dažniausiai kyla problemų, susijusių su mūsų matavimo sistemų ir programinės įrangos pritaikymu esamoms ar naujai sukurtoms mašinoms, nesprendžiant jų konstrukcinio atlikimo klausimų.

Antrąją grupę sudaro vartotojai, kurie kuria ir gamina mašinas (stendus) savo poreikiams. Toks požiūris dažniausiai paaiškinamas nepriklausomų gamintojų siekiu sumažinti savo gamybos sąnaudas, kurios kai kuriais atvejais gali sumažėti du-tris ir daugiau kartų. Ši vartotojų grupė dažnai neturi tinkamos mašinų kūrimo patirties ir paprastai savo darbe pasikliauja sveiku protu, informacija iš interneto ir visais turimais analogais.

Bendraujant su jomis kyla daug klausimų, kurie, be papildomos informacijos apie balansavimo mašinų matavimo sistemas, apima daugybę klausimų, susijusių su mašinų konstrukciniu atlikimu, jų montavimo ant pamatų būdais, pavarų parinkimu, tinkamo balansavimo tikslumo užtikrinimu ir kt.

Atsižvelgdami į tai, kad nemaža dalis mūsų vartotojų domisi savarankiškai gaminamų balansavimo staklių klausimais, UAB "Kinematics" specialistai parengė dažniausiai užduodamų klausimų komentarų ir rekomendacijų rinkinį.

.

     

   2. Balansavimo staklių (stendų) tipai ir jų konstrukcijos ypatybės

Balansavimo mašina - tai technologinis įrenginys, skirtas įvairiais tikslais pašalinti statinį arba dinaminį rotorių disbalansą. Jame yra mechanizmas, kuris pagreitina subalansuotą rotorių iki nustatyto sukimosi dažnio, ir specializuota matavimo ir skaičiavimo sistema, kuri nustato rotoriaus disbalansui kompensuoti reikalingų korekcinių svorių masę ir vietą.

Mechaninės mašinos dalies konstrukcija paprastai susideda iš lovio rėmo, ant kurio sumontuoti atraminiai stulpai (guoliai). Jie naudojami subalansuotam gaminiui (rotoriui) pritvirtinti ir juose yra rotoriui sukti skirta pavara. Balansavimo proceso metu, kuris atliekamas gaminiui sukantis, matavimo sistemos jutikliai (jų tipas priklauso nuo mašinos konstrukcijos) fiksuoja guolių virpesius arba guoliuose esančias jėgas.

Pagal taip gautus duomenis galima nustatyti korekcinių svorių, reikalingų disbalansui kompensuoti, masę ir montavimo vietas.

Šiuo metu vyrauja dviejų tipų balansavimo staklių (stendų) konstrukcijos:

- Minkštųjų guolių mašinos (su lanksčiomis atramomis);
- Kietųjų guolių mašinos (su standžiomis atramomis).

2.1. Minkštųjų guolių mašinos ir stovai Pagrindinė minkštųjų guolių balansavimo staklių (stendų) ypatybė yra ta, kad jos turi palyginti lanksčias atramas, pagamintas spyruoklinių pakabų, spyruoklinių vežimėlių, plokščių ar cilindrinių spyruoklinių atramų ir pan. pagrindu. Šių atramų savasis dažnis yra bent 2-3 kartus mažesnis už ant jų sumontuoto balansavimo rotoriaus sukimosi dažnį. Klasikinis lanksčių minkštųjų atramų konstrukcinio atlikimo pavyzdys - DB-50 modelio mašinos atrama, kurios nuotrauka pateikta 2.1 paveiksle.

.

     

.P1010213

.

                  

                        2.1 pav. Balansavimo mašinos DB-50 modelio atrama.

Kaip parodyta 2.1 paveiksle, kilnojamasis rėmas (slankiklis) 2 prie atramos stacionariųjų stulpų 1 pritvirtintas naudojant pakabą ant juostinių spyruoklių 3. Veikiamas išcentrinės jėgos, kurią sukelia ant atramos sumontuoto rotoriaus disbalansas, vežimėlis (slankiklis) 2 gali atlikti horizontalius svyravimus nejudančio stulpelio 1 atžvilgiu, kurie matuojami naudojant vibracijos jutiklį.

Šios atramos konstrukcinis atlikimas užtikrina mažą vagono svyravimų savąjį dažnį, kuris gali būti apie 1-2 Hz. Tai leidžia subalansuoti rotorių plačiame jo sukimosi dažnių diapazone, pradedant nuo 200 aps/min. Dėl šios savybės ir santykinai paprastos tokių atramų gamybos ši konstrukcija yra patraukli daugeliui mūsų vartotojų, kurie gamina balansavimo mašinas įvairios paskirties savo poreikiams.

.

         

                                IMAG0040

.

               2.2 pav. Balansavimo staklių minkšto guolio atrama, pagaminta "Polymer LTD", Machačkala

2.2 paveiksle pavaizduota "Soft Bearing" balansavimo staklių su atramomis, pagamintomis iš pakabos spyruoklių, pagamintų įmonės "Polymer LTD" Machačkaloje reikmėms, nuotrauka. Staklės skirtos balansuoti polimerinių medžiagų gamyboje naudojamus ritinėlius.

2.3 pav. yra balansavimo staklių su panašia juostine vežimėlio pakaba, skirtų specializuotiems įrankiams balansuoti, nuotrauka.

2.4.a ir 2.4.b paveikslėliai rodomos naminės minkštųjų guolių mašinos, skirtos varantiesiems velenams balansuoti, kurios atramos taip pat pagamintos naudojant juostines pakabos spyruokles, nuotraukos.

2.5 pav. pateikiama turbokompresoriams balansuoti skirtos "Soft Bearing" mašinos, kurios vežimėlių atramos taip pat pakabintos ant juostinių spyruoklių, nuotrauka. Mašinoje, pagamintoje privačiam A. Šahgunyano (Sankt Peterburgas) naudojimui, įrengta matavimo sistema "Balanset 1".

Gamintojo teigimu (žr. 2.6 pav.), ši mašina gali subalansuoti turbinas, kurių likutinis disbalansas neviršija 0,2 g*mm.

.

.

                          1)

.

          2.3 pav. Minkštųjų guolių staklės įrankiams balansuoti su atramine pakaba ant juostinių spyruoklių

.                           

                      Kar 1

.

     2.4.a paveikslas. Minkštųjų guolių mašina pavaros velenams balansuoti (mašina surinkta)

.                        Кар2)

.

    2.4.b pav. Minkštųjų guolių staklės pavaros velenams balansuoti su ant juostinių spyruoklių pakabintomis vežimėlio atramomis. (Pagrindinė verpstės atrama su spyruoklinės juostos pakaba)

.

                      SAM_0506

.

2.5 pav. A. Shahgunyano (Sankt Peterburgas) pagamintos minkštųjų guolių staklės turbokompresoriams balansuoti su atramomis ant juostinių spyruoklių                                         

                                     SAM_0504

.

2.6 pav. Matavimo sistemos "Balanset 1" ekrano kopija, rodanti turbinos rotoriaus balansavimo A. Shahgunyano mašina rezultatus

Be pirmiau aptartos klasikinės "Soft Bearing" balansavimo mašinos atramų versijos, paplito ir kiti konstrukciniai sprendimai.

2.7 ir 2.8 paveikslėliai varančiųjų velenų balansavimo staklių, kurių atramos pagamintos iš plokščiųjų (plokštelinių) spyruoklių, nuotraukos. Šios staklės buvo pagamintos atitinkamai privačios įmonės "Dergačeva" ir UAB "Tatkardan" ("Kinetika-M") nuosaviems poreikiams.

Minkštųjų guolių balansavimo stakles su tokiomis atramomis dažnai mėgėjiškai gamina gamintojai, nes jos yra palyginti paprastos ir lengvai pagaminamos. Šie prototipai paprastai yra "K. Schenck" VBRF serijos mašinos arba panašios vietinės gamybos mašinos.

2.7 ir 2.8 paveiksluose parodytos mašinos skirtos dviejų, trijų ir keturių atramų varantiesiems velenams balansuoti. Jų konstrukcija panaši, įskaitant:

- suvirintas lovos rėmas 1, kurio pagrindą sudaro dvi skersinėmis briaunomis sujungtos I formos sijos;
- stacionari (priekinė) verpstės atrama 2;
- judanti (galinė) veleno atrama 3;
- viena arba dvi kilnojamosios (tarpinės) atramos 4. Ant atramų 2 ir 3 sumontuoti velenų blokai 5 ir 6, skirti subalansuotam pavaros velenui 7 pritvirtinti prie mašinos.

.

    

......                                          IMAG1077

.

            2.7 pav. Privačios įmonės "Dergacheva" minkštųjų guolių balansavimo staklės varantiesiems velenams su atramomis ant plokščiųjų spyruoklių                                     

               

.

..

....                                  vaizdas (3)

.

             2.8 pav. UAB "Tatcardan" ("Kinetics-M") minkštųjų guolių staklės pavaros velenams balansuoti su atramomis ant plokščių spyruoklių

Ant visų atramų sumontuoti vibracijos jutikliai 8, kuriais matuojami skersiniai atramų svyravimai. Ant atramos 2 sumontuotą pagrindinį veleną 5 suka elektros variklis per diržinę pavarą.

2.9.a ir 2.9.b paveikslėliai parodyti balansavimo mašinos atramos, kurios pagrindą sudaro plokščios spyruoklės, nuotraukas.

.

..

...                                   S5007480

.

.

.

..                         S5007481

.

                  2.9 pav. Minkštų guolių balansavimo staklių atrama su plokščiomis spyruoklėmis

- a) Vaizdas iš šono;
- b) Vaizdas iš priekio

Atsižvelgiant į tai, kad mėgėjų gamintojai dažnai naudoja tokias atramas savo projektuose, naudinga išsamiau išnagrinėti jų konstrukcijos ypatumus. Kaip parodyta 2.9.a paveiksle, šią atramą sudaro trys pagrindinės sudedamosios dalys:

- Apatinė atraminė plokštė 1: Priekinės veleno atramos atveju plokštė yra standžiai pritvirtinta prie kreipiančiųjų; tarpinių atramų arba galinių veleno atramų atveju apatinė plokštė suprojektuota kaip vežimėlis, kuris gali judėti išilgai rėmo kreipiančiųjų.
- Viršutinė atraminė plokštė 2, ant kurių montuojami atraminiai mazgai (ritininės atramos 4, velenai, tarpiniai guoliai ir t. t.).
- Dvi plokščios spyruoklės 3, jungiantis apatinę ir viršutinę guolių plokštes.

Siekiant išvengti padidėjusios atramų vibracijos eksploatacijos metu, kuri gali atsirasti greitėjant arba lėtėjant subalansuotam rotoriui, į atramas gali būti įmontuotas fiksavimo mechanizmas (žr. 2.9.b pav.). Šį mechanizmą sudaro standus laikiklis 5, kurį galima užfiksuoti ekscentriniu užraktu 6, prijungtu prie vienos iš plokščiųjų atramos spyruoklių. Kai užraktas 6 ir laikiklis 5 yra sujungti, atrama yra užrakinta, todėl pašalinama padidėjusios vibracijos rizika greitėjant ir lėtėjant.

Projektuodamas atramas su plokščiomis (plokštelinėmis) spyruoklėmis, mašinos gamintojas turi įvertinti jų savųjų svyravimų dažnį, kuris priklauso nuo spyruoklių standumo ir subalansuoto rotoriaus masės. Žinodamas šį parametrą, konstruktorius gali sąmoningai pasirinkti rotoriaus darbinių sukimosi dažnių diapazoną, išvengdamas atramų rezonansinių svyravimų pavojaus balansavimo metu.

Rekomendacijos, kaip apskaičiuoti ir eksperimentiškai nustatyti atramų ir kitų balansavimo mašinų sudedamųjų dalių savituosius virpesių dažnius, aptariamos 3 skyriuje.

Kaip minėta anksčiau, atramos konstrukcijos, kurioje naudojamos plokščios (plokštelinės) spyruoklės, paprastumas ir gamybos patogumas traukia mėgėjus, kuriančius įvairios paskirties balansavimo stakles, įskaitant stakles alkūniniams velenams, automobilių turbokompresorių rotoriams balansuoti ir pan.

Pavyzdžiui, 2.10.a ir 2.10.b paveiksluose pateiktas bendras mašinos, skirtos turbokompresoriaus rotoriams balansuoti, vaizdas. Šios staklės buvo pagamintos ir naudojamos UAB "SuraTurbo" Penzoje.

.

.

.

Балансировка турбокомпрессора (1)

.

        2.10.a. Turbokompresoriaus rotorių balansavimo staklės (šoninis vaizdas)

.

                        Балансировка турбокомпрессора(2)

.

          2.10.b. Turbokompresoriaus rotorių balansavimo staklės (vaizdas iš priekinės atramos pusės)

.

      Be anksčiau aptartų minkštųjų guolių balansavimo staklių, kartais sukuriami palyginti paprasti minkštųjų guolių stendai. Šie stendai leidžia kokybiškai ir su minimaliomis sąnaudomis balansuoti įvairios paskirties sukamuosius mechanizmus.

Toliau apžvelgiami keli tokie stendai, kurių pagrindą sudaro plokščia plokštė (arba rėmas), pritvirtinta prie cilindrinių suspaudimo spyruoklių. Šios spyruoklės paprastai parenkamos taip, kad plokštės su ant jos sumontuotu balansuojamuoju mechanizmu savasis svyravimų dažnis būtų 2-3 kartus mažesnis už šio mechanizmo rotoriaus sukimosi dažnį balansuojant.

2.11 pav. pavaizduotas P. Ašarino vidaus gamybai pagamintas šlifavimo ratų balansavimo stovas.

.

.

      

.....            vaizdas (1)

.

                    2.11 pav. Stovas abrazyviniams diskams balansuoti

Stendą sudaro šie pagrindiniai komponentai:

- 1 plokštelė, sumontuotas ant keturių cilindrinių spyruoklių 2;
- Elektros variklis 3, kurio rotorius taip pat tarnauja kaip velenas, ant kurio pritvirtintas įtvaras 4, naudojamas šlifavimo ratui ant veleno uždėti ir pritvirtinti.

Pagrindinis šio stendo bruožas - impulsinis elektros variklio rotoriaus sukimosi kampo jutiklis 5, kuris naudojamas kaip stendo ("Balanset 2C") matavimo sistemos dalis kampinei padėčiai nustatyti, kad nuo šlifavimo rato būtų pašalinta korekcinė masė.

2.12 pav. rodoma vakuuminiams siurbliams balansuoti naudojamo stovo nuotrauka. Šį stovą pagal užsakymą sukūrė UAB "Matavimų gamykla".

.

.

....          Рунёв

.

                   2.12 pav. UAB "Matavimų gamykla" vakuuminių siurblių balansavimo stendas

Šio stendo pagrindas taip pat naudojamas 1 plokštelė, sumontuotas ant cilindrinių spyruoklių 2. Plokštelėje 1 sumontuotas vakuuminis siurblys 3, turintis savo elektrinę pavarą, galinčią keisti sūkių dažnį nuo 0 iki 60 000 aps/min. Ant siurblio korpuso sumontuoti vibracijos jutikliai 4, kuriais matuojamos vibracijos dviejuose skirtinguose ruožuose, esančiuose skirtinguose aukščiuose.

Vibracijos matavimo procesui sinchronizuoti su siurblio rotoriaus sukimosi kampu stende naudojamas lazerinis fazės kampo jutiklis 5. Nepaisant iš pirmo žvilgsnio paprastos išorinės tokių stendų konstrukcijos, jais galima pasiekti labai kokybišką siurblio rotoriaus balansavimą.

Pavyzdžiui, esant nekritiniams sukimosi dažniams, siurblio rotoriaus liekamasis disbalansas atitinka balanso kokybės klasės G0.16 reikalavimus pagal ISO 1940-1-2007 "Vibracija. Standžiųjų rotorių balanso kokybės reikalavimai. 1 dalis. Leistino disbalanso nustatymas".

Likutinė siurblio korpuso vibracija, gaunama balansuojant iki 8 000 aps/min sukimosi greičiu, neviršija 0,01 mm/s.

Pagal pirmiau aprašytą schemą pagaminti balansavimo stovai taip pat veiksmingai balansuoja kitus mechanizmus, pavyzdžiui, ventiliatorius. Ventiliatoriams balansuoti skirtų stovų pavyzdžiai pateikti 2.13 ir 2.14 paveiksluose.

.

.

                 P1030155 (2)

.

           2.13 pav. Ventiliatoriaus sparnuotės balansavimo stovas

Tokiuose stenduose pasiekiama gana aukšta ventiliatorių balansavimo kokybė. Pasak UAB "Atlant-project" specialistų, jų pagal UAB "Kinematics" rekomendacijas suprojektuotame stende (žr. 2.14 pav.), balansuojant ventiliatorius pasiektas liekamosios vibracijos lygis buvo 0,8 mm/sek. Tai daugiau kaip tris kartus geresnis rezultatas už BV5 kategorijos ventiliatoriams nustatytą leistinąją nuokrypą pagal ISO 31350-2007 "Vibracija. Pramoniniai ventiliatoriai. Gaminamos vibracijos ir balansavimo kokybės reikalavimai".

.

.

      20161122_100338 (2)

.

         2.14 pav. UAB "Atlant-project", Podolskas, stendas, skirtas balansuoti sprogimui atsparios įrangos ventiliatorių sparnuotes

Panašūs UAB "Lissant Fan Factory" duomenys rodo, kad tokie stendai, naudojami serijinėje ortakinių ventiliatorių gamyboje, nuolat užtikrina ne didesnę kaip 0,1 mm/s liekamąją vibraciją.

2.2. Kietųjų guolių mašinos.

Balansavimo staklės su kietaisiais guoliais skiriasi nuo anksčiau aptartų staklių su minkštaisiais guoliais savo atramų konstrukcija. Jų atramos yra pagamintos iš standžių plokščių su įmantriais grioveliais (išpjovomis). Šių atramų savieji dažniai gerokai (bent 2-3 kartus) viršija didžiausią ant mašinos balansuojamo rotoriaus sukimosi dažnį.

Staklės su kietaisiais guoliais yra universalesnės už stakles su minkštaisiais guoliais, nes jomis paprastai galima kokybiškai subalansuoti rotorius platesniame jų masės ir matmenų charakteristikų diapazone. Svarbus šių staklių privalumas taip pat yra tas, kad jomis galima labai tiksliai balansuoti rotorius esant palyginti mažiems sukimosi greičiams, kurie gali būti 200-500 aps/min ir mažesni.

2.15 pav. rodoma tipiškų "K. Schenk" pagamintų kietųjų guolių balansavimo staklių nuotrauka. Iš šio paveikslėlio matyti, kad atskiros atramos dalys, kurias sudaro sudėtingi grioveliai, yra skirtingo standumo. Veikiant rotoriaus išbalansavimo jėgoms, tai gali lemti vienų atramos dalių deformacijas (poslinkius) kitų atžvilgiu. (2.15 paveiksle standesnė atramos dalis pažymėta raudona punktyrine linija, o santykinai paslanki jos dalis - mėlyna).

Minėtoms santykinėms deformacijoms matuoti kietųjų guolių mašinose gali būti naudojami jėgos jutikliai arba labai jautrūs įvairių tipų vibracijos jutikliai, įskaitant bekontakčius vibracijos poslinkio jutiklius.

.

.

                        Šengeno procedūra

.

          2.15 pav. "K. Schenk" kietųjų guolių balansavimo staklės

Kaip rodo iš klientų gautų užklausų dėl "Balanset" serijos prietaisų analizė, susidomėjimas "Hard Bearing" mašinų gamyba vidaus reikmėms nuolat didėja. Tam padeda plačiai paskleista reklaminė informacija apie buitinių balansavimo mašinų konstrukcines savybes, kurias gamintojai mėgėjai naudoja kaip analogus (arba prototipus) savo kūriniams.

Panagrinėkime keletą kietųjų guolių mašinų variantų, pagamintų daugelio "Balanset" serijos instrumentų vartotojų vidiniams poreikiams.

2.16.a - 2.16.d paveikslėliai rodomos N. Objedkovo (Magnitogorsko miestas) pagamintos kietųjų guolių mašinos, skirtos varantiesiems velenams balansuoti, nuotraukos. Kaip matyti 2.16.a pav., stakles sudaro standus rėmas 1, ant kurio sumontuotos atramos 2 (dvi verpstės ir dvi tarpinės). Mašinos pagrindinį veleną 3 per diržinę pavarą suka asinchroninis elektros variklis 4. Elektros variklio 4 sukimosi greičiui valdyti naudojamas dažnio reguliatorius 6. Mašinoje įrengta matavimo ir skaičiavimo sistema 5 "Balanset 4", kurią sudaro matavimo blokas, kompiuteris, keturi jėgos jutikliai ir fazinio kampo jutiklis (2.16.a pav. jutikliai neparodyti).

.

.

.

.....        2015-01-28 14

.

   2.16.a pav. N. Objedkovo (Magnitogorskas) pagamintos kietųjų guolių staklės pavaros velenams balansuoti

2.16.b pav. pavaizduota priekinės mašinos atramos nuotrauka su priekiniu velenu 3, kuris, kaip jau minėta, varomas asinchroninio elektros variklio 4 diržine pavara. Ši atrama standžiai pritvirtinta prie rėmo.

.

.

.                              2015-01-28 14

.

               2.16.b pav. Priekinė (priekinė) verpstės atrama.

2.16.c pav. pateikiama vienos iš dviejų judančių tarpinių mašinos atramų nuotrauka. Ši atrama remiasi į šliaužiklius 7, todėl ją galima judinti išilgai rėmo kreipiančiųjų. Šioje atramoje yra specialus įtaisas 8, skirtas balansinio varančiojo veleno tarpinio guolio aukščiui įrengti ir reguliuoti.

.

.

..                             2015-01-28 14

.

              2.16.c pav. Tarpinė judanti mašinos atrama

2.16.d pav. parodyta galinės (varomosios) suklio atramos, kuri, kaip ir tarpinės atramos, leidžia judėti išilgai mašinos rėmo kreipiančiųjų, nuotrauka.

.

.

..                            2015-01-28 14

.

                   Pav. 2.16.d. Galinio (varomojo) veleno atrama.

Visos pirmiau aptartos atramos yra vertikalios plokštės, pritvirtintos prie plokščio pagrindo. Plokštėse yra T formos grioveliai (žr. 2.16.d pav.), kuriais atrama padalijama į vidinę 9 (standesnę) ir išorinę 10 (mažiau standžią) dalį. Dėl skirtingo atramos vidinės ir išorinės dalių standumo šios dalys gali santykinai deformuotis veikiamos pusiausvyrą turinčio rotoriaus disbalanso jėgų.

Jėgos jutikliai paprastai naudojami santykinei atramų deformacijai naminėse mašinose matuoti. Pavyzdys, kaip jėgos jutiklis montuojamas ant kietojo guolio balansavimo mašinos atramos, parodytas 2.16.e paveiksle. Kaip matyti šiame paveiksle, jėgos jutiklis 11 prispaudžiamas prie atramos vidinės dalies šoninio paviršiaus varžtu 12, kuris eina per išorinėje atramos dalyje esančią srieginę angą.

Siekiant užtikrinti tolygų varžto 12 spaudimą visoje jėgos jutiklio 11 plokštumoje, tarp jo ir jutiklio dedama plokščia poveržlė 13.

.

.

.

.

...                     2015-01-28 14

                                            .

                        2.16.d pav. Jėgos jutiklio įrengimo ant atramos pavyzdys.

Mašinai veikiant, pusiausvyrą turinčio rotoriaus disbalanso jėgos per atraminius mazgus (velenus arba tarpinius guolius) veikia išorinę atramos dalį, kuri pradeda cikliškai judėti (deformuotis) vidinės dalies atžvilgiu rotoriaus sukimosi dažniu. Dėl to jutiklį 11 veikia kintama jėga, proporcinga disbalanso jėgai. Jai veikiant, jėgos jutiklio išėjime generuojamas elektrinis signalas, proporcingas rotoriaus disbalanso dydžiui.

Ant visų atramų įrengtų jėgos jutiklių signalai perduodami į mašinos matavimo ir skaičiavimo sistemą, kur pagal juos nustatomi korekcinių svorių parametrai.

2.17.a pav. pateikiama itin specializuotų kietųjų guolių staklių, naudojamų "sraigtiniams" velenams balansuoti, nuotrauka. Šios staklės buvo pagamintos UAB "Ufatverdosplav" vidiniam naudojimui.

Kaip matyti paveikslėlyje, mašinos sukimo mechanizmas turi supaprastintą konstrukciją, kurią sudaro šie pagrindiniai komponentai:

- Suvirintas rėmas 1, kuris tarnauja kaip lova;
- Dvi stacionarios atramos 2, standžiai pritvirtintas prie rėmo;
- Elektros variklis 3, kuris per diržinę pavarą 4 suka balansinį veleną (sraigtą) 5.

.

.

.

....                   Фото0007 (2).jpg

.

2.17.a pav. UAB "Ufatverdosplav" pagamintos kietųjų guolių staklės sraigtų velenams balansuoti

Mašinos atramos 2 yra vertikaliai sumontuotos plieninės plokštės su T formos grioveliais. Kiekvienos atramos viršuje yra riedėjimo guoliais pagaminti atraminiai ritinėliai, ant kurių sukasi subalansuotas velenas 5.

Norint išmatuoti atramų deformaciją, atsirandančią dėl rotoriaus disbalanso, naudojami jėgos jutikliai 6 (žr. 2.17.b pav.), įtaisyti atramų grioveliuose. Šie jutikliai prijungti prie įrenginio "Balanset 1", kuris šioje mašinoje naudojamas kaip matavimo ir skaičiavimo sistema.

Nepaisant santykinio mašinos sukimosi mechanizmo paprastumo, jis leidžia pakankamai kokybiškai subalansuoti sraigtus, kurie, kaip matyti 2.17.a pav., turi sudėtingą sraigtinį paviršių.

UAB "Ufatverdosplav" duomenimis, pradinis sraigto disbalansas šioje mašinoje balansavimo proceso metu sumažėjo beveik 50 kartų.

.

.

.                           Foto0009 (1280x905)

.

              2.17.b pav. Kietųjų guolių staklių atrama sraigtiniams velenams balansuoti su jėgos jutikliu

Gautas likutinis disbalansas buvo 3552 gmm (19,2 g esant 185 mm spinduliui) pirmoje sraigto plokštumoje ir 2220 gmm (12,0 g esant 185 mm spinduliui) antroje plokštumoje. 500 kg sveriančio rotoriaus, veikiančio 3500 aps/min sukimosi dažniu, šis disbalansas atitinka G6.3 klasę pagal ISO 1940-1-2007, kuri atitinka techniniuose dokumentuose nustatytus reikalavimus.

Originalią konstrukciją (žr. 2.18 pav.), pagal kurią vienu metu dviejų skirtingų dydžių balansavimo mašinų "Hard Bearing" atramoms įrengti naudojamas vienas pagrindas, pasiūlė S. V. Morozovas (žr. 2.18 pav.). Akivaizdūs šio techninio sprendimo privalumai, leidžiantys sumažinti gamintojo gamybos sąnaudas, yra šie:

- Taupoma gamybinė erdvė;
- Vieno elektros variklio su kintamojo dažnio pavara naudojimas dviem skirtingoms mašinoms valdyti;
- Vienos matavimo sistemos naudojimas dviem skirtingoms mašinoms valdyti.

.

      

.

           2.18 pav. S.V. Morozovo pagamintos kietųjų guolių balansavimo staklės ("Tandem")

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

lt_LTLithuanian