Vibromera.com-той танилцана уу — бидний шинэ олон улсын вэбсайт. Vibromera.com-д зочилно уу →
DIY Балансировкын Машин: Өөрийн мэргэжлийн роторын балансировкыг бүтээ | Vibromera

Өөрийн гараар тэнцвэржүүлэх машин

Зохиогч: Feldman Valery Davidovich
Засвар, орчуулга: Nikolai Andreevich Shelkovenko болон ChatGPT

Профессионал түвшний тэнцвэржүүлэх машин бүтээхэд зориулсан бүрэн техникийн зөвлөмж. Зөөлөн холхивч vs хатуу холхивчийн загвар, шпинделийн тооцоо, дэмжих систем, хэмжилтийн тоног төхөөрөмжийн интеграцийн талаар сурана уу.

DIY тэнцвэржүүлэгч машингийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд

Тэнцвэржүүлэгч машингийн угсралт

Агуулга

Хэсэг Хуудас
1. Нэвтрүүлэг3
2. Тэнцвэржүүлэх машин (тагтны) төрлүүд болон тэдгээрийн бүтцийн онцлогууд4
2.1. Зөөлөн холхивчтэй машин болон тагтнууд4
2.2. Хатуу холхивчтэй машин17
3. Тэнцвэржүүлэх машиний үндсэн нэгжүүд болон механизмийн барилгын шаардлагыг26
3.1. Холхивч26
3.2. Тэнцвэржүүлэх машиний холхивчийн нэгж41
3.3. Суурь (Хүрээ)56
3.4. Тэнцвэржүүлэх машиний хөдөлгүүр60
4. Тэнцвэржүүлэх машиний хэмжилтийн систем62
4.1. Чичиргээний мэдрэгчийг сонгох62
4.2. Фазын өнцгийн мэдрэгч69
4.3. Чичиргээний мэдрэгч дэх дохио боловсруулалтын онцлогууд71
4.4. Тэнцвэржүүлэх машин "Balanset 2"-ийн хэмжилтийн системийн функциональ схем76
4.5. Ротор тэнцвэржүүлэлтэд ашигладаг залруулах жингийн параметрүүдийг тооцоолох79
4.5.1. Хоёр дэмжлэгтэй роторыг тэнцвэржүүлэх үүрэг болон түүний шийдлийн аргууд80
4.5.2. Олон дэмжлэгтэй роторыг динамик тэнцвэржүүлэх аргачлал83
4.5.3. Олон дэмжлэгтэй роторыг тэнцвэржүүлэх тооцоолуур92
5. Тэнцвэржүүлэх машиний ажиллагаа болон нарийвчлалыг шалгах зөвлөмж93
5.1. Машиний геометрийн нарийвчлалыг шалгах93
5.2. Машиний динамик шинж чанарыг шалгах101
5.3. Хэмжилтийн системийн ажиллагааны чадварыг шалгах103
5.4. ISO 21940-21 стандартад нийцүүлэн нарийвчлалын шинж чанарыг шалгах112
Угсрах119
Нэмэлт 1: Гурван дэмжлэгтэй голын тэнцвэржүүлэх параметрүүдийг тооцоолох алгоритм120
Нэмэлт 2: Дөрвөн дэмжлэгтэй голын тэнцвэржүүлэх параметрүүдийг тооцоолох алгоритм130
Нэмэлт 3: Тэнцвэржүүлэгч тооцоолуурыг ашиглах гарын авлага146

Чичиргээний мэдрэгч

Оптик мэдрэгч (Лазер тахометр)

Balanset-4

Insize-60-kgf соронзон суурь

Тусгалтай хавтан

Balanset-1A динамик тэнцвэржүүлэгч OEM

1. Нэвтрүүлэг

(Яагаад энэ ажлыг бичих шаардлагатай байсан бэ?)

"Кинематика" ХХК (Vibromera)-ийн үйлдвэрлэсэн тэнцвэржүүлэх төхөөрөмжүүдийн хэрэглээний бүтцийг шинжлэхэд тэдгээрийн ойролцоогоор 30% нь тэнцвэржүүлэх машин болон/эсвэл сууриудад зориулсан тогтмол хэмжилт, тооцооллын систем болгон ашиглахад зориулан худалдаж авдаг болох нь тодорхой боллоо. Бидний тоног төхөөрөмжийн хоёр бүлгийн хэрэглэгчдийг (клиентүүдийг) тодорхойлох боломжтой.

Эхний бүлэгт тэнцвэржүүлэх машиний масс үйлдвэрлэлд мэргэшсэн, гадаад худалдан авагчдад борлуулах үйлдвэрүүд багтана. Эдгээр үйлдвэрүүдэд тэнцвэржүүлэх машиний төрөл бүрийг зохион бүтээх, үйлдвэрлэх, ажиллуулахад гүнзгий мэдлэг, өргөн туршлагатай өндөр мэргэшсэн тусгайлан ажиллуулдаг. Энэ бүлгийн худалдан авагчидтай харилцахад үүсэх асуудлууд нь ихэвчлэн тэдгээрийн бүтцийн гүйцэтгэлийн асуудлыг шийдэхгүйгээр, бидний хэмжилтийн систем, програм хангамжийг оршин байгаа эсвэл шинээр боловсруулсан машинд дасан зохицуулахтай холбоотой.

Хоёр дахь бүлэг нь өөрсдийн хэрэгцээндээ машин (тагтнууд) боловсруулж, үйлдвэрлэдэг худалдан авагчдаас бүрдэнэ. Энэ аргыг ихэвчлэн бие даасан үйлдвэрлэгчид өөрсдийн үйлдвэрлэлийн зардлыг бууруулахыг хүсдэгтэй холбоотой. Зарим тохиолдолд энэ нь хоёр эсвэл гурав дахин эсвэл түүнээс илүү буурах боломжтой. Энэ бүлгийн худалдан авагчид машин үүсгэхэд зохих туршлагагүй байдаг бөгөөд ихэвчлэн ерөнхий мэдлэг, интернетээс авсан мэдээлэл, ажилдаа ашиглаж болох аливаа аналогийг ашиглахад тулгуурладаг.

Тэдтэй харилцах нь олон асуултыг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь тэнцвэржүүлэх машиний хэмжилтийн системийн нэмэлт мэдээллийн зэрэгцээ машиний бүтцийн гүйцэтгэл, суурь дээр суурилуулах арга, хөдөлгүүрийг сонгох, зохих тэнцвэржүүлэх нарийвчлалд хүрэх зэрэг өргөн хүрээний асуудлуудыг хамардаг.

Бидний хэрэглэгчдийн том бүлэг тэнцвэржүүлэх машиныг өөрсдөө үйлдвэрлэх асуудалд ихээхэн сонирхол үзүүлж байгааг харгалзан үзээд "Кинематика" ХХК (Vibromera)-ийн мэргэжилтнүүд хамгийн их асууж байгаа асуултуудад зориулсан тайлбар, зөвлөмжтэй нэгтгэл бэлтгэв.

2. Тэнцвэржүүлэх машин (тагтны) төрлүүд болон тэдгээрийн бүтцийн онцлогууд

Тэнцвэржүүлэх машин нь өөр өөр зорилготой роторуудын статик эсвэл динамик тэнцвэргүйдлийг арилгахад зориулсан технологийн төхөөрөмж юм. Энэ нь тэнцвэржүүлэх роторыг тодорхойлогдсон эргэлтийн давтамж хүртэл хурдасгах механизм болон роторын тэнцвэргүйдлийг нөхөн төлбөрлөхөд шаардагдах залруулах жингийн масс болон байршлыг тодорхойлох тусгай хэмжилт, тооцооллын системийг агуулдаг.

Машины механик хэсгийн бүтэц нь ихэвчлэн дэмжих багана (холхивч) суурилуулсан шалгуураас бүрддэг. Эдгээр нь тэнцвэржүүлэх бүтээгдэхүүн (ротор)-ыг суурилуулахад ашиглагдаж, роторыг эргүүлэх зориулалтын хөдөлгүүрийг агуулдаг. Бүтээгдэхүүн эргэх явцад гүйцэтгэгддэг тэнцвэржүүлэх явцад хэмжилтийн системийн мэдрэгчид (тэдгээрийн төрөл машины загвараас хамаарна) холхивч дахь чичиргээг эсвэл холхивч дээрх хүчийг бүртгэдэг.

Энэ аргаар авсан өгөгдөл нь тэнцвэргүйдлийг нөхөхөд шаардлагатай залруулах жингийн масс болон суурилуулах байршлыг тодорхойлох боломжийг олгодог.

Одоогоор тэнцвэржүүлэх машин (тагтны) хоёр төрлийн бүтэц хамгийн түгээмэл:

  • Зөөлөн холхивчтэй машин (уян хатан дэмжлэгтэй);
  • Хатуу холхивчтэй машин (хатуу дэмжлэгтэй).

2.1. Зөөлөн холхивчтэй машин болон тагтнууд

Зөөлөн холхивчтэй тэнцвэржүүлэх машин (тагтны) үндсэн онцлог нь тэдгээр нь харьцангуй уян хатан дэмжлэгтэй бөгөөд энэ нь хөшүүн хөл, хөшүүн тавиур, хавтгай эсвэл цилиндр хөшүүн дэмжлэг зэрэгт суурилсан байдаг. Эдгээр дэмжлэгийн хувийн давтамж нь тэдгээрийн дээр суурилуулсан тэнцвэржүүлэгдсэн роторын эргэлтийн давтамжаас дор хаяж 2-3 дахин бага байдаг. Уян хатан Зөөлөн холхивчтэй дэмжлэгийн бүтцийн гүйцэтгэлийн классик жишээ нь DB-50 загварын машиний дэмжлэгт харагдах бөгөөд үүний зураг 2.1 дээр харуулсан.

P1010213

Зураг 2.1. Тэнцвэржүүлэх машиний загвар DB-50-ийн дэмжлэг.

Зураг 2.1-д харуулсанчлан хөдөлгөөнт хүрээ (слайдер) 2 нь дэмжлэгийн тогтмол багана 1-д хөшүүн хөшүүн 3-т суурилсан хөшүүн хөшүүнээр холбогдсон байдаг. Дэмжлэг дээр суурилуулсан роторын тэнцвэргүйдлээс үүдэлтэй төвөөс зайлуулах хүчний нөлөөгөөр тавиур (слайдер) 2 нь тогтмол багана 1-тэй харьцуулахад хэвтээ хэлбэлзэл хийх боломжтой бөгөөд үүнийг чичиргээний мэдрэгчээр хэмждэг.

Энэ дэмжлэгийн бүтцийн гүйцэтгэл нь тавиур хэлбэлзлийн бага хувийн давтамжид хүрэхийг хангадаг бөгөөд энэ нь ойролцоогоор 1-2 Hz байж болно. Энэ нь роторыг 200 RPM-ээс эхлэн өргөн хүрээний эргэлтийн давтамжид тэнцвэржүүлэх боломжийг олгодог. Энэ онцлог нь ийм дэмжлэгийг үйлдвэрлэх харьцангуй энгийн байдалтайгаа хамт энэ бүтцийг өөрсдийн зорилгоор тэнцвэржүүлэх машин үйлдвэрлэдэг бидний олон худалдан авагчдад татам болгодог.

IMAG0040

Зураг 2.2. "Полимер ХХК", Махачкал хотын үйлдвэрлэсэн тэнцвэржүүлэх машиний зөөлөн холхивчийн дэмжлэг

Зураг 2.2 нь Махачкал хотын "Полимер ХХК"-ийн дотоод хэрэгцээнд үйлдвэрлэсэн, дэмжлэгүүд нь суспензийн хөшүүргэнээс үүсгэсэн зөөлөн холхивчтэй тэнцвэржүүлэх машиний зураг болно. Энэ машин нь полимер материал үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг дугуйруулуудыг тэнцвэржүүлэхэд зориулагдсан.

Зураг 2.3 тэнцвэржүүлэх машиний ижил төстэй хөшүүн хөшүүнтэй тавиуртай зурагт тусгагдсан бөгөөд энэ нь тусгай зориулалтын хэрэгслийг тэнцвэржүүлэхэд зориулагдсан.

Зураг 2.4.a болон 2.4.b хөдөлгүүрийн голыг тэнцвэржүүлэх өрөөнд хийсэн Зөөлөн холхивчтэй машиний зургийг харуулж байна. Тэдгээрийн дэмжлэгүүд нь мөн хөшүүн хөшүүнээр хийгдсэн.

Зураг 2.5 турбокомпрессоруудыг тэнцвэржүүлэхэд зориулсан зөөлөн холхивчтэй машинийн зургийг харуулж байна, түүний тэрэгний дэмжлэгүүд мөн хавтан хөшүүргэн дээр суллагдсан. Энэ машин нь А. Шахгунян (Санкт-Петербург) хувийн хэрэглээнд зориулан хийгдсэн бөгөөд "Balanset 1" хэмжилтийн системээр тоноглогдсон.

Үйлдвэрлэгчийн мэдээлснээр (Зураг 2.6-ыг үзэх), энэ машин нь үлдэгдэл тэнцвэргүйдэл 0.2 g*mm-ийг хэтрэхгүй турбиныг тэнцвэржүүлэх боломжийг олгодог.

Инстр 1)

Зураг 2.3. Хөшүүн хөшүүнээр дэмжлэгтэй хөшүүн хөшүүнтэй хэрэгслийг тэнцвэржүүлэх Зөөлөн холхивчтэй машин

Кар 1

Зураг 2.4.a. Хөдөлгүүрийн голыг тэнцвэржүүлэх Зөөлөн холхивчтэй машин (Машин угсарсан)

Кар2)

Зураг 2.4.b. Хөшүүн хөшүүнээр дэмжлэгтэй тавиуртай хөдөлгүүрийн голыг тэнцвэржүүлэх Зөөлөн холхивчтэй машин. (Хөшүүргэн хөшүүрэгтэй удирдах голын дэмжлэг)

SAM_0506

2.5-р зураг. Хөшүүргэн хөшүүрэгтэй дэмжлэгтэй турбокомпрессорыг тэнцвэржүүлэх зөөлөн холхивчтай машин, А. Шахгунян (Санкт-Петербург) үйлдвэрлэсэн

SAM_0504

Зураг 2.6. А. Шахгуняны машин дээрх турбины роторыг тэнцвэржүүлэх үр дүнг харуулсан "Balanset 1" хэмжилтийн системийн дэлгэцийн хуулбар

Дээр дурдсан зөөлөн холхивчтай тэнцвэржүүлэх машин дэмжлэгийн сонгодог хувилгаас гадна бусад бүтцийн шийдлүүд ч өргөн хэрэглэгдэж эхэлсэн.

2.7 ба 2.8-р зураг дугуйруулах голын тэнцвэржүүлэх машинүүдийн зургийг онцолж байна, тэдгээрийн дэмжлэгүүд нь хавтан (хавтан) хөшүүргэн дээр суурилсан. Эдгээр машинууд нь харгалзан "Дергачева" хувийн үйлдвэрлэл болон "Таткардан" ХХК ("Кинетикс-М")-ийн өмчийн хэрэгцээнд үйлдвэрлэгдсэн.

Ийм дэмжлэгтэй зөөлөн холхивчтэй тэнцвэржүүлэх машинууд нь харьцангуй энгийн, үйлдвэрлэх боломжтой тул аматер үйлдвэрлэгчдийн талд ихэвчлэн давтагддаг. Эдгээр прототипууд нь ихэвчлэн "K. Schenck"-ийн VBRF цуврал машин эсвэл төстэй дотоод үйлдвэрлэлийн машинууд байдаг.

2.7 ба 2.8-р зурагт үзүүлсэн машинууд нь хоёр, гурван, дөрвөн дэмжлэгтэй хөдөлгөгч голыг тэнцвэржүүлэхэд зориулагдсан. Эдгээр нь дараахь ижил төстэй бүтэцтэй:

  • хоёр I-хэлбэрийн хөшүүргэнийг хөндлөн хавчуураар холбосон, нэгдсэн шалны хүрээ 1;
  • хөдөлгөөнгүй (урд) голын дэмжлэг 2;
  • хөдөлгөөнтой (ар) голын дэмжлэг 3;
  • нэг эсвэл хоёр хөдөлгөөнтой (дундаж) дэмжлэг 4. 2 ба 3-р дэмжлэгүүдэд тэнцвэржүүлэх хөдөлгөгч гол 7-г машин дээр суурилуулахад зориулсан 5 ба 6-р голын нэгжүүд байрладаг.

IMAG1077

Зураг 2.7. Хавтан (хавтан) хөшүүргэн дээрх дэмжлэгтэй "Дергачева" хувийн үйлдвэрлэлийн дугуйруулах голыг тэнцвэржүүлэх зөөлөн холхивчтэй машин

image (3)

Зураг 2.8. Хавтан хөшүүргэн дээрх дэмжлэгтэй "Таткардан" ХХК ("Кинетикс-М")-ийн дугуйруулах голыг тэнцвэржүүлэх зөөлөн холхивчтэй машин

Бүх дэмжлэгүүдэд чичиргээний мэдрэгч 8 суурилуулсан бөгөөд эдгээр нь дэмжлэгүүдийн хөндлөн хэлбэлзлийг хэмжихэд ашиглагддаг. 2-р дэмжлэг дээр суурилуулсан удирдах гол 5 нь цахилгаан хөдөлгүүрээр сүлжээний дамжуулалтаар эргүүлдэг.

2.9.a ба 2.9.b-р зураг хавтан хөшүүрэгт суурилсан тэнцвэржүүлэх машин дэмжлэгийн зурагт дүрслэлийг харуулж байна.

S5007480

S5007481

2.9-р зураг. Хавтан хөшүүрэгтэй зөөлөн холхивчтай тэнцвэржүүлэх машин дэмжлэг

  • a) Хажуугийн харагдах байдал;
  • b) Урдын харагдах байдал

Аматер үйлдвэрлэгчид ийм дэмжлэгийг өөрсдийн бүтээлүүдэд ихэвчлэн ашигладаг тул тэдгээрийн бүтцийн онцлогийг илүү дэлгэрэнгүй авч үзэх нь ашигтай. 2.9.a-р зурагт үзүүлснээр энэ дэмжлэг нь гурван үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгээс бүрдэнэ:

  • Доод дэмжлэгийн хавтан 1: Урд голын дэмжлэгийн хувьд хавтан нь удирдах замд хөшүүнээр бэхлэгддэг бол дундаж дэмжлэгүүд эсвэл ард голын дэмжлэгүүдийн хувьд доод хавтан нь хүрээний удирдах зам дагуу хөдөлж чаддаг тэрэг хэлбэрээр зохион бүтээгдсэн.
  • Дээд дэмжлэгийн хавтан 2, дээр нь дэмжлэгийн нэгжүүд (өнгөх дэмжлэгүүд 4, голууд, дундаж холхивч гэх мэт) суурилуулдаг.
  • Хоёр хавтан хөшүүрэг 3, доод болон дээд холхивчийн хавтангуудыг холбож байна.

Тэнцвэржүүлэгч ротор хурдасгах эсвэл удаашрах явцад үүсч болох дэмжлэгүүдийн чичиргээ нэмэгдэх эрсдэлийг урьдчилан сэргийлэхийн тулд дэмжлэгүүдэд түгжээний механизм (2.9.b-р зурагт үзүүлсэн) багтааж болно. Энэ механизм нь дэмжлэгийн хавтан хөшүүргүүдийн нэгтэй холбогдсон эксцентрик түгжээ 6-аар түгжигдэж болох хөшүүн хаалт 5-аас бүрдэнэ. Түгжээ 6 ба хаалт 5 түгжигдсэн үед дэмжлэг түгжигдэж, хурдасгах, удаашрах явцад чичиргээ нэмэгдэх эрсдэлийг арилгана.

Хавтан (пластин) хөшүүрэгтэй дэмжлэгийг зохион бүтээхдээ машин үйлдвэрлэгч нь хөшүүргүүдийн хөшүүн чанар болон тэнцвэржүүлэгч роторын масстай хамааралтай тэдгээрийн хувийн хэлбэлзлийн давтамжийг үнэлэх ёстой. Энэ параметрийг мэдэх нь зохион бүтээгчид роторын ажиллагааны эргэлтийн давтамжийн мужийг ойлгомжтой сонгох, тэнцвэржүүлэх явцад дэмжлэгүүдийн резонансын хэлбэлзлийн аюулаас зайлсхийх боломжийг олгоно.

Дэмжлэгүүдийн хэлбэлзлийн хувийн давтамжуудыг тооцоолох, туршилтаар тодорхойлох зөвлөмжүүд болон тэнцвэржүүлэх машин бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн талаар 3-р хэсэгт хэлэлцсэн.

Өмнө дурдсаны дагуу хавтан (пластин) хөшүүрэг ашигласан дэмжлэгийн бүтцийн энгийн байдал, үйлдвэрлэх боломж нь тэнхлэгийн гол, автомашин турбокомпрессорын ротор гэх мэт зорилготой тэнцвэржүүлэх машинуудыг хөгжүүлэгч аматеруудыг татаж байна.

Жишээлбэл, Зураг 2.10.a болон 2.10.b нь турбокомпрессорын роторыг тэнцвэржүүлэхэд зориулсан машиний ерөнхий харагдах зургийн зургийг харуулж байна. Энэ машин нь Пенза хотын "SuraTurbo" ХХК-ийн дотоод хэрэгцээнд үйлдвэрлэгдсэн бөгөөд ашиглагддаг.

Балансировка турбокомпрессора (1)

2.10.a. Турбокомпрессорын роторыг тэнцвэржүүлэх машин (Хажуугийн харагдах байдал)

Балансировка турбокомпрессора(2)

2.10.b. Турбокомпрессорын роторыг тэнцвэржүүлэх машин (Урд дэмжлэгийн талын харагдах байдал)

Өмнө хэлэлцсэн зөөлөн холхивчтай тэнцвэржүүлэх машинуудаас гадна харьцангуй энгийн зөөлөн холхивчтай тавиур (stand) үүсгэх тохиолдол байдаг. Эдгээр тавиур нь бага зардгаар өөр өөр зорилготой эргэлдэх механизмдыг өндөр чанартай тэнцвэржүүлэх боломжийг олгодог.

Доор хэд хэдэн ийм суурийг хавтан хавтан (эсвэл хүрээ) дээр суурилуулсан цилиндрт шахах хөшүүргэн дээр суурилуулсан суурь дээр барьсан нь харагдана. Эдгээр хөшүүргүүдийг ихэвчлэн хавтан дээр суурилуулсан тэнцвэржүүлэх механизмын хэлбэлзлийн хувийн давтамж нь энэ механизмын роторын тэнцвэржүүлэх явцад эргэлтийн давтамжаас 2-3 дахин бага байхаар сонгодог.

2.11-р зураг П. Ашарин өөрийн дотоод үйлдвэрлэлийн зориулалтаар үйлдвэрлэсэн алхлагч дугуйг тэнцвэржүүлэх тавиур (stand)-ын зурагт дүрслэлийг харуулж байна.

image (1)

2.11-р зураг. Алхлагч дугуйг тэнцвэржүүлэх тавиур (stand)

Энэ тавиур (stand) нь дараахь үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс бүрдэнэ:

  • Хавтан 1 дөрвөн цилиндр хөшүүрэг 2 дээр суурилуулсан;
  • Цахилгаан хөдөлгүүр 3 үүний ротор нь голын үүрэг гүйцэтгэж, дээр нь алхлагч дугуйг гол дээр суурилуулах, бэхлэхэд ашиглагддаг мандрель 4 суурилуулсан.

Энэ суурийн гол онцлог нь цахилгаан хөдөлгүүрийн роторын эргэлтийн өнцгийн импульсийн мэдрэгч 5-ыг агуулж байгаа бөгөөд үүнийг суурийн хэмжилтийн системийн нэг хэсэг болгон ("Balanset 2C") ашиглан тасалгааны дугуйгаас залруулах массыг авах өнцгийн байршлыг тодорхойлоход ашигладаг.

2.12-р зураг вакуум насосыг тэнцвэржүүлэхэд ашигладаг тавиурын зураг байна. Энэхүү тавиур нь "Хэмжилтийн үйлдвэр" ААН-ийн захиалгаар хөгжүүлсэн.

Рунёв

Зураг 2.12. "Хэмжилтийн үйлдвэр" ААН-ийн вакуум насосыг тэнцвэржүүлэх тавиур

Энэ тавиур (stand)-ын суурь нь мөн Хавтан 1 цилиндр хөшүүрэг 2 дээр суурилуулсан. Хавтан 1 дээр вакуум насос 3 суурилуулсан бөгөөд энэ нь 0-ээс 60,000 RPM хүртэл өргөн хүрээгээр хурдыг өөрчилж чаддаг өөрийн цахилгаан хөдөлгүүртэй. Чичиргээний мэдрэгч 4 нь насосны их бие дээр суурилуулсан бөгөөд эдгээр нь өөр өөр өндөрт хоёр өөр хэсэгт чичиргээг хэмжихэд ашиглагддаг.

Насосны роторын эргэлтийн өнцөгтэй чичиргээ хэмжих процессыг синхрончлохын тулд энэ тавиур дээр лазер фазын өнцгийн мэдрэгч 5-ыг ашигладаг. Ийм тавиур гадаад бүтцээрээ энгийн харагдаж байгаа ч насосны ажлын хүрдийг маш өндөр чанартай тэнцвэржүүлэх боломжийг олгодог.

Жишээлбэл, доод критик эргэлтийн давтамжид насосны роторын үлдэгдлийн тэнцвэргүйдэл нь ISO 21940-11 (өмнө нь ISO 1940-1) стандартад тодорхойлогдсон хамгийн нарийн тэнцвэрийн чанарын ангилал болох G0.4-ийн тэсвэрлэх хязгаараас доогуур байдаг — энэ нь стандартанд жагсаасан аливаа ангилалаас илүү хатуу шаардлагатай тэнцэх G0.16-д дүйцэх дотоод туршилтын үр дүн юм.

8,000 RPM хүртэлх эргэлтийн хурдтай тэнцвэржүүлэх явцад насосны их биед хүрсэн үлдэгдэл чичиргээ 0.01 мм/сек-ийг хэтрэхгүй.

Дээр дурдсан схемээр үйлдвэрлэсэн тэнцвэржүүлэх тавиур (stand)-ууд нь сэнс гэх мэт бусад механизмыг тэнцвэржүүлэхэд ч мөн үр дүнтэй байдаг. Сэнсийг тэнцвэржүүлэхэд зориулалттай тавиур (stand)-ын жишээгүүдийг 2.13 ба 2.14-р зурагт харуулсан.

P1030155 (2)

2.13-р зураг. Сэнсийн ажлын хүрдийг тэнцвэржүүлэх тавиур (stand)

Ийм тавиур дээр хүрсэн сэнсийн тэнцвэржүүлэлтийн чанар нь хангалттай өндөр байдаг. "Атлант-проект" ХХК-ийн мэргэжилтнүүдийн мэдээлснээр, тэд "Кинематика" ХХК-ийн зөвлөмжийн үндсэн дээр (Зураг 2.14-ийг үз) зохион бүтээсэн тавиур дээр сэнсийг тэнцвэржүүлэхэд хүрсэн үлдэгдлийн чичиргээний түвшин 0.8 мм/сек байсан. Энэ нь ISO 31350-2007 "Чичиргээ. Үйлдвэрлэлийн сэнс. Үйлдвэрлэсэн чичиргээ болон тэнцвэрийн чанарт тавьдаг шаардлага" стандартад BV5 ангиллын сэнсэнд тогтоосон тэсвэрлэх хязгаараас гурав дахин илүү сайн үзүүлэлт юм.

20161122_100338 (2)

Зураг 2.14. "Атлант-проект" ХХК, Подольск хотын тэсрэлтээс хамгаалсан тоног төхөөрөмжийн сэнсийн ажлын хүрдийг тэнцвэржүүлэх тавиур

"Лиссант Сэнсийн Үйлдвэр" ААН-д авсан ижил төстэй өгөгдөл нь ийм тавиур нь салхивчийн сэнсийн дараалсан үйлдвэрлэлд ашиглагдаж, үлдэгдлийн чичиргээг 0.1 мм/с-ээс хэтрэхгүй байхаар тогтмол хангаж байсныг харуулж байна.

2.2. Хатуу холхивчтэй машин

Хатуу холхивчтай тэнцвэржүүлэх машинууд нь өмнө хэлэлцсэн зөөлөн холхивчтай машинуудаас дэмжлэгийн бүтцээрээ ялгаатай. Тэдгээрийн дэмжлэгүүд нь нарийн төвөгтэй хөндийтэй (хүрээлэгдсэн) хөшүүн хавтангуудын хэлбэрээр хийгдсэн. Эдгээр дэмжлэгүүдийн хувийн давтамжууд нь машин дээр тэнцвэржүүлэгдэх роторын хамгийн их эргэлтийн давтамжаас эрс (багагүй 2-3 дахин) давдаг.

Хатуу холхивчтай машинууд нь зөөлөн холхивчтай машинуудаас илүү олон талт байдаг, учир нь тэдгээр нь ихэвчлэн роторуудыг тэдгээрийн масс, хэмжээний шинж чанарын илүү өргөн хүрээнд өндөр чанартай тэнцвэржүүлэх боломжийг олгодог. Эдгээр машинүүдийн чухал давуу тал нь харьцангуй бага эргэлтийн хурданд, жишээлбэл 200-500 RPM болон түүнээс доош хүрээнд роторуудыг өндөр нарийвчлалтай тэнцвэржүүлэх боломжийг олгодогт оршино.

2.15-р зураг "K. Schenk" компанийн үйлдвэрлэсэн ердийн Хатуу Холхивчтай тэнцвэржүүлэх машингийн зураг байна. Энэ зурагнаас дэмжлэгийн хэсэг бүр нь нарийн төвөгтэй ховилуудаар үүсгэгдсэн бөгөөд өөр өөр хөшүүн чанартай байгаа нь тодорхой харагдаж байна. Роторын тэнцвэргүйдлийн хүчнүүдийн нөлөөгөөр энэ нь дэмжлэгийн зарим хэсгүүд бусад хэсгүүдтэй харьцуулахад деформаци (шилжилт) үүсгэхэд хүргэж болно. (Зураг 2.15-д дэмжлэгийн илүү хөшүүн хэсгийг улаан цэгтэй шугамаар, харьцангуй уян хатан хэсгийг цэнхэр өнгөөр тэмдэглэсэн).

Дурдсан харьцангуй деформацийг хэмжихийн тулд хатуу холхивчтай машинууд нь хүчний мэдрэгч эсвэл харилцан үйлчлэлгүй чичиргээний шилжилтийн мэдрэгч гэх мэт өөр өөр төрлийн өндөр мэдрэмтгий чичиргээний мэдрэгчүүдийг ашиглаж болно.

Шенк бал

Зураг 2.15. "K. Schenk" компанийн Хатуу Холхивчтай тэнцвэржүүлэх машин

"Балансет" цуврал багажуудын хэрэглэгчдээс ирсэн хүсэлтүүдийн шинжилгээгээр дотоод хэрэгцээнд зориулсан Хатуу Холхивчтай машин үйлдвэрлэхэд сонирхол тасралтгүй нэмэгдэж байгааг харуулж байна. Үүнийг дотоод тэнцвэржүүлэх машингуудын бүтцийн онцлогуудын тухай зар сурталчилгааны мэдээлэл өргөн хүрээнд тархаж, аматер үйлдвэрлэгчид өөрсдийн хөгжүүлэлтэд аналог (эсвэл прототип) болгон ашиглаж байгаатай холбоотой.

"Балансет" цуврал багажуудын хэд хэдэн хэрэглэгчийн дотоод хэрэгцээнд үйлдвэрлэгдсэн Хатуу Холхивчтай машингийн зарим хувилбаруудыг авч үзье.

2.16.a – 2.16.d-р зураг Хөдөлгүүрийн голыг тэнцвэржүүлэхэд зориулсан Хатуу Холхивчтай машингийн зураг байна, энэ нь Н. Обедков (Магнитогорск хот) үйлдвэрлэсэн. Зураг 2.16.а-аас харахад машин нь хөшүүн рам 1-ээс бүрдэх бөгөөд дээр нь дэмжлэгүүд 2 (хоёр шпиндель болон хоёр завсрын) суурилуулсан байна. Машин гол шпиндель 3-ыг хурдны хянагч 6-ийн тусламжтайгаар асинхрон цахилгаан хөдөлгүүр 4-өөс хурдны хянагч 6-ийн тусламжтайгаар эргүүлдэг. Машинд хэмжилт, тооцооллын систем 5 болох "Балансет 4" суурилуулсан бөгөөд энэ нь хэмжих нэгж, компьютер, дөрвөн хүчний мэдрэгч, фазын өнцгийн мэдрэгчээс бүрдэнэ (мэдрэгчид Зураг 2.16.а-д харагдахгүй).

2015-01-28 14

2.16.a-р зураг. Хөдөлгөгч голыг тэнцвэржүүлэх хатуу холхивчтай машин, Н. Обедков (Магнитогорск) үйлдвэрлэсэн

2.16.b-р зураг машинны урд талын дэмжлэгийн зураг бөгөөд тэргүүлэх гол 3 нь өмнө дурдсанчлан асинхрон цахилгаан хөдөлгүүр 4-өөс хавтан хөдөлгөөгөөр эргүүлдэг. Энэ дэмжлэг нь хүрээндээ хатуу суурилагдсан байна.

2015-01-28 14

Зураг 2.16.b. Урд (тэргүүлэх) голын дэмжлэг.

Зураг 2.16.c машинны хоёр хөдөлгөөнт завсрын дэмжлэгүүдийн нэгний зураг байна. Энэ дэмжлэг нь 7 гулсуур дээр тулгуурласан бөгөөд хүрээний удирдлагаар уртааш хөдөлгөөн хийх боломжтой. Энэ дэмжлэгт тэнцвэржүүлэх голын завсрын холхивчийн өндрийг суурилуулж, тохируулахад зориулсан тусгай төхөөрөмж 8 багтсан байна.

2015-01-28 14

Зураг 2.16.c. Машинны завсрын хөдөлгөөнт дэмжлэг

Зураг 2.16.d машин рамны удирдлагын дагуу хөдөлгөөн хийх боломжтой хойд (хөдөлгөгч) шпинделийн дэмжлэгийн зураг байна, энэ нь завсрын дэмжлэгүүдтэй адил.

2015-01-28 14

Зураг 2.16.d. Арын (хөдөлгөгдөх) голын дэмжлэг.

Дээр дурдсан бүх дэмжлэгүүд нь хавтгай суурь дээр суурилагдсан босоо хавтангууд юм. Хавтангууд нь Т хэлбэрийн ховилуудыг (Зураг 2.16.d-ийг үз) агуулдаг бөгөөд энэ нь дэмжлэгийг дотоод хэсэг 9 (илүү хөшүүн) болон гадаад хэсэг 10 (илүү зөөлөн) болгон хуваадаг. Дэмжлэгийн дотоод болон гадаад хэсгүүдийн хөшүүн чанарын ялгаа нь тэнцвэржүүлэх роторын тэнцвэргүйдлийн хүчнээс шалтгаалан эдгээр хэсгүүдийн харьцангуй деформацид хүргэж болзошгүй.

Өөрийн гараар хийсэн машин дээр дэмжлэгүүдийн харьцангуй деформацийг хэмжихийн тулд ихэвчлэн хүчний мэдрэгчүүдийг ашигладаг. Хатуу холхивчтай тэнцвэржүүлэх машин дэмжлэг дээр хүчний мэдрэгчийг хэрхэн суурилуулсны жишээг Зураг 2.16.e-д харуулсан байна. Энэ зургаас харахад хүчний мэдрэгч 11 нь дэмжлэгийн гадаад хэсгийн хураагч нүхээр дамжин өнгөрөх 12 бугуйгаар дэмжлэгийн дотоод хэсгийн хажуу гадаргуу руу шахуулсан байна.

12 бугуйн 11 хүчний мэдрэгчийн бүх хавтгай дахь даралтыг жигд байлгахын тулд түүнийг мэдрэгчийн хооронд 13 хавтгай шайба тавьдаг.

2015-01-28 14

Зураг 2.16.d. Дэмжлэг дээр хүчний мэдрэгч суурилуулах жишээ.

Машин ажиллах явцад тэнцвэржүүлэгдэх роторын тэнцвэргүйдлийн хүчнүүд дэмжлэгийн нэгжүүдээр (шпиндель эсвэл завсрын холхивч) дамжин дэмжлэгийн гадаад хэсэгт үйлчилдэг бөгөөд энэ нь роторын эргэлтийн давтамжаар дотоод хэсэгтэй харьцуулахад циклик хөдөлгөөн (деформаци) хийж эхэлдэг. Үүний үр дүнд мэдрэгч 11-д тэнцвэргүйдлийн хүчтэй пропорциональ хувьсах хүч үйлчилнэ. Үүний нөлөөгөөр хүчний мэдрэгчийн гаралт дээр роторын тэнцвэргүйдлийн хэмжээтэй пропорциональ цахилгаан дохио үүснэ.

Бүх дэмжлэг дээр суурилуулсан хүчний мэдрэгчдийн дохионууд машин хэмжилт, тооцооллын системд дамжина, энд тэдгээрийг залруулах жингийн параметрүүдийг тодорхойлоход ашигладаг.

Зураг 2.17.a. "Бараан" голыг тэнцвэржүүлэхэд ашигладаг өндөр тусгайлагдсан Хатуу Холхивчтай машингийн зураг байна. Энэ машин нь "Уфатвердосплав" ХХК-ийн дотоод хэрэгцээнд үйлдвэрлэгдсэн.

Зургаас харахад машинны хурдасгах механизм нь хялбаршуулсан бүтэцтэй бөгөөд дараах үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс бүрдэнэ:

  • Нийлэгдсэн хүрээ 1, суурь болгон ажилладаг;
  • Хоёр тогтмол дэмжлэг 2, хүрээндээ хатуу бэхлэгдсэн;
  • Цахилгаан хөдөлгүүр 3, хавтан хөдөлгөөгөөр 4 тэнцвэржүүлэх голыг (шуруу) 5 эргүүлдэг.

Фото0007 (2).jpg

Зураг 2.17.а. "Уфатвердосплав" ХХК-ийн үйлдвэрлэсэн "Бараан" голыг тэнцвэржүүлэх Хатуу Холхивчтай машин

Машинны 2 дэмжлэгүүд нь Т хэлбэрийн ховилтой босоо суурилуулсан ган хавтангууд юм. Дэмжлэг бүрийн дээд хэсэгт өнхрөх холхивч ашиглан үйлдвэрлэсэн дэмжлэгийн дугуйнууд байдаг бөгөөд тэнцвэржүүлэх гол 5 эдгээр дээр эргэдэг.

Роторын тэнцвэргүйдлийн нөлөөгөөр үүсэх дэмжлэгүүдийн деформацийг хэмжихийн тулд хүчний мэдрэгч 6-ыг ашигладаг (Зураг 2.17.б-г үз), эдгээр нь дэмжлэгүүдийн ховилуудад суурилуулсан байна. Эдгээр мэдрэгчид энэ машин дээр хэмжилт, тооцооллын систем болгон ашиглагдаж буй "Балансет 1" багажтай холбогдсон.

Машин хурдасгах механизмын харьцангуй энгийн байдалд үл хайхад, энэ нь нарийн төвөгтэй спираль гадаргуутай (Зураг 2.17.а-аас харагдаж байгаачлан) бараануудыг хангалттай өндөр чанартай тэнцвэржүүлэх боломжийг олгодог.

"Уфатвердосплав" ХХК-ийн мэдээлснээр, энэ машин дээр тэнцвэржүүлэх явцад барааны анхны тэнцвэргүйдэл бараг 50 дахин буурсан.

Фото0009 (1280x905)

Зураг 2.17.b. Хүчний мэдрэгчтэй шуруу голыг тэнцвэржүүлэх хатуу холхивчтай машин дэмжлэг

Хүрсэн үлдэгдлийн тэнцвэргүйдэл нь барааны эхний хавтгайд 3552 г*мм (185 мм радиуст 19.2 г), хоёр дахь хавтгайд 2220 г*мм (185 мм радиуст 12.0 г) байсан. 500 кг жинтэй, 3500 RPM эргэлтийн давтамжтай ажилладаг роторын хувьд энэ тэнцвэргүйдэл нь ISO 21940-11 (өмнө нь ISO 1940-1) стандартад G6.3 ангилалд харгалзах бөгөөд техникийн баримт бичигт тусгагдсан шаардлагыг хангаж байна.

Өөр өөр хэмжээтэй хоёр Хатуу Холхивчтай тэнцвэржүүлэх машингийн дэмжлэгүүдийг зэрэг суурилуулах нэг суурь ашиглахыг оролцсон оригинал бүтэц (Зураг 2.18-г үз) нь С.В. Морозов санал болгосон. Үйлдвэрлэгчийн үйлдвэрлэлийн зардлыг хамгийн бага байлгах боломжийг олгодог энэхүү техникийн шийдлийн тодорхой давуу талууд дараах байдалтай байна:

  • Үйлдвэрлэлийн талбайг хэмнэх;
  • Хоёр өөр машин ажиллуулахад давтамж өөрчлөгдөх хөдөлгүүртэй нэг цахилгаан хөдөлгүүр ашиглах;
  • Хоёр өөр машин ажиллуулахад нэг хэмжилтийн систем ашиглах.

Зураг 2.18. С.В. Морозовын үйлдвэрлэсэн Хатуу Холхивчтай тэнцвэржүүлэх машин ("Тандем")

3. Тэнцвэржүүлэх машиний үндсэн нэгжүүд болон механизмийн барилгын шаардлагыг

3.1. Холхивч

3.1.1. Холхивчийн загварчлалын онолын үндэс

Өмнөх хэсэгт тэнцвэржүүлэх машингийн Зөөлөн Холхивч болон Хатуу Холхивч дэмжлэгүүдийн үндсэн бүтцийн хувилбаруудыг дэлгэрэнгүй хэлэлцсэн. Эдгээр дэмжлэгүүдийг зохион бүтээх, үйлдвэрлэхэд инженерүүдийн анхаарах ёстой чухал параметр бол тэдгээрийн хувийн чичиргээний давтамж юм. Энэ нь машин хэмжилт, тооцооллын системүүд залруулах жингийн параметрүүдийг тооцоолохын тулд дэмжлэгүүдийн чичиргээний далайц (циклик деформаци) болон фазыг хэмжих шаардлагатай байдагтай холбоотой.

Хэрэв дэмжлэгийн хувийн давтамж тэнцвэржүүлэгдэх роторын эргэлтийн давтамжтай давхцвал (дэмжлэгийн резонанс), чичиргээний далайц, фазыг нарийвчлалтай хэмжих нь практик боломжгүй болно. Үүнийг тэнцвэржүүлэгдэх роторын эргэлтийн давтамжаас хамаарч дэмжлэгийн чичиргээний далайц, фазын өөрчлөлтийг харуулсан графикуудаар тодорхой харуулсан (Зураг 3.1-ийг үз).

Эдгээр графикуудаас харахад тэнцвэржүүлэх роторын эргэлтийн давтамж дэмжлэгийн хэлбэлзлийн хувийн давтамж руу ойртох тусам (өөрөөр хэлбэл fp/fo харьцаа 1-д ойрхон үед) дэмжлэгийн резонансын хэлбэлзлээс шалтгаалан далайц эрс нэмэгддэг (Зураг 3.1.a-г үз). Мөн 3.1.b график нь резонансын бүсэд фазын өнцөг ∆F° эрс өөрчлөгдөж, 180° хүртэл хүрч болзошгүйг харуулж байна.

Өөрөөр хэлбэл, резонансын бүсэд аливаа механизмыг тэнцвэржүүлэхэд эргэлтийн давтамж бага зэрэг өөрчлөгдөхөд ч чичиргээний далайц, фазын хэмжилтийн үр дүнд эрс тогтворгүй байдал үүсч, залруулах жингийн параметрүүдийг тооцоолоход алдаа гарч, тэнцвэржүүлэлтийн чанарт сөрөг нөлөө үзүүлдэг.

Дээрх графикууд нь Хатуу Холхивчтай машингуудын хувьд роторын ажиллагааны давтамжийн дээд хязгаар нь дэмжлэгийн хувийн давтамж fo-оос (багагүй) 2-3 дахин бага байх ёстой гэсэн өмнөх зөвлөмжийг баталж байна. Зөөлөн Холхивчтай машингуудын хувьд тэнцвэржүүлэгдэх роторын зөвшөөрөгдөх ажиллагааны давтамжийн доод хязгаар нь дэмжлэгийн хувийн давтамжаас (багагүй) 2-3 дахин өндөр байх ёстой.

График резонанса

Зураг 3.1. Тэнцвэржүүлэх машин дэмжлэгийн чичиргээний харьцангуй далайц, фазын өөрчлөлтийг эргэлтийн давтамжийн өөрчлөлтөөс хамааруулсан графикууд.

  • Ад – Дэмжлэгийн динамик чичиргээний далайц;
  • e = m*r / M - Тэнцвэржүүлэгдэх роторын тодорхой тэнцвэргүйдэл;
  • м – Роторын тэнцвэргүй масс;
  • M – Роторын масс;
  • r – Ротор дээрх тэнцвэргүй масс байрлах радиус;
  • fp – Роторын эргэлтийн давтамж;
  • fo – Дэмжлэгийн чичиргээний хувийн давтамж

Өгөгдсөн мэдээллийг харгалзан үзвэл машинны дэмжлэгүүдийн резонансын бүсэд (Зураг 3.1-д улаан өнгөөр тэмдэглэсэн) ажиллуулахыг зөвлөхгүй байна. Зураг 3.1-д харуулсан графикууд нь мөн роторын ижил тэнцвэргүйдлүүдийн хувьд зөөлөн холхивчтай машин дэмжлэгүүдийн бодит чичиргээ нь зөөлөн холхивчтай машин дэмжлэгүүд дээр үүсдэг чичиргээнээс эрс бага байдаг болохыг харуулж байна.

Эндээс хатуу холхивчтай машин дэмжлэгүүдийн чичиргээг хэмжихэд ашигладаг мэдрэгчүүд нь зөөлөн холхивчтай машин дэх мэдрэгчүүдээс илүү мэдрэмтгий байх ёстой гэсэн дүгнэлт гарна. Энэ дүгнэлтийг мэдрэгч ашиглах бодит туршлага сайн баталж байгаа бөгөөд зөөлөн холхивчтай тэнцвэржүүлэх машин дээр амжилттай ашиглагддаг абсолют чичиргээний мэдрэгчүүд (вибро-акселерометр болон/эсвэл вибро-хурдны мэдрэгч) ихэвчлэн хатуу холхивчтай машин дээр шаардлагатай тэнцвэржүүлэлтийн чанарыг хүргэж чадахгүй байна.

Эдгээр машин дээр хүчний мэдрэгч эсвэл өндөр мэдрэмтгий шилжилтийн мэдрэгч зэрэг харьцангуй чичиргээний мэдрэгчүүдийг ашиглахыг зөвлөж байна.

3.1.2. Тооцооллын аргаар дэмжлэгүүдийн хувийн давтамжийг үнэлэх

Загварчлагч нь 3.1 томьёог ашиглан нэг чөлөөт зэрэгтэй хэлбэлзлийн систем гэж энгийнээр авч үзснээр дэмжлэгийн хувийн давтамж fo-г ойролцоогоор (үнэлгээний) тооцоолол хийж болно, энэ нь (Зураг 2.19.a-г үз) K хөшүүн чанартай хөшүүргэн дээр хэлбэлзэж буй M массгаар илэрхийлэгдэнэ.

fo​=2π1​√(K/M)​​ (3.1)

Тэгш хэмтэй хоёр холхивчтай роторын хувьд тооцоололд ашиглах M массыг 3.2 томьёогоор ойролцоогоор тодорхойлж болно.

M=Mo​+Mr​/n​ (3.2)

энд Mo​ нь дэмжлэгийн хөдөлгөөнт хэсгийн масс кг-аар; Mr​ нь тэнцвэржүүлэгдэх роторын масс кг-аар; n нь тэнцвэржүүлэлтэд оролцож буй машин дэмжлэгүүдийн тоо.

Дэмжлэгийн хөшүүн чанар K-г 3.3 томьёог ашиглан P статик хүчээр ачааллах үед дэмжлэгийн ΔL деформацийг хэмжих туршилтын судалгааны үр дүнд үндэслэн тооцоолно (Зураг 3.2.a болон 3.2.b-г үз).

K=P/ΔL (3.3)

энд ΔL нь дэмжлэгийн деформаци метрээр; P нь Ньютоноор статик хүч.

Ачааллын хүч P-ийн хэмжээг хүч хэмжих багажаар (жишээлбэл, динамометр) хэмжиж болно. Дэмжлэгийн шилжилт ΔL-ийг шугаман шилжилт хэмжих төхөөрөмжөөр (жишээлбэл, индикатор) тодорхойлно.

3.1.3. Дэмжлэгүүдийн хувийн давтамжийг тодорхойлох туршилтын аргууд

Дээр хэлэлцсэн дэмжлэгүүдийн хувийн давтамжийг хялбаршуулсан аргаар тооцоолох нь мэдэгдэхүйц алдаанд хүргэж болох тул ихэнх аматер хөгжүүлэгчид эдгээр параметрүүдийг туршилтын аргаар тодорхойлохыг илүүд үздэг. Үүний тулд тэд тэнцвэржүүлэх машингийн орчин үеийн чичиргээ хэмжих системүүд, түүний дотор "Балансет" цуврал багажуудын боломжуудыг ашигладаг.

3.1.3.1. Цохилтын өдөөлтийн аргаар дэмжлэгүүдийн хувийн давтамжийг тодорхойлох

Цохилтын өдөөлтийн арга нь дэмжлэг эсвэл машинны аливаа бусад хэсгийн чичиргээний хувийн давтамжийг тодорхойлох хамгийн энгийн, түгээмэл арга юм. Энэ нь аливаа биет (жишээлбэл, цагаан толгойн цаг (Зураг 3.3-г үз)) цохилтын өдөөлтөд орсноор түүний хариу урвал нь аажмаар буурч буй чичиргээний хариу урвалаар илэрхийлэгддэгт суурилдаг. Чичиргээний дохионы давтамж нь биетийн бүтцийн онцлогуудаар тодорхойлогдох бөгөөд түүний хувийн чичиргээний давтамжтай тохирч байна. Чичиргээг цохилтын өдөөлтөөр үүсгэхийн тулд резинэн чоо эсвэл энгийн чоо зэрэг аливаа хүнд багажийг ашиглаж болно.

Удар

Зураг 3.3. Биетийн хувийн давтамжийг тодорхойлоход ашигладаг цохилтын өдөөлтийн диаграмм

Чооны масс нь өдөөгдөж буй биетийн массын ойролцоогоор 10% байх ёстой. Чичиргээний хариу урвалыг бүртгэхийн тулд судалгаанд оруулж буй биет дээр чичиргээний мэдрэгчийг суурилуулж, түүний хэмжилтийн тэнхлэгийг цохилтын өдөөлтийн чиглэлтэй нийцүүлэх хэрэгтэй. Зарим тохиолдолд дуу чимээ хэмжих төхөөрөмжийн микрофоныг биетийн чичиргээний хариу урвалыг хүлээн авах мэдрэгч болгон ашиглаж болно.

Зонд нь объектын чичиргээг цахилгаан дохио болгон хувиргаж, дараа нь спектрийн анализаторын оролт зэрэг хэмжих багаж руу илгээдэг. Энэ багаж нь буурах чичиргээний процессын цаг хугацааны функц болон спектрийг бүртгэдэг (Зураг 3.4-ийг үз), үүний шинжилгээ нь объектын хувийн чичиргээний давтамж(ууд)-ыг тодорхойлох боломжийг олгодог.

Зураг 3.5. Шалгаж буй бүтцийн унтарч буй цохилтын чичиргээний цаг хугацааны функц, спектрийг харуулсан програмын интерфэйс

Зураг 3.5-д харуулсан спектрийн график (ажлын цонхны доод хэсгийг үзэх)-ийг шинжлэхэд шалгаж буй бүтцийн хувийн чичиргээний гол бүрэлдэхүүн хэсэг нь графикийн абсциссийн тэнхлэгт харьцуулан тодорхойлогдсоноор 9.5 Гц давтамжид явагддаг болох нь харагдаж байна. Энэ аргыг Зөөлөн холхивч болон Хатуу холхивчтэй балансировкын машин дэмжлэгийн хувийн чичиргээний судалгаанд хэрэглэхийг зөвлөж болно.

3.1.3.2. Чөлөөт удаашралын горимд дэмжлэгийн хувийн давтамжуудыг тодорхойлох

Зарим тохиолдолд дэмжлэгүүдийн хувийн давтамжийг "чөлөөт удаашрал" дээр чичиргээний далайц, фазыг циклик хэмжих замаар тодорхойлж болно. Энэ аргыг хэрэгжүүлэхэд шалгаж буй машин дээр суурилуулсан роторыг эхлээд хамгийн их эргэлтийн хурд хүртэл хурдасгаж, дараа нь хөдөлгүүрийг тасалж, роторын тэнцвэргүйдэлтэй холбоотой өдөөх хүчний давтамжийг хамгийн ихээс зогсох цэг хүртэл аажмаар бууруулдаг.

Энэ тохиолдолд дэмжлэгийн хувийн давтамжуудыг дараах хоёр шинж чанараар тодорхойлж болно:

  • Резонансын мужуудад ажиглагдаж буй чичиргээний далайцын орон нутгийн үсрэлтээр;
  • Далайцын үсрэлтийн бүсэд ажиглагдаж буй чичиргээний фазын огцом өөрчлөлтөөр (180° хүртэл).

"Балансет" цуврал багажуудад "Виброметр" горим ("Балансет 1") эсвэл "Тэнцвэржүүлэлт. Хяналт" горим ("Балансет 2C" болон "Балансет 4")-ыг ашиглан объектын хувийн давтамжийг "чөлөөт удаашрал" дээр илрүүлж, роторын эргэлтийн давтамжаар чичиргээний далайц, фазыг циклик хэмжих боломжтой.

Мөн "Балансет 1" програм хангамж нь тусгай "Графикууд. Чөлөөт удаашрал" горимыг агуулдаг бөгөөд энэ нь эргэлтийн давтамж өөрчлөгдөхөд хамаарч чөлөөт удаашрал дээр дэмжлэгийн чичиргээний далайц, фазын өөрчлөлтийн графикуудыг зурч, резонансыг оношлох процессыг мэдэгдэхүйц хөнгөвчлөдөг.

Үндэслэлтэй шалтгаанаар (3.1.1 хэсгийг үзэх) чөлөөт удаашралын үеийн дэмжлэгийн хувийн давтамжуудыг тодорхойлох арга нь зөвхөн роторын эргэлтийн ажиллагааны давтамж нь дэмжлэгийн хөндлөн чиглэлийн хувийн давтамжаас мэдэгдэхүйц их байдаг Зөөлөн холхивчтэй балансировкын машинуудыг судлах тохиолдолд л хэрэглэгддэг болохыг тэмдэглэх нь зүйтэй.

Чөлөөт удаашралын үеийн дэмжлэгийн чичиргээг өдөөдөг роторын эргэлтийн ажиллагааны давтамж нь дэмжлэгийн хувийн давтамжаас мэдэгдэхүйц бага байдаг Хатуу холхивчтэй машинуудын хувьд энэ аргыг хэрэглэх нь практик дээр боломжгүй юм.

3.1.4. Балансировкын машин дэмжлэгийг зохион бүтээх, үйлдвэрлэхтэй холбоотой практик зөвлөмжүүд

3.1.2. Тооцооллын аргаар дэмжлэгийн хувийн давтамжуудыг тооцоолох

Дээр хэлэлцсэн тооцооллын схемийг ашиглан дэмжлэгийн хувийн давтамжуудыг тооцоолох нь дараах хоёр чиглэлээр хийгдэж болно:

  • Роторын тэнцвэргүйдлийн хүчнээс үүдэлтэй чичиргээг хэмжих чиглэлтэй давхцдаг дэмжлэгийн хөндлөн чиглэлд;
  • Машины дэмжлэг дээр суурилуулсан тэнцвэржүүлэгдэх роторын эргэлтийн тэнхлэгтэй давхцдаг тэнхлэгийн чиглэлд.

Дэмжлэгүүдийн босоо чиглэлд хувийн давтамжийг тооцоолох нь илүү нарийн төвөгтэй тооцооллын техникийг шаарддаг бөгөөд энэ нь (дэмжлэг болон тэнцвэржүүлэгдэх роторын параметрүүдээс гадна) рамны параметрүүд болон машин суурь дээр суурилуулах онцлогуудыг тооцох ёстой. Энэ аргыг энэ нийтлэлд хэлэлцээгүй. Томьёо 3.1-ийн шинжилгээ нь машин зохион бүтээгчид практик үйл ажиллагаандаа анхаарах ёстой зарим энгийн зөвлөмжийг өгч байна. Тодруулбал, дэмжлэгийн хувийн давтамжийг түүний хөшүүн чанар болон/эсвэл массыг өөрчлөх замаар өөрчилж болно. Хөшүүн чанарыг нэмэгдүүлэх нь дэмжлэгийн хувийн давтамжийг нэмэгдүүлж, массыг нэмэгдүүлэх нь бууруулдаг. Эдгээр өөрчлөлт нь шугаман бус, квадрат урвуу хамааралтай. Жишээлбэл, дэмжлэгийн хөшүүн чанарыг хоёр дахин нэмэгдүүлэх нь түүний хувийн давтамжийг зөвхөн 1.4 дахин нэмэгдүүлдэг. Үүнтэй адилаар, дэмжлэгийн хөдөлгөөнт хэсгийн массыг хоёр дахин нэмэгдүүлэх нь түүний хувийн давтамжийг зөвхөн 1.4 дахин бууруулдаг.

3.1.4.1. Хавтгай хавтангийн хөшүүргэтэй Зөөлөн холхивчтэй машин

Дээр 2.1 хэсэгт хэлэлцэж, Зураг 2.7 - 2.9-д харуулсан тэнцвэржүүлэх машингийн хавтгай хөшүүргэтэй дэмжлэгүүдийн хэд хэдэн бүтцийн хувилбаруудыг авч үзсэн. Бидний мэдээлснээр, ийм бүтцүүд нь ихэвчлэн хөдөлгүүрийн голыг тэнцвэржүүлэхэд зориулсан машингуудад хамгийн түгээмэл ашиглагддаг.

Жишээ болгон, нэг хэрэглэгч ("Рост-Сервис" ХХК, Санкт-Петербург) өөрсдийн машин дэмжлэгүүдийг үйлдвэрлэхэд ашигласан хөшүүргийн параметрүүдийг авч үзье. Энэ машин нь 200 кг-аас хэтрэхгүй масстай 2, 3, 4 дэмжлэгтэй хөдөлгүүрийн голыг тэнцвэржүүлэхэд зориулсан байсан. Хэрэглэгч сонгосон машин гол болон хөдөлгөгч шпиндельүүдийн дэмжлэгүүдэд ашигласан хөшүүргүүдийн геометрийн хэмжээсүүд (өндөр * өргөн * зузаан) харгалзан 300*200*3 мм байсан.

"Balanset 4" машингийн стандарт хэмжилтийн системийг ашиглан цохилтын өдөөлтийн аргаар туршилтаар тодорхойлсон ачаалалгүй тулгуурын хувийн давтамж 11 - 12 Hz байв. Тулгууруудын чичиргээний ийм хувийн давтамжтай үед тэнцвэржүүлэлтийн явцад тэнцвэржүүлж буй роторын зөвлөж буй эргэлтийн давтамж 22-24 Hz (1320 – 1440 RPM)-ээс доогуур байх ёсгүй.

Ижил үйлдвэрлэгч дунд тулгуурууд дээр ашиглаж буй хавтгай хөшүүргийн геометрийн хэмжээсүүд харгалзан 200*200*3 мм байсан. Мөн судалгаагаар эдгээр тулгууруудын хувийн давтамжууд илүү өндөр буюу 13-14 Hz хүрдэг болох нь тогтоогдсон.

Шалгалтын үр дүнд үндэслэн машин үйлдвэрлэгчдэд шпиндель болон дунд тулгууруудын хувийн давтамжуудыг нийцүүлэх (тэнцүүлэх) зөвлөмжийг өгсөн. Энэ нь тэнцвэржүүлэлтийн явцад хөдөлгүүрийн голуудын ажиллагааны эргэлтийн давтамжийн мужийг сонгоход хялбаршуулж, тулгуурууд резонансын чичиргээний мужид орсноос шалтгаалан хэмжилтийн системийн уншилтын тогтворгүй байдлыг үүсгэхээс сэргийлнэ.

Хавтгай хөшүүргэн дээрх дэмжлэгийн чичиргээний хувийн давтамжуудыг тохируулах аргууд нь ойлгомжтой юм. Энэхүү тохируулга нь хөшүүргийн геометрийн хэмжээс эсвэл хэлбэрийг өөрчлөх замаар, жишээлбэл тэдгээрийн хөшүүн чанарыг бууруулах уртааш эсвэл хөндлөн хөндийгүүдийг машинжуулах замаар хийгддэг.

Өмнө дурдсанчлан, ийм тохируулгын үр дүнг баталгаажуулах нь 3.1.3.1 болон 3.1.3.2 хэсгүүдэд дурдсан аргуудыг ашиглан дэмжлэгийн чичиргээний хувийн давтамжуудыг тодорхойлох замаар хийгдэж болно.

Зураг 3.6 А. Синицын өөрийн нэг машинд ашигладаг хавтгай хөшүүргэн дээрх дэмжлэгийн зохион бүтээлтийн сонгодог хувилбарыг харуулж байна. Зурагт харуулсанчлан дэмжлэг нь дараах бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг агуулна:

  • Дээд хавтан 1;
  • Хоёр хавтгай хөшүүрэг 2 ба 3;
  • Доод хавтан 4;
  • Зогсоох хаалт 5.

Зураг 3.6 — зөөлөн холхивчтай тэнцвэржүүлэх машинд зориулсан хавтгай хөшүүргэний дэмжлэгийн загвар

Зураг 3.6. Хавтгай хөшүүргэн дээрх дэмжлэгийн зохион бүтээлтийн хувилбар

Дэмжлэгийн дээд хавтан 1-ийг гол эсвэл завсрын холхивчийг суурилуулахад ашиглаж болно. Дэмжлэгийн зорилгоос хамааран доод хавтан 4-ийг машины удирдлагын хөтөч дээр хатуу бэхлэх эсвэл дэмжлэгийг хөтөч дээгүүр шилжих боломжийг олгодог хөдөлгөөнт гулсууруулагч дээр суурилуулж болно. Хаалт 5-ыг дэмжлэгийг түгжих механизм суурилуулахад ашигладаг бөгөөд тэнцвэржүүлэгдэх ротор хурдасгах, удаашрах үеэр түүнийг найдвартай бэхлэх боломжийг олгодог.

Өнхрөх холхивчтай машин тулгууруудын хавтгай хөшүүргүүдийг хөшүүргийн ган эсвэл өндөр чанартай хайлш ганаар хийх ёстой. Ажиллагааны явцад статик болон динамик ачааллын үед үлдэгдэл деформаци үүсгэж, машинийн геометрийн нарийвчлал буурах, мөн тулгуурын тогтвортой байдал алдагдахад хүргэдэг тул нам урсгалын хязгаартай энгийн бүтцийн ганыг ашиглахыг зөвлөхгүй байна.

Зураг 3.7 — А. Моховын хөгжүүлсэн цахилгаан хөдөлгүүрийн роторуудад зориулсан тэнцвэржүүлэх машин

Зураг 3.7. Цахилгаан хөдөлгүүрийн роторыг тэнцвэржүүлэх машин, А. Моховын хөгжүүлсэн, угсралт.

Зураг 3.8 — Г. Глазовын хөгжүүлсэн турбо насосны роторуудад зориулсан тэнцвэржүүлэх машин

Зураг 3.8. Турбо насосны роторыг тэнцвэржүүлэх машин, Г. Глазовын хөгжүүлсэн (Бишкек)

3.1.4.2. Хөшүүргэн хөшүүргэн дээрх суспензитай Зөөлөн холхивчтэй машин дэмжлэг

Дэмжлэгийн суспензид ашигладаг хөшүүргэн хөшүүргийг зохион бүтээхдээ нэг талаас роторын дэмжлэг дээрх статик болон динамик ачааллыг тэсвэрлэх, нөгөө талаас дэмжлэгийн суспензийн эргэлтийн чичиргээ буюу тэнхлэгийн эргэлтийн цохилтын хэлбэрээр илэрч буй боломжийг урьдчилан сэргийлэх шаардлагатай хөшүүргийн зузаан, өргөнийг сонгоход анхаарал хандуулах хэрэгтэй.

Утаслаг хөшүүргийн суспензийг ашигласан тэнцвэржүүлэх машиний бүтцийн хэрэгжүүлэлтийн жишээнүүдийг 2.1 - 2.5 зурагт (2.1 хэсгийг үзэх), мөн энэ хэсгийн 3.7 болон 3.8 зурагт харуулсан.

3.1.4.4. Машинуудын хатуу холхивчтай тулгуурууд

Бидний харилцагчидтай хийсэн өргөн хүрээний туршлагаас харахад, өөрсдөө хийсэн балансёр үйлдвэрлэгчдийн мэдэгдэхүйц хэсэг сүүлийн үед хатуу холхивчтай, хатуу тулгууртай машинуудыг илүүд үзэж эхэлсэн байна. 2.2 хэсэгт, 2.16 – 2.18 зургуудад ийм тулгууруудыг ашигласан машинийн өөр өөр бүтцийн загваруудын зурагт дүрслэв. Бидний харилцагчдын нэг өөрийн машинийн бүтэцэд зориулж боловсруулсан хатуу тулгуурын ердийн зургийг 3.10 зурагт харуулсан. Энэ тулгуур нь P хэлбэрийн ховилтой хавтгай ган хавтангаас бүрдэж, тулгуурыг "хатуу" болон "уян хатан" хэсгүүдэд конвенциональ хуваадаг. Тэнцвэргүйдлийн хүчний нөлөөгөөр тулгуурын "уян хатан" хэсэг "хатуу" хэсгээсээ харьцангуй деформацид орж болно. Энэ деформацийн хэмжээ нь тулгуурын зузаанаас, ховилуудын гүнээс, мөн "уян хатан" болон "хатуу" хэсгүүдийг холбож буй гүүрийн өргөнөөс хамаарч тодорхойлогддог бөгөөд машиний хэмжилтийн системийн тохирох мэдрэгчүүдийг ашиглан хэмжиж болно. Ийм тулгууруудын хөндлөн хөшүүн чанарыг P хэлбэрийн ховилын гүн h, гүүрийн өргөн t, мөн тулгуурын зузаан r-ийг (3.10 зурагт үзэх) харгалзан тооцоолох арга байхгүй тул эдгээр бүтцийн параметрүүдийг ихэвчлэн боловсруулагчид туршилтаар тодорхойлдог.

Тэнцвэржүүлж буй роторын масс 300 - 500 кг-ийг хэтрэхгүй машиний хувьд тулгуурын зузааныг 30 – 40 мм хүртэл нэмэгдүүлж болно, харин 1000-аас 3000 кг хүртэлх хамгийн их масстай роторуудыг тэнцвэржүүлэхэд зориулсан машиний хувьд тулгуурын зузаан 50 – 60 мм эсвэл түүнээс илүү байж болно. Дээр дурдсан тулгууруудын динамик шинж чанаруудын шинжилгээгээс харахад тэдгээрийн хувийн чичиргээний давтамжууд (хөндлөн хавтгайд хэмжигддэг, "уян хатан" болон "хатуу" хэсгүүдийн харьцангуй деформацийн хавтгай) ихэвчлэн 100 Hz эсвэл түүнээс илүү байдаг. Хатуу холхивчтай тулгуурын тавиурүүдийн фронталь хавтгайд хэмжигдсэн, тэнцвэржүүлж буй роторын эргэлтийн тэнхлэгтэй давхцсан чиглэлд хэмжигдсэн хувийн чичиргээний давтамжууд ихэвчлэн мэдэгдэхүйц бага байдаг. Машин дээр тэнцвэржүүлж буй эргэлдэх роторуудын ажиллагааны давтамжийн мужийн дээд хязгаарыг тодорхойлох үед эхлээд эдгээр давтамжуудыг харгалзан үзэх ёстой.

Зураг 3.26 — хатуу холхивчтай шулуун тэнцвэржүүлэх машинд зориулсан хувиргасан эргүүлэх машин

Зураг 3.26. Аугерыг тэнцвэржүүлэх Хатуу холхивчтэй машиныг үйлдвэрлэхэд ашигласан эргүүлэгчийн хавтанг ашиглах жишээ.

Зураг 3.27 — зөөлөн холхивчтай гол тэнцвэржүүлэх машинд зориулсан хувиргасан эргүүлэх машин

Зураг 3.27. Голыг тэнцвэржүүлэх Зөөлөн холхивчтэй машиныг үйлдвэрлэхэд ашигласан эргүүлэгчийн хавтанг ашиглах жишээ.

Зураг 3.28 — ган хоолойгоос хийсэн угсарсан тэнцвэржүүлэх машин

Зураг 3.28. Каналаас угсарсан хавтанг үйлдвэрлэх жишээ

Зураг 3.29 — ган хоолойгоос хийсэн нийлэг тэнцвэржүүлэх машин

Зураг 3.29. Каналаас нийлэгдсэн хавтанг үйлдвэрлэх жишээ

Зураг 3.30 — ган хоолойгоос хийсэн өөр нэг нийлэг тэнцвэржүүлэх машин

Зураг 3.30. Каналаас нийлэгдсэн хавтанг үйлдвэрлэх жишээ

Зураг 3.31 — полимер бетонгоос хийсэн тэнцвэржүүлэх машин

Зураг 3.31. Полимер бетонгоор хийсэн балансировкын машины хавтангийн жишээ

Ийм төвүүдийг үйлдвэрлэхдээ ихэвчлэн дээд хэсгийг тэнцвэржүүлэх машиний тулгуурын тавиурүүд суурьших чиглүүлэгч болгон ашигладаг ган хавтангуудаар бэхжүүлдэг. Сүүлийн үед чичиргээ намсгалтын бүрхүүлтэй полимер бетонгоор хийсэн төвүүд өргөн хэрэглэгдэх болсон. Төв үйлдвэрлэх энэ технологи нь онлайн сайн тодорхойлогдсон бөгөөд өөрсдөө хийх үйлдвэрлэгчид хялбархан хэрэгжүүлж болно. Харьцангуй энгийн байдал, үйлдвэрлэлийн бага зардалтай холбоотойгоор эдгээр төвүүд нь металл хувилбаруудаасаа дараах чухал давуу талуудыг агуулдаг:

  • Чичиргээний хэлбэлзлийн өндөр чичиргээ намсгалтын коэффициент;
  • Хавтангийн хамгийн бага дулааны деформацийг хангах бага дулаан дамжуулалт;
  • Өндөр коррозийн тэсвэрлэлт;
  • Дотоод хүчдэл байхгүй.

3.1.4.3. Цилиндр хөшүүргэн ашиглан хийсэн Зөөлөн холхивчтэй машин дэмжлэг

Зураг 3.9-д дэмжлэгийн зохион бүтээлтийн хэсэгт цилиндр шахуулах хөшүүргүүдийг ашигласан Зөөлөн холхивчтэй балансировкын машины жишээг харуулжээ. Энэхүү зохион бүтээлтийн шийдлийн гол сул тал нь тэнцвэргүй роторуудыг тэнцвэржүүлэх үеэр дэмжлэг дээрх ачааллууд тэнцүү биш байх үед урд, хойд дэмжлэгүүд дээрх хөшүүргийн деформацийн зэрэг өөр өөр байдагтэй холбоотой юм. Энэ нь байгалийн хувьд дэмжлэгүүдийн тэнхлэгийн зөрүү болон роторын тэнхлэгийн босоо хавтгайд хазайлтад хүргэдэг. Энэ гэмтлийн сөрөг үр дагаврын нэг нь эргэлтийн үеэр роторыг тэнхлэгийн дагуу шилжүүлэх хүчнүүд үүсэх байж болно.

Зураг 3.9 — цилиндр хэлбэрийн шахуурыг ашигласан зөөлөн холхивчийн дэмжлэг

Зураг 3.9. Цилиндр хөшүүргэн ашигласан балансировкын машины Зөөлөн холхивчтэй дэмжлэгийн зохион бүтээлтийн хувилбар.

3.1.4.4. Машинуудын хатуу холхивчтай тулгуурууд

Чертеж.jpg

Зураг 3.10. Балансировкын машины Хатуу холхивчтэй дэмжлэгийн зураглал

Бидний харилцагчдын өөрийн машинд зориулж үйлдвэрлэсэн ийм тулгууруудын өөр өөр хэрэгжүүлэлтийг харуулсан зургуудыг 3.11 болон 3.12 зургуудад харуулсан. Машин үйлдвэрлэгч болох бидний хэд хэдэн харилцагчаас авсан өгөгдлийг нэгтгэвэл, өөр өөр хэмжээст, ачааллын чадвартай машинуудад тогтоосон тулгуурын зузааны шаардлагыг томьёолж болно. Жишээлбэл, 0.1-ээс 50-100 кг жинтэй роторуудыг тэнцвэржүүлэхэд зориулсан машинуудын хувьд тулгуурын зузаан 20 мм байж болно.

Зураг 3.11 — А. Синицыны хийсэн хатуу холхивчтай тэнцвэржүүлэх машин

Зураг 3.11. Балансировкын машины Хатуу холхивчтэй дэмжлэгүүд, А. Синицын үйлдвэрлэсэн

Зураг 3.12 — Д. Красильниковын хийсэн хатуу холхивчтай тэнцвэржүүлэх машин

Зураг 3.12. Балансировкын машины Хатуу холхивчтэй дэмжлэг, Д. Красильниковын үйлдвэрлэсэн

Тэнцвэржүүлж буй роторын масс 300 - 500 кг-ийг хэтрэхгүй машиний хувьд тулгуурын зузааныг 30 – 40 мм хүртэл нэмэгдүүлж болно, харин 1000-аас 3000 кг хүртэлх хамгийн их масстай роторуудыг тэнцвэржүүлэхэд зориулсан машиний хувьд тулгуурын зузаан 50 – 60 мм эсвэл түүнээс илүү байж болно. Дээр дурдсан тулгууруудын динамик шинж чанаруудын шинжилгээгээс харахад тэдгээрийн хувийн чичиргээний давтамжууд (хөндлөн хавтгайд хэмжигддэг, "уян хатан" болон "хатуу" хэсгүүдийн харьцангуй деформацийн хавтгай) ихэвчлэн 100 Hz эсвэл түүнээс илүү байдаг. Хатуу холхивчтай тулгуурын тавиурүүдийн фронталь хавтгайд хэмжигдсэн, тэнцвэржүүлж буй роторын эргэлтийн тэнхлэгтэй давхцсан чиглэлд хэмжигдсэн хувийн чичиргээний давтамжууд ихэвчлэн мэдэгдэхүйц бага байдаг. Машин дээр тэнцвэржүүлж буй эргэлдэх роторуудын ажиллагааны давтамжийн мужийн дээд хязгаарыг тодорхойлох үед эхлээд эдгээр давтамжуудыг харгалзан үзэх ёстой. Дээр дурдсаны дагуу эдгээр давтамжуудыг 3.1 хэсэгт дурдсан цохилтын өдөөлтийн аргаар тодорхойлох боломжтой.

3.2. Балансировкын машины дэмжлэгийн цуглуулга

3.2.1. Дэмжлэгийн цуглуулгын үндсэн төрлүүд

Хатуу холхивч болон Зөөлөн холхивчтэй балансировкын машинуудыг үйлдвэрлэхэд дэмжлэг дээр тэнцвэржүүлэгдэх роторуудыг суурилуулж, эргүүлэхэд ашигладаг дараах алдартай төрлийн дэмжлэгийн цуглуулгыг зөвлөж болно:

  • Призматик дэмжлэгийн цуглуулга;
  • Эргэдэг дугуйтай дэмжлэгийн цуглуулга;
  • Голтой дэмжлэгийн цуглуулга.

3.2.1.1. Призматик дэмжлэгийн угсварууд

Өөр өөр бүтцийн хувилбаруудтай эдгээр угсваруудыг ихэвчлэн 50 - 100 кг-ийг хэтрэхгүй масстай роторуудыг тэнцвэржүүлж болох жижиг болон дунд хэмжээст машиний тулгуурууд дээр суурилуулдаг. Пирамид хэлбэрийн тулгуурын угсварын хамгийн энгийн хувилбарын жишээг 3.13 зурагт харуулсан. Энэ тулгуурын угсварыг ганаар хийсэн бөгөөд турбин тэнцвэржүүлэх машин дээр ашигладаг. Жижиг болон дунд хэмжээст тэнцвэржүүлэх машинийн олон үйлдвэрлэгчид пирамид хэлбэрийн тулгуурын угсварыг үйлдвэрлэхдээ текстолит, фторопласт, капрон гэх мэт металл биш материалуудыг (диэлектрик) ашиглахыг илүүд үздэг.

Зураг 3.13 — автомашин турбин тэнцвэржүүлэх машинд зориулсан призмат дэмжлэгийн угсралт

3.13. Автомашины турбинуудад зориулсан балансировкын машин дээр ашиглагддаг призматик дэмжлэгийн угсварын гүйцэтгэлийн хувилбар

Ижил төстэй тулгуурын угсварууд (дээрх 3.8 зурагт үзэх) жишээлбэл, G. Глазов өөрийн машинд, мөн автомашин турбин тэнцвэржүүлэхэд зориулсан машинд хэрэгжүүлсэн. Фторопластаар хийсэн пирамид хэлбэрийн тулгуурын угсварын анхны техникийн шийдлийг (3.14 зурагт үзэх) "Технобаланс" ХХК санал болгосон.

Зураг 3.14 — Technobalance призмат дэмжлэгийн угсралт

3.14 зураг. "Технобаланс" ХХК-ийн пирамид хэлбэрийн тулгуурын угсвар

Энэ тодорхой тулгуурын угсварыг хоёр цилиндр хэлбэрийн втулка 1 ба 2-ыг ашиглан үүсгэдэг бөгөөд бие биетэйгээ өнцөгтэй байрлуулж, тулгуурын тэнхлэгүүд дээр бэхлэсэн байдаг. Тэнцвэржүүлж буй ротор нь цилиндрүүдийн үүсгэгч шугамуудын дагуу втулкауудын гадаргуутай харилцан үйлчилдэг бөгөөд энэ нь роторын гол болон тулгуурын хоорондын харилцан үйлчлэлийн талбайг багасгаж, улмаар тулгуур дахь үрэлтийн хүчийг бууруулдаг. Шаардлагатай үед, роторын голтой харилцан үйлчлэлийн мужид тулгуурын гадаргуу элэгдэх эсвэл гэмтэх тохиолдолд втулкийг өөрийн тэнхлэгээ нь тодорхой өнцгөөр эргүүлэх замаар элэгдлийг нөхөх боломжийг олгодог. Металл биш материалаар хийсэн тулгуурын угсваруудыг ашиглах үед тэнцвэржүүлж буй роторыг машинийн биед хамрагдах бүтцийн боломжийг олгох шаардлагатай бөгөөд энэ нь ажиллагааны явцад хүчтэй статик цахилгаан цэнэг үүсэх эрсдэлийг арилгана. Энэ нь эхлээд машинийн хэмжилтийн системийн гүйцэтгэлд нөлөөлж болох цахилгаан саад бэрхшээл, эмх замбараагүй байдлыг бууруулахад тусалдаг бөгөөд хоёр дахиад нь статик цахилгааны нөлөөллөөс хамгаалахад тусалдаг.

3.2.1.2. Өнхрөх дэмжлэгийн угсварууд

Эдгээр угсваруудыг ихэвчлэн 50 кг-аас дээш масстай роторуудыг тэнцвэржүүлэхэд зориулсан машиний тулгуурууд дээр суурилуулдаг. Тэдгээрийг ашиглах нь пирамид хэлбэрийн тулгууруудтай харьцуулахад тулгуурууд дахь үрэлтийн хүчнүүдийг мэдэгдэхүйц бууруулж, тэнцвэржүүлж буй роторын эргэлтийг хялбаршуулдаг. Жишээлбэл, 3.15 зурагт бүтээгдэхүүний байрлалыг тодорхойлоход ролик ашигласан тулгуурын угсварын бүтцийн хувилбарыг харуулсан. Энэ бүтцэд стандарт өнхрөх холхивчуудыг ролик 1 ба 2 болгон ашигладаг бөгөөд гадаад цагирагууд нь машинийн тулгуур 3-ын биед бэхлэгдсэн тогтмол тэнхлэгүүд дээр эргэдэг. 3.16 зурагт тэнцвэржүүлэх машиний өөрсдөө хийсэн үйлдвэрлэгчдийн нэг өөрийн төсөлдөө хэрэгжүүлсэн илүү нарийн төвөгтэй бүтэцтэй роликт тулгуурын угсварын зургийг харуулсан. Зурагнаас харахад роликын (мөн улмаар нийт тулгуурын угсварын) ачааллын чадварыг нэмэгдүүлэхийн тулд роликын бие 3-д хоёр өнхрөх холхивч 1 ба 2 суурилуулсан байна. Энэ бүтцийн практик хэрэгжүүлэлт нь бүх тодорхой давуу талуудынхаа дунд маш нарийн төвөгтэй даалгавар мэт харагдаж байгаа бөгөөд энэ нь роликын бие 3-ыг бие даан үйлдвэрлэх шаардлагатай холбоотой бөгөөд энд геометрийн нарийвчлал, материалын механик шинж чанарт маш өндөр шаардлага тавьдаг.

Зураг 3.15 — роликт дэмжлэгийн угсралтын загвар

Зураг 3.15. Өнхрөх дэмжлэгийн угсварын загварын жишээ

Зураг 3.16 — хоёр өнхрөх холхивчтай роликт дэмжлэгийн угсралт

Зураг 3.16. Хоёр өнхрөх холхивчтай өнхрөх дэмжлэгийн угсварын загварын жишээ

3.17 зурагт "Технобаланс" ХХК-ийн мэргэжилтнүүд боловсруулсан өөрийнхөө тохируулга хийх роликт тулгуурын угсварын бүтцийн хувилбарыг харуулсан. Энэ бүтцэд роликүүдийн өөрийнхөө тохируулга хийх чадварыг X болон Y тэнхлэгүүдийн эргэн тойронд жижиг өнцгийн хөдөлгөөн хийх боломжийг олгох хоёр нэмэлт эрх чөлөөний зэрэгтэй хангах замаар хүрдэг. Тэнцвэржүүлж буй роторуудыг суурилуулах өндөр нарийвчлалыг хангах ийм тулгуурын угсваруудыг ихэвчлэн хүнд тэнцвэржүүлэх машиний тулгуурууд дээр ашиглахыг зөвлөдөг.

Зураг 3.17 — өөрөө тааруулах роликт дэмжлэгийн угсралт

Зураг 3.17. Өөрөө тааруулах өнхрөх дэмжлэгийн угсварын загварын жишээ

Өмнө дурдсаны дагуу, өнхрөх дэмжлэгийн угсварууд нь ихэвчлэн нарийвчлалтай үйлдвэрлэл, хөшүүн чанарт харьцангуй өндөр шаардлагатай байдаг. Ялангуяа өнхрөгчдийн радиаль эргэлтийн цохилтын зөвшөөрөгдөх хазайлт нь 3-5 микроноос хэтрэхгүй байх ёстой.

Практикт энэ нь алдартай үйлдвэрлэгчдийн хувьд ч үргэлж биелдэггүй. Жишээлбэл, зохиогч H8V загварын "K. Shenk" үйлдвэрлэлийн тэнцвэржүүлэх машинд нөөц хэсэг болгон худалдан авсан шинэ роликт тулгуурын угсварын багцын радиаль эргэлтийн цохилтыг шалгах явцад тэдгээрийн роликүүдийн радиаль эргэлтийн цохилт 10-11 микронд хүрсэн.

3.2.1.3. Голын дэмжлэгийн угсварууд

Балансировкын машин дээр фланц суурилуулалттай роторуудыг (жишээлбэл, кардан голууд) тэнцвэржүүлэхдээ тэнцвэржүүлэгдэх бүтээгдэхүүнийг байрлуулах, суурилуулах, эргүүлэх зорилгоор голыг дэмжлэгийн угсвар болгон ашигладаг.

Голууд нь балансировкын машинд хамгийн нарийн төвөгтэй, чухал эд ангиудын нэг бөгөөд шаардлагатай тэнцвэржүүлэлтийн чанарыг хангахад ихээхэн хариуцлага хүлээдэг.

Шпиндлүүдийг зохион бүтээх, үйлдвэрлэх онол болон практик нь харьцангуй сайн хөгжсөн бөгөөд олон төрлийн нийтлэлүүдэд тусгагдсан бөгөөд тэдгээрийн дунд Д.Н. Решетовын засварласан "Металл зүсэх машин хэрэгслийн нарийн төвөгтэй хэсгүүд болон механизм" [1] монограф нь боловсруулагчдын хувьд хамгийн ашигтай, хүртээмжтэй гэж тооцогддог.

Тэнцвэржүүлэх машин голын загварчлал, үйлдвэрлэлд харгалзан үзэх ёстой гол шаардлагуудын дунд дараахыг тэргүүлэх байрлалд тавих ёстой:

a) Тэнцвэржүүлэх роторын тэнцвэргүйдлийн хүчний нөлөөгөөр үүсэх боломжтой зөвшөөрөгдөхгүй деформацийг урьдчилан сэргийлэхэд хангалттай өндөр хөшүүн чанарыг голын угсварын бүтцэд хангах;

b) Голын эргэлтийн тэнхлэгийн байрлалын тогтвортой байдлыг голын радиаль, тэнхлэгийн, тэнхлэгийн эргэлтийн цохилтын зөвшөөрөгдөх утгуудаар тодорхойлогдох;

c) Голын хүзүүний, мөн тэнцвэржүүлсэн бүтээгдэхүүнийг суурилуулахад ашиглагддаг суурь, дэмжих гадаргуугийн элэгдэлд тэсвэртэй байдлыг хангах.

Эдгээр шаардлагыг практикт хэрэгжүүлэх талаар [1] ажлын VI хэсэг "Шпиндлүүд болон тэдгээрийн тулгуурууд"-д дэлгэрэнгүй тодорхойлсон.

Ялангуяа голын хөшүүн чанар, эргэлтийн нарийвчлалыг шалгах аргачлал, холхивч сонгох, голын материал болон хатууруулах аргыг сонгох зөвлөмж, мөн энэ сэдэвтэй холбоотой бусад олон ашигтай мэдээлэл байдаг.

[1] ажилд ихэнх төрлийн металл зүсэх машин хэрэгслийн голын загварчлалд голчлон хоёр холхивчтай схем ашиглагддаг гэж тэмдэглэсэн.

Улбар машин голд ашиглагддаг ийм хоёр холхивчтай схемийн загварын хувилбарын жишээг (дэлгэрэнгүй мэдээллийг [1] ажилд олох боломжтой) 3.18-р дүрслэлд харуулсан.

Энэ схем нь тэнцвэржүүлэх машин гол үйлдвэрлэхэд хангалттай тохиромжтой бөгөөд түүний загварын хувилбаруудын жишээг доор 3.19-3.22 дүрслэлд харуулсан.

Зураг 3.18 — хоёр холхивчтай тээрмийн машин шпинделийн зохион байгуулалт

3.18 дүрслэл. Хоёр холхивчтай улбар машин голын зураг

3.19 дүрслэл нь хоёр радиаль-түлхэлтийн холхивч дээр эргэдэг, тус бүр өөрийн бие даасан холхивчийн их бие 1 ба 2-той тэнцвэржүүлэх машин удирдах голын угсварын загварын хувилбаруудын нэгийг харуулж байна. Кардан голыг фланц суурилуулалтаар зориулсан фланц 4, цахилгаан хөдөлгүүрээс V-бэлт хөдөлгөөний тусламжтайгаар гол руу эргэлтийг дамжуулахад ашиглагддаг шилбүүр 5 нь голын гол 3 дээр суурилагдсан.

Зураг 3.19 — хоёр бие даасан холхивчийн дэмжлэгтэй шпиндель

Зураг 3.19. Хоёр бие даасан холхивчийн дэмжлэг дээрх голын загварын жишээ

Зурагнууд 3.20 ба 3.21 тэргүүлэх голын угсварын хоёр ойролцоо холбоотой загварыг харуулж байна. Хоёр тохиолдолд голын холхивчуудыг голыг суурилуулахад шаардлагатай нэвт хөндлөн нүхтэй нийтлэг их бие 1-д суурилуулсан байна. Энэ нүхний оролт, гаралтанд холхивчийн их бие нь радиал-тулгуур холхивч (өнхрөх эсвэл бөмбөлөг) болон холхивчийн гадаад цагирагуудыг бэхлэхэд ашиглагддаг тусгай фланец хавчуулга 5-ыг байрлуулахад зориулсан тусгай нүхнүүдтэй (зурагт харуулаагүй) байна.

Зураг 3.20 — нэг их биед хоёр холхивчтай хөдөлгөгч шпиндель

Зураг 3.20. Нийтлэг их биед суурилуулсан хоёр холхивчийн дэмжлэг дээрх тэргүүлэх голын загварын 1-р жишээ

Зураг 3.21 — нэг их биед хоёр холхивчтай өөр нэг хөдөлгөгч шпиндель

Зураг 3.21. Нийтлэг их биед суурилуулсан хоёр холхивчийн дэмжлэг дээрх тэргүүлэх голын загварын 2-р жишээ

Өмнөх хувилбар шиг (Зураг 3.19-ийг үзэх) голын дээр фланецээр холбох зориулалттай хөдөлгөгч голын фланец 2, цахилгаан хөдөлгүүрээс сүлжээний дамжуулалтаар эргэлтийг гол руу дамжуулахад ашиглагддаж шугам 3 суурилуулсан байна. Мөн голын дээр тэнцвэржүүлэх явцад ротор дээр туршилтын болон засварын жинг суурилуулахад ашиглагддаг голын өнцгийн байрлалыг тодорхойлоход ашиглагддаг хөшүүрэг 4 бэхлэгдсэн байна.

Зураг 3.22 — хөдөлгөгч хойд шпинделийн загвар

Зураг 3.22. Хөдөлгөгдөх (ард талын) голын загварын жишээ

Зураг 3.22 машин хөдөлгөгдөх (ард талын) голын угсварын загварыг харуулж байна, энэ нь хөдөлгөгч шугам болон хөшүүрэг байхгүй байх явдалд л тэргүүлэх голоос ялгаатай, учир нь тэдгээр нь шаардлагагүй.

Зураг 3.23 — хөдөлгөгч хойд шпинделийн хэрэгжилт

3.23 зураг. Хөдөлгөгч (Арагш) шпинделийн бүтцийн гүйцэтгэлийн жишээ

Харагдаж байгаагаар Зураг 3.20 – 3.22 дээр хэлсэн голуудын угсваруудыг тэнцвэржүүлэх машингийн зөөлөн холхивчийн дэмжлүүр дээр тусгай хавчуулагч (баг) 6-аар бэхлэдэг. Шаардлагатай бол голуудын угсварыг дэмжлүүр дээр зөв хөшүүн чанар, нарийвчлалтай байрлуулах нөхцөлийг хангах бусад бэхлэлтийн аргыг ашиглаж болно.

Зураг 3.23 тэнцвэржүүлэх машингийн хатуу холхивчийн дэмжлүүр дээр суурилуулахад ашиглаж болох, уг голтой төстэй фланцын суурилуулалтын загварыг харуулж байна.

3.2.1.3.4. Шпинделийн хөшүүн чанар болон радиаль эргэлтийн цохилтыг тооцоолох

Шпинделийн хөшүүн чанар болон хүлээгдэж буй радиаль эргэлтийн цохилтыг тодорхойлохын тулд 3.4 томьёог ашиглаж болно (3.24 зурагт тооцооллын схемийг үзэх):

Y = P * [1/jB * ((c+g)² + jB/jA) / c²] (3.4)

энд:

  • Y - шпинделийн консолын төгсгөлд шпинделийн уян хатан шилжилт, см;
  • P - шпинделийн консол дээр үйлчилж буй тооцооллын ачаалал, кг;
  • A - шпинделийн арын холхивчийн тулгуур;
  • B - шпинделийн урд холхивчийн тулгуур;
  • g - шпинделийн консолын урт, см;
  • c - шпинделийн A болон B тулгууруудын хоорондын зай, см;
  • J1 - тулгууруудын хоорондох шпинделийн хэсгийн дундаж инерцийн момент, см⁴;
  • J2 - шпинделийн консолын хэсгийн дундаж инерцийн момент, см⁴;
  • jB ба jA - шпинделийн урд болон арын тулгууруудын холхивчийн хөшүүн чанар, кг/см.

3.4 томьёог хувиргаснаар голын угсварын шаардлагатай хөшүүн чанарын тооцооллын утгыг jшп тодорхойлж болно:

jшп = P / Y, kg/cm (3.5)

[1] ажилд дунд хэмжээтэй тэнцвэржүүлэх машингийн хувьд өгсөн зөвлөмжийг харгалзан үзвэл энэ утга 50 кг/мкм-ээс доогуур байх ёсгүй.

Радиаль эргэлтийн цохилтыг тооцоолохын тулд 3.5 томьёог ашигладаг:

∆ = ∆B + g/c * (∆B + ∆A) (3.5)

энд:

  • ∆ нь голын консолын төгсгөлд хэмжсэн радиаль эргэлтийн цохилт, µм;
  • ∆B нь урд талын голын өнхрөх холхивчийн радиаль эргэлтийн цохилт, µм;
  • ∆A нь хойд талын голын өнхрөх холхивчийн радиаль эргэлтийн цохилт, µм;
  • g нь голын консолын урт, см;
  • c нь голын A ба B дэмжлэгийн хоорондох зай, см.

3.2.1.3.5. Голын тэнцвэржилтийн шаардлагыг хангах

Тэнцвэржүүлэх машиний шпинделийн угсварууд сайн тэнцвэржсэн байх ёстой, учир нь аливаа бодит тэнцвэргүйдэл нь тэнцвэржүүлж буй ротор руу нэмэлт алдаа болж шилжинэ. Шпинделийн үлдэгдэл тэнцвэргүйдлийн технологийн талбайг тогтоох үед ихэвчлэн түүний тэнцвэржүүлэлтийн нарийвчлалын ангилал нь машин дээр тэнцвэржүүлж буй бүтээгдэхүүнээс дор хаяж 1 - 2 ангиллаар өндөр байхыг зөвлөдөг.

Дээр дурдсан голуудын бүтцийн онцлогийг харгалзан үзвэл, тэдгээрийн тэнцвэржүүлэлтийг хоёр засварын хавтгайд хийх ёстой.

3.2.1.3.6. Голын өнхрөх холхивчийн ачааллын чадвар болон тэсвэрлэх чадварын шаардлагыг хангах

Шпиндлүүдийг зохион бүтээх, холхивчийн хэмжээг сонгох үед холхивчдын тэсвэрлэх чанар, ачааллын чадварыг урьдчилан үнэлэх нь зүйтэй. Эдгээр тооцооллыг гүйцэтгэх аргачлалыг ISO 281 "Өнхрөх холхивч - Динамик ачааллын үнэлгээ болон үнэлгээний нас" [3], мөн олон тооны (цифр хэлбэрээр багтсан) өнхрөх холхивчийн гарын авлагад дэлгэрэнгүй тодорхойлсон.

3.2.1.3.7. Голын өнхрөх холхивчийн зөвшөөрөгдөх халаалтын шаардлагыг хангах

Ажил [1]-ийн зөвлөмжөөр, голын өнхрөх холхивчийн гадаад цагирагны зөвшөөрөгдөх хамгийн их халаалт 70°C-ээс хэтрэхгүй байх ёстой. Гэсэн хэдий ч, өндөр чанартай тэнцвэржүүлэлтийг хангахын тулд гадаад цагирагны зөвлөмжлөх халаалт 40 – 45°C-ээс хэтрэхгүй байх ёстой.

3.2.1.3.8. Голын хөдөлгөгч хавтангийн хэлбэрийг сонгох болон хөдөлгөгч хавтангийн загварыг зохион бүтээх

Тэнцвэржүүлэгч машин голын хөдөлгөгч голыг зохион бүтээхдээ түүний эргэлтийг хавтгай хавтангийн хөдөлгөөнөөр хангахыг зөвлөдөг. Ийм хөдөлгөөнийг голын ажиллагаанд зөв ашиглах жишээг Зураг 3.20 ба 3.23-т. V-хэлбэрийн хурдасгуур эсвэл шүдтэй хурдасгуурыг ашиглахыг зөвлөхгүй, учир нь хурдасгуур болон араануудын геометрийн нарийвчлалгүй байдлаас шалтгаалан шпиндэл дээр нэмэлт динамик ачаалал үүсгэж, улмаар тэнцвэржүүлэлтийн явцад нэмэлт хэмжилтийн алдаа үүсгэж болно. Хавтгай хурдасгуурын араануудын зөвлөмж шаардлагыг улсын стандарт GOST 17383-73 "Хавтгай хурдасгуурын араанууд" [4]-д тодорхойлсон.

Хөдөлгөгч хавтангийг голын хойд үзүүрт, холхивчийн багцын ойролцоо (хамгийн бага давхаргаар) байрлуулдаг. Зураг 3.19-д үзүүлсэн голын үйлдвэрлэлд хавтангийн давхарлагын байршлын шийдвэр нь Зураг 3.19, амжилтгүй гэж үзэж болно, учир нь энэ нь голын дэмжлэг дээр үйлчлэх динамик хөдөлгөөний ачааллын моментыг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлдэг.

Энэ загварын өөр нэг чухал сул тал нь V-хэлбэрийн хавтангийн хөдөлгөөнийг ашиглаж байгаа бөгөөд үйлдвэрлэл, угсралтын нарийвчлалгүй байдал нь голын дээр хүссэнгүй нэмэлт ачааллын эх үүсвэр болж болно.

3.3. Суурь (Хүрээ)

Гүүр нь тэнцвэржүүлэгч машины гол дэмжлэгийн бүтэц бөгөөд дэмжлэгийн багана болон хөдөлгөгч мотор зэрэг гол элементүүд дээр суурилдаг. Тэнцвэржүүлэгч машины гүүрийг сонгох эсвэл үйлдвэрлэхдээ шаардлагатай хөшүүн чанар, геометрийн нарийвчлал, чичиргээнд тэсвэртэй байдал, удирдлагын эсэргүүцэл зэрэг олон шаардлагыг хангах шаардлагатай.

Бодит байдал дээр өөрсдийн хэрэгцээнд зориулж машин үйлдвэрлэхдээ дараах гүүрийн хувилбаруудыг хамгийн ихээр ашигладаг:

  • хэрэглэсэн металл зүсэх машин (эргүүлэгч, мод боловсруулах гэх мэт)-ийн чийн гүүр;
  • болт холболтоор угсарсан сувгуудад суурилсан угсарсан гүүр;
  • сувгуудад суурилсан нийлгэсэн гүүр;
  • чичиргээ шингээх бүрхүүлтэй полимер бетон гүүр.

Зураг 3.25 — кардан голуудыг тэнцвэржүүлэхэд зориулсан мод боловсруулах машин

Зураг 3.25. Кардан голыг тэнцвэржүүлэх машин үйлдвэрлэхэд хэрэглэсэн мод боловсруулах машины гүүрийг ашиглах жишээ.

3.4. Тэнцвэржүүлэх машиний хөдөлгүүр

Бидний клиентүүд тэнцвэржүүлэгч машин үйлдвэрлэхдээ ашиглаж буй зохион бүтээлтийн шийдвэрүүдийн шинжилгээгээс харахад, тэд хөдөлгөгчийг зохион бүтээхдээ хувьсах давтамжийн хөдөлгүүртэй AC моторуудыг ашиглахад голлон анхаардаг. Энэ арга нь хамгийн бага зардлаар тэнцвэржүүлэгч роторуудын эргэлтийн хурдыг өргөн хүрээнд тохируулах боломжийг олгодог. Тэнцвэржүүлэгч роторуудыг эргүүлэхэд ашигладаг гол хөдөлгөгч моторуудын чадал нь ихэвчлэн эдгээр роторуудын жингээс хамаарч ойролцоогоор дараах байдалтай байна:

  • ≤ 5 кг масстай роторыг тэнцвэржүүлэхэд зориулсан машинд 0.25 - 0.72 кВт;
  • > 5 ≤ 50 кг масстай роторыг тэнцвэржүүлэхэд зориулсан машинд 0.72 - 1.2 кВт;
  • > 50 ≤ 100 кг масстай роторыг тэнцвэржүүлэхэд зориулсан машинд 1.2 - 1.5 кВт;
  • > 100 ≤ 500 кг масстай роторыг тэнцвэржүүлэхэд зориулсан машинд 1.5 - 2.2 кВт;
  • > 500 ≤ 1000 кг масстай роторыг тэнцвэржүүлэхэд зориулсан машинд 2.2 - 5 кВт;
  • > 1000 ≤ 3000 кг масстай роторыг тэнцвэржүүлэхэд зориулсан машинд 5 - 7.5 кВт.

Эдгээр моторуудыг машины гүүр эсвэл сууринд хатуу суурилуулах ёстой. Машинаас (эсвэл суурилуулалтын байранд) суурилуулахын өмнө гол хөдөлгөгч моторыг гаралтын гол дээр нь суурилуулсан хавтангаар хамт нарийвчлан тэнцвэржүүлэх шаардлагатай. Хувьсах давтамжийн хөдөлгүүрээс үүдэлтэй цахилгаан соронзон оролцоог багасгахын тулд түүний оролт, гаралт дээр сүзгүүр суурилуулахыг зөвлөдөг. Эдгээр нь хөдөлгүүрийн үйлдвэрлэгчид нийлүүлдэг стандарт бүтээгдэхүүн эсвэл ферритийн цагирагаар хийсэн гэрийн нөхөн сүзгүүр байж болно.

4. Тэнцвэржүүлэх машиний хэмжилтийн систем

Тэнцвэржүүлэх машин үйлдвэрлэгч ихэнх хувь хүмүүс, бидний компани болох СХК "Кинематика" (Vibromera)-тай холбогддог, бидний үйлдвэрлэдэг "Balanset" цуврал хэмжилтийн системүүдийг өөрсдийн загварт ашиглахаар төлөвлөдөг. Гэсэн хэдий ч ийм хэмжилтийн системийг бие даан үйлдвэрлэхээр төлөвлөж буй зарим захиалагчид бас байдаг. Иймд тэнцвэржүүлэх машинд зориулсан хэмжилтийн системийн бүтцийг илүү дэлгэрэнгүй хэлэлцэх нь зүйтэй. Эдгээр системд тавигдах гол шаардлага бол тэнцвэржүүлэгдэж буй роторын эргэлтийн давтамж дээр илэрч буй чичиргээний дохионы эргэлтийн бүрэлдэхүүн хэсгийн далайц, фазыг өндөр нарийвчлалтай хэмжих боломжийг олгох явдал юм. Энэ зорилгыг ихэвчлэн дараах техник шийдлүүдийн хослолыг ашигласнаар хүрдэг:

  • Өндөр дохио хувиргах коэффициенттэй чичиргээний мэдрэгч ашиглах;
  • Орчин үеийн лазер фазын өнцгийн мэдрэгч ашиглах;
  • Мэдрэгчийн дохиог өсгөх, дижитал хувиргах боломжтой аппарат (эсвэл ашиглах) (эхний дохио боловсруулалт);
  • Чичиргээний дохионы програм хангамжаар боловсруулах нь тэнцвэржүүлэгдэж буй роторын эргэлтийн давтамж дээр илэрч буй чичиргээний дохионы эргэлтийн бүрэлдэхүүн хэсгийг өндөр нарийвчлалтай, тогтвортой ялган авах боломжийг олгох ёстой (хоёрдогч боловсруулалт).

Доор бид олон тооны алдартай тэнцвэржүүлэх багаж хэрэгслүүдэд хэрэгжсэн ийм техник шийдлүүдийн мэдэгдэж буй хувилбаруудыг авч үзнэ.

4.1. Чичиргээний мэдрэгчийг сонгох

Тэнцвэржүүлэгч машины хэмжилтийн системд өөр өөр төрлийн чичиргээний мэдрэгч (хувиргагч) ашиглаж болно, үүнд:

  • Чичиргээний хурдатгал мэдрэгч (акселерометр);
  • Чичиргээний хурдны мэдрэгч;
  • Чичиргээний шилжилтийн мэдрэгч;
  • Хүчний мэдрэгч.

4.1.1. Чичиргээний хурдатгал мэдрэгч

Чичиргээний хурдатгал мэдрэгчдийн дунд пьезо болон багтаамжтай (микросхем) акселерометрүүд хамгийн өргөн хэрэглэгддэг бөгөөд Soft Bearing төрлийн тэнцвэржүүлэх машинд үр дүнтэй ашиглаж болно. Бодит байдал дээр 10-30 мВ/(м/с²) хооронд хувиргах коэффициенттэй (Kpr) чичиргээний хурдатгал мэдрэгчдийг ашиглах нь ерөнхийдөө зөвшөөрөгддөг. Ялангуяа өндөр тэнцвэржүүлэх нарийвчлал шаарддаг тэнцвэржүүлэх машинд 100 мВ/(м/с²) болон түүнээс дээш түвшинд хүрэх Kpr-тэй акселерометрүүдийг ашиглах нь зүйтэй. Тэнцвэржүүлэх машинд чичиргээний мэдрэгч болгон ашиглаж болох пьезо акселерометрүүдийн жишээгээр 4.1 зурагт СХК "Измеритель" үйлдвэрлэсэн DN3M1 болон DN3M1V6 пьезо акселерометрүүдийг харуулав.

Зураг 4.1 — DN 3M1 болон DN 3M1V6 пьезоэлектрик акселерометрүүд

Зураг 4.1. DN 3M1 ба DN 3M1V6 пьезо акселерометрүүд

Ийм мэдрэгчдийг чичиргээ хэмжих багаж, системд холбохын тулд гадаад эсвэл дотоод цэнэгийн өсгүүр ашиглах шаардлагатай.

4.2 зураг. СХК "Кинематика" (Vibromera) үйлдвэрлэсэн AD1 багтаамжтай акселерометрүүд

Эдгээр мэдрэгчдийн дунд өргөн хэрэглэгддэг ADXL 345 багтаамжтай акселерометрийн зах зээлийн самбарууд (Зураг 4.3-ыг үзэх) нь пьезо акселерометрүүдтэй харьцуулахад хэд хэдэн чухал давуу талтай болохыг тэмдэглэх нь зүйтэй. Тодруулбал, төстэй техникийн шинж чанартай байхад 4-8 дахин хямд үнэтэй. Мөн пьезо акселерометрүүдэд шаардлагатай өндөр үнэтэй, нарийн төвөгтэй цэнэгийн өсгүүрүүдийг ашиглах шаардлагагүй.

Хоёр төрлийн акселерометрийг тэнцвэржүүлэгч машины хэмжилтийн системд ашиглах тохиолдолд мэдрэгчийн дохионы аппарат нэгдэл (эсвэл давхар нэгдэл) ихэвчлэн гүйцэтгэгддэг.

Зураг 4.2 — угсарсан AD1 конденсатор акселерометрүүд

Зураг 4.2. AD 1 багтаамжтай акселерометр, угсарсан.

Зураг 4.3 — ADXL345 конденсатор акселерометрийн самбар

Зураг 4.3. ADXL 345 багтаамжтай акселерометрийн самбар.

Энэ тохиолдолд чичиргээний хурдаталд пропорциональ анхны мэдрэгчийн дохио нь чичиргээний хурд эсвэл шилжилтэд пропорциональ дохио болон хувирдаг. Чичиргээний дохионы давхар нэгдлийн арга нь бага хурдны тэнцвэржүүлэгч машины хэмжилтийн системийн нэг хэсэг болгон акселерометр ашиглахад ялангуяа чухал ач холбогдолтой, тэнцвэржүүлэлтийн үеийн доод роторын эргэлтийн давтамжийн хүрээ 120 RPM болон түүнээс доош хүрч болно. Тэнцвэржүүлэгч машины хэмжилтийн системд багтаамжтай акселерометр ашиглахад нэгдлийн дараа тэдгээрийн дохио 0.5-3 Hz давтамжийн хүрээнд илэрч буй доод давтамжийн оролцоог агуулж болзошгүйг харгалзан үзэх шаардлагатай. Энэ нь эдгээр мэдрэгчдийг ашиглах зориулалттай машинууд дээрх тэнцвэржүүлэлтийн доод давтамжийн хүрээг хязгаарлаж болно.

4.1.2. Чичиргээний хурдны мэдрэгч

4.1.2.1. Индукцийн чичиргээний хурдны мэдрэгч.

Эдгээр мэдрэгчид индукцийн ороомог болон соронзон цөмийг агуулдаг. Ороомог нь тогтмол цөмийн хувьд (эсвэл цөм нь тогтмол ороомогийн хувьд) чичирхэх үед ороомогт цахилгаан соронзон хүчдэл үүсдэг бөгөөд түүний хүчдэл нь мэдрэгчийн хөдөлгөөнт элементийн чичиргээний хурдтай шууд пропорциональ байна. Индукцийн мэдрэгчдийн хувиргах коэффициент (Кпр) ихэвчлэл хангалттай өндөр бөгөөд хэдэн арван эсвэл зуугаад мВ/мм/сек хүрдэг. Тодруулбал, Schenck загварын T77 мэдрэгчийн хувиргах коэффициент нь 80 мВ/мм/сек, IRD Mechanalysis загварын 544M мэдрэгчийн хувиргах коэффициент нь 40 мВ/мм/сек байна. Зарим тохиолдолд (жишээлбэл, Schenck тэнцвэржүүлэгч машинуудад) механик өсгүүртэй тусгай өндөр мэдрэмтгий индукцийн чичиргээний хурдны мэдрэгчдийг ашигладаг бөгөөд Кпр нь 1000 мВ/мм/сек-ийг хэтэрч болно. Индукцийн чичиргээний хурдны мэдрэгчдийг тэнцвэржүүлэгч машины хэмжилтийн системд ашиглахад чичиргээний хурдтай пропорциональ цахилгаан дохионы аппарат нэгдлийг гүйцэтгэж, чичиргээний шилжилтэд пропорциональ дохио болгон хувиргаж болно.

Зураг 4.4 — IRD Mechanalysis загвар 544M чичиргээний хурдны мэдрэгч

Зураг 4.4. IRD Mechanalysis-ийн 544M загварын мэдрэгч.

Зураг 4.5 — Schenck загвар T77 чичиргээний хурдны мэдрэгч

Зураг 4.5. Schenck-ийн T77 загварын мэдрэгч

Үйлдвэрлэлийн хүн хүчний их шаардлагатай байдалтай холбоотойгоор индукцийн чичиргээний хурдны мэдрэгчид нь ховор, үнэтэй зүйлс болохыг тэмдэглэх нь зүйтэй. Тиймээс эдгээр мэдрэгчдийн тодорхой давуу талуудын дунд ч гэсэн тэнцвэржүүлэгч машины аматер үйлдвэрлэгчид тэдгээрийг маш ховор ашигладаг.

4.2. Фазын өнцгийн мэдрэгч

Чичиргээ хэмжих процессыг тэнцвэржүүлэгдэж буй роторын эргэлтийн өнцөгтэй синхрончлохын тулд лазер (фотоэлектрик) эсвэл индукцийн мэдрэгч зэрэг фазын өнцгийн мэдрэгчдийг ашигладаг. Эдгээр мэдрэгчдийг дотоод болон олон улсын үйлдвэрлэгчид өөр өөр загвараар үйлдвэрлэдэг. Эдгээр мэдрэгчдийн үнийн зэрэг 40-200 долларын хооронд ихээхэн ялгаатай байж болно. Ийм төхөөрөмжийн жишээ нь 4.11 зурагт харуулсан "Diamex" үйлдвэрлэсэн фазын өнцгийн мэдрэгч юм.

Зураг 4.11 — Diamex фазын өнцгийн мэдрэгч

4.11 зураг: "Diamex"-ийн фазын өнцгийн мэдрэгч

Өөр нэг жишээгээр 4.12 зурагт СХК "Кинематика" (Vibromera) хэрэгжүүлсэн загварыг харуулав, энэ нь фазын өнцгийн мэдрэгч болгон Хятадад үйлдвэрлэгдсэн DT 2234C загварын лазер тахометрүүдийг ашигладаг. Энэ мэдрэгчийн тодорхой давуу талуудад дараах зүйлс багтана:

  • 2.5-аас 99,999 эргэлт/минут хүртэлх роторын эргэлтийн давтамжийг нэг эргэлтийн нарийвчлалтайгаар хэмжих боломжтой өргөн ажиллах хүрээ;
  • Дижитал дисплей;
  • Хэмжилт хийхэд тахометрийг тохируулахад хялбар;
  • Хямд үнэтэй, зах зээлийн бага үнэтэй;
  • Тэнцвэржүүлэгч машины хэмжилтийн системд нэгтгэхэд харьцангуй хялбар засварлах боломж.

https://images.ua.prom.st/114027425_w640_h2048_4702725083.jpg?PIMAGE_ID=114027425

Зураг 4.12: DT 2234C загварын лазер тахометр

Зарим тохиолдолд оптик лазер мэдрэгчдийг ашиглах нь ямар нэгэн шалтгаанаар хүссэнгүй байх үед тэдгээрийг өмнө дурдсан ISAN E41A загвар эсвэл бусад үйлдвэрлэгчдийн төстэй бүтээгдэхүүн зэрэг индукцийн харилцаагүй шилжилтийн мэдрэгчдээр солиж болно.

4.3. Чичиргээний мэдрэгч дэх дохио боловсруулалтын онцлогууд

Тэнцвэржүүлэгч тоног төхөөрөмжид чичиргээний дохионы эргэлтийн бүрэлдэхүүн хэсгийн далайц, фазыг нарийвчлан хэмжихийн тулд аппарат, програм хангамжийн боловсруулалтын хэрэгслүүдийн хослолыг ихэвчлэн ашигладаг. Эдгээр хэрэгслүүд дараах зүйлсийг боломжтой болгодог:

  • Мэдрэгчийн аналог дохионы өргөн зурвасын аппарат хяналт;
  • Мэдрэгчийн аналог дохионы өсгөлт;
  • Аналог дохионы нэгдэл ба/эсвэл давхар нэгдэл (шаардлагатай бол);
  • Дагах сүзгүүр ашиглан аналог дохионы нарийн бүлгийн сүзгэрлэлт;
  • Дохионы аналог-цифр хувиргалт;
  • Цифр дохионы синхрон шүүлтүүрлэлт;
  • Цифр дохионы гармоник шинжилгээ.

4.3.1. Өргэн зурвасын дохионы шүүлтүүрлэлт

Энэ үйлдэл нь төхөөрөмжийн давтамжийн мужийн доод болон дээд хязгаарт үүсч болох боломжит саатуулгуудаас чичиргээний мэдрэгчийн дохиог цэвэрлэхэд чухал ач холбогдолтой. Тэнцвэржүүлэх машин хэмжигч төхөөрөмжид дамжуулах хяналтын доод хязгаарыг 2-3 Гц, дээд хязгаарыг 50 (100) Гц-т тохируулах нь зүйтэй. "Доод" хяналт нь өөр өөр төрлийн мэдрэгч өсгөгчдийн гаралт дээр илэрч болох доод давтамжийн шуугиануудыг дарангуйлахад тусалдаг. "Дээд" хяналт нь хослолын давтамжууд болон машин механик эд ангуудын боломжит резонансын чичиргээний улмаас үүсэх саатуулгийн боломжийг арилгадаг.

4.3.2. Мэдрэгчээс ирсэн аналог дохионы өсгөлт

Тэнцвэржүүлэх машин хэмжилтийн системийн мэдрэмжийг нэмэгдүүлэх шаардлага гарвал чичиргээний мэдрэгчдийн дохиог хэмжилтийн нэгжийн оролт руу өсгөж болно. Тогтмол өсгөлттэй стандарт өсгөгчид болон мэдрэгчээс ирж буй бодит дохионы түвшнээс хамааран програмчлах боломжтой өсгөлттэй олон шатлалт өсгөгчдийг ашиглаж болно. Програмчлах боломжтой олон шатлалт өсгөгчийн жишээ нь СХК "L-Card"-ийн E154 эсвэл E14-140 шиг хүчдэл хэмжих хувиргуулуудад хэрэгжсэн өсгөгчид юм.

4.3.3. Интегралчлал

Өмнө дурдсаны дагуу, тэнцвэржүүлэх машин хэмжилтийн системд чичиргээний мэдрэгчийн дохионы аппаратны интегралчлал болон/эсвэл давхар интегралчлалыг хийхийг зөвлөдөг. Иймд чичиргээний хурдатгалд пропорциональ анхны акселерометрийн дохиог чичиргээний хурданд (интегралчлал) эсвэл чичиргээний шилжилтэд (давхар интегралчлал) пропорциональ дохио болгон хувиргах боломжтой. Үүнтэй адилаар, чичиргээний хурдны мэдрэгчийн дохиог интегралчилсны дараа чичиргээний шилжилтэд пропорциональ дохио болгон хувиргаж болно.

4.3.4. Дагах шүүлтүүр ашиглан аналог дохионы нарийн зурвасын шүүлтүүрлэлт

Тэнцвэржүүлэх машин хэмжилтийн системүүдэд саатуулгийг бууруулж, чичиргээний дохиог боловсруулах чанарыг сайжруулахын тулд нарийн зурвасын хяналтыг ашиглаж болно. Эдгээр хяналтын төв давтамжийг роторын эргэлтийн давтамж руу роторын эргэлтийн мэдрэгчийн дохиог ашиглан автоматаар тохируулдаг. Ийм хяналтуудыг үүсгэхэд "MAXIM"-ийн MAX263, MAX264, MAX267, MAX268 зэрэг орчин үеийн интеграл схемүүдийг ашиглаж болно.

4.3.5. Дохионы аналог-цифр хувиргалт

Аналог-цифр хувиргалт нь далайц, фаз хэмжих явцад чичиргээний дохиог боловсруулах чанарыг сайжруулах боломжийг хангах чухал үйлдэл юм. Энэ үйлдлийг тэнцвэржүүлэх машин хэмжилтийн бүх орчин үеийн системд хэрэгжүүлдэг. Ийм АЦХ-ийн үр дүнтэй хэрэгжүүлэлтийн жишээ нь СХК "Кинематика" (Vibromera) үйлдвэрлэсэн тэнцвэржүүлэх машин хэмжилтийн хэд хэдэн системд ашиглагддаг СХК "L-Card"-ийн E154 эсвэл E14-140 төрлийн хүчдэл хэмжих хувиргуулууд юм. Мөн СХК "Кинематика" (Vibromera) нь "Arduino" контроллерүүд, "Microchip"-ийн PIC18F4620 микроконтроллер болон төстэй төхөөрөмжүүд дээр суурилсан илүү хямд микропроцессорын системүүдийг ашиглах туршлагатай.

4.1.2.2. Пьезоэлектрик акселерометр дээр суурилсан чичиргээний хурдны мэдрэгчид

Энэ төрлийн мэдрэгч нь стандарт пьезоэлектрик акселерометрээс өөрийн галбаранд нь суурилуулсан цэнэгийн өсгөгч болон интегратортой байдаг тул ялгаатай бөгөөд чичиргээний хурдтай пропорциональ дохиог гаргах боломжийг олгодог. Жишээлбэл, дотоод үйлдвэрлэгчид (ZETLAB компани болон СХК "Виброприбор") үйлдвэрлэсэн пьезоэлектрик чичиргээний хурдны мэдрэгчдийг 4.6, 4.7 зургуудад харуулав.

Зураг 4.6 — ZETLAB AV02 чичиргээний хурдны мэдрэгч

Зураг 4.6. ZETLAB (ОХУ)-ийн AV02 загварын мэдрэгч

Зураг 4.7 — Vibropribor DVST-2 чичиргээний хурдны мэдрэгч

4.7 зураг. СХК "Виброприбор"-ийн DVST 2 загварын мэдрэгч

Ийм мэдрэгчүүдийг олон үйлдвэрлэгчид (дотоод болон гадаадын) үйлдвэрлэдэг бөгөөд одоогоор ялангуяа зөөврийн чичиргээний тоног төхөөрөмжид өргөн хэрэглэгдэж байна. Эдгээр мэдрэгчийн үнэ нь харьцангуй өндөр бөгөөд дотоод үйлдвэрлэгчдийн хувьд ч нэг бүр нь 20,000-30,000 рубль хүрч болно.

4.1.3. Шилжилтийн мэдрэгчид

Тэнцвэржүүлэх машин хэмжилтийн системүүдэд хүрэлцэхгүй шилжилтийн мэдрэгчид – багтаамжтай эсвэл индукцийн – мөн ашиглаж болно. Эдгээр мэдрэгчид статик горимд ажиллаж, 0 Гц-ээс эхлэн чичиргээний процессыг бүртгэх боломжийг олгодог. Тэдгээрийг 120 эрг/мин ба түүнээс доош эргэлтийн хурдтай бага хурдны роторыг тэнцвэржүүлэх тохиолдолд ялангуяа үр дүнтэй ашиглаж болно. Эдгээр мэдрэгчдийн хувиргах коэффициентүүд 1000 мВ/мм болон түүнээс дээш хүрч болох бөгөөд нэмэлт өсгөлтгүй ч шилжилтийг хэмжихэд өндөр нарийвчлал, нарийвчлалыг хангадаг. Эдгээр мэдрэгчдийн тодорхой давуу тал бол харьцангуй бага үнэ цэнэтэй байдаг бөгөөд зарим дотоод үйлдвэрлэгчдийн хувьд 1000 рубльээс хэтрэхгүй. Тэнцвэржүүлэх машинд эдгээр мэдрэгчдийг ашиглахад мэдрэгчийн мэдрэмтгий элемент болон чичиргээтэй биеийн гадаргуугийн хоорондын нэрлэсэн ажиллах завсар нь мэдрэгчийн ороомгийн диаметртэй хязгаарлагддаг гэдгийг анхаарах нь чухал. Жишээлбэл, 4.8 зурагт харуулсан "TEKO"-ийн ISAN E41A загварын мэдрэгчийн хувьд тодорхойлогдсон ажиллах завсар нь ихэвчлэн 3.8-4 мм байдаг бөгөөд энэ нь чичиргээтэй биеийн шилжилтийг ±2.5 мм мужид хэмжих боломжийг олгодог.

Зураг 4.8 — TEKO ISAN E41A индукцийн шилжилтийн мэдрэгч

Зураг 4.8. TEKO (ОХУ)-ийн ISAN E41A загварын индукцийн шилжилтийн мэдрэгч

4.1.4. Хүчний мэдрэгчид

Өмнө дурдсаны дагуу, хүчний мэдрэгчүүдийг Хатуу дэмжлэгтэй тэнцвэржүүлэх машин дээр суурилуулсан хэмжилтийн системд ашигладаг. Эдгээр мэдрэгчид, ялангуяа үйлдвэрлэлийн энгийн байдал болон харьцангуй бага зардлаараа шүлтэн хүчний мэдрэгч байдаг. Ийм мэдрэгчийн жишээг Зургаас 4.9 болон 4.10-д харуулсан.

Зураг 4.9 — Kinematika SD-1 хүчний мэдрэгч

Зураг 4.9. Kinematika LLC-ийн SD 1 хүчний мэдрэгч

Зураг 4.10 — автомашин тэнцвэржүүлэгч машинд зориулсан хүчний мэдрэгч

4.10 зураг: Автомашины тэнцвэржүүлэх машинд зориулсан хүчний мэдрэгч, "STO Market"-д борлуулдаг

Олон тооны дотоод болон гадаадын үйлдвэрлэгчид үйлдвэрлэдэг деформацийн хүчний мэдрэгчдийг мөн Хатуу дэмжлэгтэй тэнцвэржүүлэх машин дэмжлэгийн харьцангуй деформацийг хэмжихэд ашиглаж болно.

4.4. Тэнцвэржүүлэх машин "Balanset 2"-ийн хэмжилтийн системийн функциональ схем

"Balanset 2" хэмжилтийн систем нь тэнцвэржүүлэх машинд хэмжилт, тооцооллын үүргүүдийг нэгтгэх орчин үеийн аргыг төлөөлдөг. Энэ систем нь нөлөөллийн коэффициентийн аргыг ашиглан залруулах жинг автоматаар тооцоолж, өөр өөр машин конфигурацид зохицуулах боломжтой.

Функционал схем нь дохиог бэлтгэх, аналог-цифр хувиргалт, цифр дохиог боловсруулах, автоматаар тооцоолох алгоритмуудыг агуулдаг. Систем нь хоёр хавтгай болон олон хавтгайн тэнцвэржүүлэх сценариудыг өндөр нарийвчлалтайгаар боловсруулж чадна.

4.5. Ротор тэнцвэржүүлэлтэд ашигладаг залруулах жингийн параметрүүдийг тооцоолох

Залруулах жинг тооцоолох нь нөлөөллийн коэффициентийн аргад суурилдаг бөгөөд энэ нь ротор нь өөр өөр хавтгайд туршилтын жинд хэрхэн хариу үйлдэл үзүүлэхийг тодорхойлдог. Энэ арга нь бүх орчин үеийн тэнцвэржүүлэх системүүдийн суурь бөгөөд хатуу болон уян хатан роторуудын хоёуланд нь нарийвчлалтай үр дүнг өгдөг.

4.5.1. Хоёр дэмжлэгтэй роторыг тэнцвэржүүлэх үүрэг болон түүний шийдлийн аргууд

Хоёр дэмжлэгтэй роторууд (хамгийн түгээмэл конфигураци) хувьд тэнцвэржүүлэх даалгавар нь хоёр залруулах жинг тодорхойлохыг агуулдаг - засварын хавтгай бүрт нэг. Нөлөөллийн коэффициентийн арга нь дараах аргыг ашигладаг:

  1. Анхны хэмжилт (Run 0): Туршилтын жингүйгээр чичиргээг хэмжих
  2. Эхний туршилтын ажиллагаа (Run 1): 1-р хавтгайд мэдэгдэж буй туршилтын жинг нэмж, хариу үйлдлийг хэмжих
  3. Хоёр дахь туршилтын ажиллагаа (Run 2): Туршилтын жинг 2-р хавтгайд шилжүүлж, хариу үйлдлийг хэмжих
  4. Тооцоолол: Програм хангамж нь хэмжсэн хариу үйлдлүүдэд үндэслэн тогтмол залруулах жинг тооцоолно

Математик суурь нь туршилтын жингийн нөлөөллийг хоёр хавтгай дахь шаардлагатай залруулгад зэрэг холбосон шугаман тэгшитгэлийн системийг бодохыг агуулдаг.

Зураг 3.26 болон 3.27 эргүүлэх машин суурийг ашиглах жишээг харуулж байна. Үүний үндсэн дээр бөхлөгч болон бусад зориулалтын Хатуу дэмжлэгтэй тэнцвэржүүлэх машин, мөн цилиндр хэлбэрийн роторуудад зориулсан универсал Зөөлөн дэмжлэгтэй тэнцвэржүүлэх машин үйлдвэрлэсэн. DIY үйлдвэрлэгчдийн хувьд ийм шийдлүүд нь тэнцвэржүүлэх машинд шаардлагатай хатуу дэмжлэгийн системийг хамгийн бага цаг хугацаа болон зардалтайгаар бүтээх боломжийг олгодог бөгөөд дээр нь өөр өөр төрлийн (Хатуу болон Зөөлөн дэмжлэгтэй) дэмжлэгийн суурийг суурилуулж болно. Энэ тохиолдолд үйлдвэрлэгчийн гол даалгавар бол дэмжлэгийн суурийг суурилуулах машин удирдлагын геометрийн нарийвчлалыг хангах (шаардлагатай бол сэргээх) явдал юм. DIY үйлдвэрлэлийн нөхцөлд удирдлагын шаардлагатай геометрийн нарийвчлалыг сэргээхэд ихэвчлэн нарийн скреп хийх аргыг ашигладаг.

Зураг 3.28 хоёр хөндийгөөс бүрдсэн угсралтын суурийн хувилбарыг харуулж байна. Энэ суурийг үйлдвэрлэхдээ салгаж болох болт холбоосыг ашигласан бөгөөд энэ нь нэмэлт технологийн үйлдлүүдгүйгээр угсрах явцад суурийн деформацийг багасгах эсвэл бүрмөсөн арилгах боломжийг олгодог. Тодорхой суурийн удирдлагын зөв геометрийн нарийвчлалыг хангахын тулд ашигласан хөндийн дээд фланцуудыг механик боловсруулах (алх, нарийн алх) шаардлагатай болж магадгүй.

Зураг 3.29 болон 3.30 хоёр хөндийгөөс бүрдсэн мөн адил нийлэгдсэн суурийн хувилбаруудыг танилцуулж байна. Ийм суурийг үйлдвэрлэх технологи нь нийлэгдэх явцад үүсэх дотоод хүчдэлийг арилгах зориулалттай дулааны боловсруулалт зэрэг цуваа нэмэлт үйлдлүүдийг шаардаж болно. Угсралтын суурьтай адил, нийлэгдсэн суурийн удирдлагын зөв геометрийн нарийвчлалыг хангахын тулд ашигласан хөндийн дээд фланцуудыг механик боловсруулах (алх, нарийн алх) ажлыг төлөвлөх ёстой.

4.5.2. Олон дэмжлэгтэй роторыг динамик тэнцвэржүүлэх аргачлал

Олон дэмжлэгтэй роторууд (гурван эсвэл дөрвөн холхивчийн цэг) илүү нарийн төвөгтэй тэнцвэржүүлэх үйл явцыг шаарддаг. Дэмжлэгийн цэг бүр ерөнхий динамик зан үйлд хувь нэмэр оруулдаг бөгөөд залруулга нь бүх хавтгай хоорондын харилцан үйлчлэлийг тооцох ёстой.

Арга зүй нь хоёр хавтгайн аргыг дараах байдлаар өргөжүүлдэг:

  • Бүх дэмжлэгийн цэгүүдэд чичиргээг хэмжих
  • Олон туршилтын жингийн байрлалыг ашиглах
  • Шугаман тэгшитгэлийн илүү том системийг бодох
  • Залруулах жингийн тархалтыг оновчтой болгох

Кардан гол болон төстэй урт роторуудын хувьд энэ арга нь ихэвчлэн ISO G6.3 эсвэл түүнээс дээд чанарын ангид харгалзах үлдэгдэл тэнцвэргүйдлийн түвшинд хүрдэг.

4.5.3. Олон дэмжлэгтэй роторыг тэнцвэржүүлэх тооцоолуур

Гурван дэмжлэгтэй болон дөрвөн дэмжлэгтэй роторын конфигурацид зориулсан тусгай тооцооллын алгоритмуудыг боловсруулсан. Эдгээр тооцоолууруудыг Balanset-4 программ хангамжид хэрэгжүүлсэн бөгөөд нарийн төвөгтэй роторын геометрийг автоматаар боловсруулж чадна.

Тооцоолуурууд дараах зүйлсийг харгалзан үздэг:

  • Хувьсах дэмжлэгийн хөшүүн чанар
  • Засварын хавтгайнуудын хоорондын кросс-холбоо
  • Хандах боломжийг хангахын тулд жингийн байршлыг оновчтой болгох
  • Тооцоолсон үр дүнг баталгаажуулах

5. Тэнцвэржүүлэх машиний ажиллагаа болон нарийвчлалыг шалгах зөвлөмж

Тэнцвэржүүлэгч машингийн нарийвчлал болон найдвартай байдал нь механик эд ангуудын геометрийн нарийвчлал, дэмжлэгүүдийн динамик шинж чанар, хэмжилтийн системийн ажиллагааны чадварт зэрэг олон хүчин зүйлээс хамаардаг. Эдгээр параметрүүдийг тогтмол баталгаажуулснаар тэнцвэржүүлэлтийн тогтмол чанарыг хангаж, үйлдвэрлэлд нөлөөлөхөөс өмнө боломжит асуудлуудыг илрүүлэхэд тусалдаг.

5.1. Машиний геометрийн нарийвчлалыг шалгах

Геометрийн нарийвчлалыг баталгаажуулахад дэмжлэгүүдийн тэнхлэгийн зэрэгцээ байдал, удирдлагын шугамуудын параллелизм, шпинделийн цуглуулгын концентраци зэргийг шалгахыг багтаана. Эдгээр шалгалтуудыг анхны тохируулга хийх үед болон ажиллагааны явцад үе үе гүйцэтгэж, нарийвчлалыг хадгалах ёстой.

5.2. Машиний динамик шинж чанарыг шалгах

Динамик шинж чанарыг баталгаажуулахад дэмжлэг болон хүрээний эд ангуудын хувийн давтамжуудыг хэмжиж, тэдгээр нь ажиллагааны давтамжаас зөв ялгаатай эсэхийг шалгадаг. Энэ нь тэнцвэржүүлэлтийн нарийвчлалд нөлөөлж болох резонансын асуудлуудаас сэргийлдэг.

5.3. Хэмжилтийн системийн ажиллагааны чадварыг шалгах

Хэмжилтийн системийг баталгаажуулахад мэдрэгчийн калибровк, фазын тэнхлэгийн зэрэгцээ байдлыг баталгаажуулах, дохио боловсруулалтын нарийвчлалыг шалгахыг багтаана. Энэ нь бүх ажиллагааны хурданд чичиргээний далайц болон фазыг найдвартай хэмжихийг хангана.

5.4. ISO 21940-21 (өмнөх ISO 2953)-д нийцүүлэн нарийвчлалын шинж чанарыг шалгах

ISO 21940-21 (өмнөх ISO 2953) нь калибровк хийсэн туршилтын роторуудыг ашиглан тэнцвэржүүлэгч машингийн нарийвчлалыг баталгаажуулах стандартжуулсан үйл ажиллагааг санал болгодог. Эдгээр үйл ажиллагаа нь машингийн гүйцэтгэлийг олон улсад хүлээн зөвшөөрөгдсөн стандартуудтай харьцуулан баталгаажуулахад тусалдаг.

Угсрах

  1. Решетов Д.Н. (эрдэмтэн). "Металл зүсэх машин хэрэгслийн эд анги болон механизмүүд." Москва: Mashinostroenie, 1972.
  2. Келленбергер В. "Цилиндр гадаргуугийн спиральт алхалт." Machinery, 1963.
  3. ISO 281 "Өнхрөх холхивч - Динамик ачааллын үнэлгээ болон үнэлгээний хугарамж."
  4. ГОСТ 17383-73 (улсын стандарт) "Тэгш дамжуулах хэлтэсний араанууд."
  5. ISO 21940-11 (өмнөх ISO 1940-1) "Механик чичиргээ - Роторын тэнцвэржүүлэлт - Хэсэг 11: Хөшүүн зан үйлтэй роторуудын үйл ажиллагаа болон тэсвэрлэлт."
  6. ISO 21940-21 (өмнөх ISO 2953) "Механик чичиргээ - Роторын тэнцвэржүүлэлт - Хэсэг 21: Тэнцвэржүүлэгч машингуудын тодорхойлолт болон үнэлгээ."

Нэмэлт 1: Гурван дэмжлэгтэй голын тэнцвэржүүлэх параметрүүдийг тооцоолох алгоритм

Гурван дэмжлэгтэй роторын тэнцвэржүүлэлт нь гурван үл мэдэгдэгчтэй гурван тэгшитгэлийн системийг бодохыг шаарддаг. Энэ нэмэлт хавсралт нь гурван засварын хавтгайд залруулах жинг тодорхойлохын тулд математик суурь болон алхам алхмаар тооцоолох үйл ажиллагааг санал болгодог.

A1.1. Математик суурь

Гурван дэмжлэгтэй роторын хувьд нөлөөллийн коэффициентийн матриц нь туршилтын жингийн нөлөөг холхивчийн байрлал бүр дэх чичиргээний хариу утгатай холбож өгдөг. Тэгшитгэлийн системийн ерөнхий хэлбэр нь:

[V₁] = [A₁₁ A₁₂ A₁₃] [W₁]
[V₂] = [A₂₁ A₂₂ A₂₃] [W₂]
[V₃] = [A₃₁ A₃₂ A₃₃] [W₃]

энд:

  • V₁, V₂, V₃ - 1, 2, болон 3 дэмжлэг дэх чичиргээний векторууд
  • W₁, W₂, W₃ - 1, 2, болон 3 хавтгай дахь залруулах жинүүд
  • Aᵢⱼ - j жинг i дэмжлэг дэх чичиргээтэй холбосон нөлөөллийн коэффициентүүд

A1.2. Тооцоолох үйл ажиллагаа

  1. Анхны хэмжилтүүд: Туршилтын жингүйгээр бүх гурван дэмжлэг дэх чичиргээний далайц болон фазыг бүртгэх
  2. Туршилтын жингийн дараалал: Мэдэгдэж буй туршилтын жинг засварын хавтгай бүрт дарааллаар ашиглаж, чичиргээний өөрчлөлтийг бүртгэх
  3. Нөлөөллийн коэффициентийг тооцоолох: Туршилтын жин бүр тэнхлэгийн дэмжлэг бүр дээрх чичиргээнд хэрхэн нөлөөлж байгааг тодорхойлох
  4. Матрицын шийдэл: Оновчтой залруулах жинг олохын тулд тэгшитгэлийн системийг бодох
  5. Жингийн байрлал: Тооцоолсон жинг заасан өнцгүүдэд суурилуулах
  6. Баталгаажуулалт: Үлдэгдэл чичиргээ нь тодорхойлолтын шаардлагыг хангаж байгааг баталгаажуулах

A1.3. Гурван дэмжлэгтэй роторын онцгой анхаарах зүйлс

Гурван дэмжлэгтэй бүтэц нь хэт их хотойлтыг сэргийлэхийн тулд завсрын дэмжлэг шаардлагатай урт кардан голуудад түгээмэл хэрэглэгддэг. Үндсэн анхаарах зүйлс нь:

  • Завсрын дэмжлэгийн хөшүүн чанар нь роторын ерөнхий динамикийн нөлөөлдөг
  • Дэмжлэгийн тэнхлэгийн зөв байрлал нь нарийвчлалтай үр дүнд чухал ач холбогдолтой
  • Туршилтын жингийн хэмжээ нь бүх дэмжлэгүүдэд хэмжигдэхүйц хариу үйлдэл үүсгэх ёстой
  • Хавтгайнуудын хоорондын харилцан нөлөөллийг анхааралтай шинжлэх шаардлагатай

Нэмэлт 2: Дөрвөн дэмжлэгтэй голын тэнцвэржүүлэх параметрүүдийг тооцоолох алгоритм

Дөрвөн дэмжлэгтэй роторын тэнцвэржүүлэлт нь 4x4 матрицын системийг бодохыг шаарддаг хамгийн нарийн төвөгтэй түгээмэл бүтэц юм. Энэ бүтэц нь цаасны үйлдвэрийн дугуй, эдлэлийн машин механизмын гол, хүнд үйлдвэрийн ротор зэрэг маш урт роторуудад түгээмэл байдаг.

A2.1. Өргөтгөсөн математик загвар

Дөрвөн дэмжлэгтэй систем нь дөрөв дэх холхивчийн байршлыг тооцсон нэмэлт тэгшитгэлүүдээр гурван дэмжлэгтэй загварыг өргөжүүлдэг:

[V₁] = [A₁₁ A₁₂ A₁₃ A₁₄] [W₁]
[V₂] = [A₂₁ A₂₂ A₂₃ A₂₄] [W₂]
[V₃] = [A₃₁ A₃₂ A₃₃ A₃₄] [W₃]
[V₄] = [A₄₁ A₄₂ A₄₃ A₄₄] [W₄]

A2.2. Дараалсан туршилтын жингийн арга

Дөрвөн дэмжлэгтэй арга нь таван хэмжилтийн циклийг шаарддаг:

  1. Цикл 0: Бүх дөрвөн дэмжлэг дээр анхны хэмжилт
  2. Ажиллагаа 1: 1-р хавтгайд туршилтын жин, бүх дэмжлэгийг хэмжих
  3. Ажиллагаа 2: 2-р хавтгайд туршилтын жин, бүх дэмжлэгийг хэмжих
  4. Ажиллагаа 3: 3-р хавтгайд туршилтын жин, бүх дэмжлэгийг хэмжих
  5. Ажиллагаа 4: 4-р хавтгайд туршилтын жин, бүх дэмжлэгийг хэмжих

A2.3. Оновчлолын анхаарах зүйлс

Дөрвөн дэмжлэгтэй тэнцвэржүүлэлт нь ихэвчлэн олон хүчинтэй шийдлийг зөвшөөрдөг. Оновчлолын процесс нь дараах зүйлсийг харгалздаг:

  • Нийт залруулах жингийн массыг багасгах
  • Жинг байрлуулах байрлалд хялбархан хүрэх боломжийг хангах
  • Үйлдвэрлэлийн толеранс болон зардлыг тэнцвэржүүлэх
  • Заасан үлдэгдэл чичиргээний хязгаарыг хангах

Нэмэлт 3: Тэнцвэржүүлэгч тооцоолуурыг ашиглах гарын авлага

Balanset балансерын тооцоолуур нь Нэмэлт 1 ба 2-т дурдсан нарийн төвөгтэй математик үйл явцыг автоматаар гүйцэтгэдэг. Энэ гарын авлага нь DIY тэнцвэржүүлэх машинд тооцоолуургыг үр дүнтэй ашиглахын тулд практик зааварчилгаа өгдөг.

A3.1. Програм хангамжийн тохируулга ба тохиргоо

  1. Машин механизмын тодорхойлолт: Машин механизмын геометр, дэмжлэгийн байршил, засварын хавтгайнуудыг тодорхойлох
  2. Мэдрэгчийн калибровк: Мэдрэгчийн чиглэл болон калибровкийн коэффициентүүдийг шалгах
  3. Туршилтын жингийн бэлтгэл: Роторын шинж чанарт үндэслэн тохиромжтой туршилтын жингийн массыг тооцоолно
  4. Аюулгүй байдлын баталгаажуулалт: Аюулгүй ажиллагааны хурд болон жинг бэхлэх аргыг баталгаажуулна

A3.2. Хэмжилтийн дараалал

Тооцоолуур нь хэмжилтийн чанарын бодит цагийн буцаан сэргээлт болон дохио-шуугианы харьцааг сайжруулах саналуудтай хэмжилтийн дарааллаар хэрэглэгчийг удирдана.

A3.3. Үр дүнг тайлбарлах

Тооцоолуур нь олон гаралтын формат санал болгоно:

  • Залруулах шаардлагыг харуулсан график векторын дисплей
  • Тоон жин болон өнцгийн тодорхойлолт
  • Чанарын үзүүлэлт болон итгэлцлийн илтгэгч
  • Хэмжилтийн нарийвчлалыг сайжруулах санал

A3.4. Түгээмэл асуудлуудыг шийдвэрлэх

Тооцоолуурыг DIY машинтай ашиглах үеийн түгээмэл асуудал болон шийдэл:

  • Туршилтын жингийн хариу үйлдэл хангалтгүй: Туршилтын жингийн массыг нэмэгдүүлэх эсвэл мэдрэгчийн суурилуулалтыг шалгах
  • Хэмжилт тогтворгүй: Механикийн бүрэн бүтэн байдлыг баталгаажуулах, резонансын нөхцөлийг шалгах
  • Залруулгын үр дүн муу: Өнцгийн хэмжилтийн нарийвчлалыг баталгаажуулах, харилцан холбооны нөлөөг шалгах
  • Програм хангамжийн алдаа: Мэдрэгчийн холболтыг шалгах, оролтын параметрүүдийг баталгаажуулах, тогтвортой RPM-ийг хангах

Чичиргээний мэдрэгч

Оптик мэдрэгч (Лазер тахометр)

Balanset-4

Insize-60-kgf соронзон суурь

Тусгалтай хавтан

Balanset-1A динамик тэнцвэржүүлэгч OEM

Өгүүллийн зохиогч: Feldman Valery Davidovich

Засварлагч болон орчуулагч: Nikolai Andreevich Shelkovenko

Орчуулгын боломжит алдаануудын тулд уучлаарай.

WhatsApp
Balanset-1A · €1975Инженерээс асуух