DIY Vyvažovacie stroje

Autor článku : Feldman Valery Davidovich
Redakcia a preklad : Nikolaj Andrejevič Šelkovenko a chatGPT 

 

 

                      

.

.

         Vyvažovanie strojov vlastnými rukami

.               

.

.

                                              

 

.

                                                                Obsah

Sekcia

Strana

1. Úvod

3

2. Typy vyvažovacích strojov (stojanov) a ich konštrukčné vlastnosti

4

2.1. Stroje a stojany s mäkkými ložiskami

4

2.2. Stroje s tvrdými ložiskami

17

3. Požiadavky na konštrukciu základných jednotiek a mechanizmov vyvažovacích strojov

26

3.1. Ložiská

26

3.2. Ložiskové jednotky vyvažovacích strojov

41

3.3. Rámy postelí

56

3.4. Pohony vyvažovacích strojov

60

4. Meracie systémy vyvažovacích strojov

62

4.1. Výber snímačov vibrácií

62

4.2. Snímače fázového uhla

69

4.3. Vlastnosti spracovania signálov zo snímačov vibrácií

71

4.4. Funkčná schéma meracieho systému vyvažovacieho stroja "Balanset 2"

76

4.5. Výpočet parametrov korekčných závaží používaných pri vyvažovaní rotora

79

4.5.1. Úloha vyvažovania rotorov s dvojitou podporou a spôsoby jej riešenia

80

4.5.2. Metodika dynamického vyvažovania rotorov s viacerými oporami

83

4.5.3. Kalkulačky na vyvažovanie viacpodlažných rotorov

92

5. Odporúčania na kontrolu činnosti a presnosti vyvažovacích strojov

93

5.1. Kontrola geometrickej presnosti stroja

93

5.2. Kontrola dynamických charakteristík stroja

101

5.3. Kontrola prevádzkovej spôsobilosti meracieho systému

103

5.4. Kontrola charakteristík presnosti stroja podľa normy ISO 20076-2007

112

Literatúra

119

Príloha 1: Algoritmus výpočtu parametrov vyvažovania pre tri nosné hriadele

120

Príloha 2: Algoritmus výpočtu parametrov vyvažovania pre štyri nosné hriadele

130

Dodatok 3: Príručka na používanie kalkulačky vyvažovania

146

 

 

1. Úvod (Prečo bolo potrebné napísať toto dielo?)

Analýza štruktúry spotreby vyvažovacích zariadení vyrábaných spoločnosťou LLC "Kinematics" ukazuje, že približne 30% z nich sa nakupuje na použitie ako stacionárne meracie a výpočtové systémy pre vyvažovacie stroje a/alebo stojany. Je možné identifikovať dve skupiny spotrebiteľov (zákazníkov) našich zariadení.

Do prvej skupiny patria podniky, ktoré sa špecializujú na hromadnú výrobu vyvažovacích strojov a ich predaj externým zákazníkom. Tieto podniky zamestnávajú vysokokvalifikovaných odborníkov s hlbokými znalosťami a rozsiahlymi skúsenosťami v oblasti navrhovania, výroby a prevádzky rôznych typov vyvažovacích strojov. Problémy, ktoré vznikajú pri interakcii s touto skupinou zákazníkov, sa najčastejšie týkajú prispôsobenia našich meracích systémov a softvéru existujúcim alebo novo vyvinutým strojom bez toho, aby sa riešili otázky ich konštrukčného vyhotovenia.

Druhú skupinu tvoria spotrebitelia, ktorí vyvíjajú a vyrábajú stroje (stojany) pre svoje vlastné potreby. Tento prístup sa väčšinou vysvetľuje snahou nezávislých výrobcov znížiť vlastné výrobné náklady, ktoré sa v niektorých prípadoch môžu znížiť dvoj- až trojnásobne a viac. Táto skupina spotrebiteľov často nemá náležité skúsenosti s tvorbou strojov a pri svojej práci sa zvyčajne spolieha na používanie zdravého rozumu, informácií z internetu a akýchkoľvek dostupných analógov.

Pri interakcii s nimi vzniká množstvo otázok, ktoré okrem ďalších informácií o meracích systémoch vyvažovacích strojov zahŕňajú širokú škálu otázok súvisiacich s konštrukčným vyhotovením strojov, spôsobmi ich inštalácie na základoch, výberom pohonov a dosiahnutím správnej presnosti vyvažovania atď.

Vzhľadom na značný záujem veľkej skupiny našich spotrebiteľov o problematiku samostatnej výroby vyvažovacích strojov pripravili špecialisti spoločnosti LLC "Kinematics" kompiláciu s komentármi a odporúčaniami k najčastejšie kladeným otázkam.

.

     

   2. Typy vyvažovacích strojov (stojanov) a ich konštrukčné vlastnosti

Vyvažovací stroj je technologické zariadenie určené na odstránenie statickej alebo dynamickej nevyváženosti rotorov na rôzne účely. Obsahuje mechanizmus, ktorý urýchľuje vyvážený rotor na stanovenú frekvenciu otáčania, a špecializovaný merací a výpočtový systém, ktorý určuje hmotnosti a umiestnenie korekčných závaží potrebných na vyrovnanie nevyváženosti rotora.

Konštrukcia mechanickej časti stroja sa zvyčajne skladá z rámu lôžka, na ktorom sú nainštalované nosné stĺpiky (ložiská). Tie slúžia na upevnenie vyváženého výrobku (rotora) a obsahujú pohon určený na otáčanie rotora. Počas procesu vyvažovania, ktorý sa vykonáva počas otáčania výrobku, snímače meracieho systému (ktorých typ závisí od konštrukcie stroja) zaznamenávajú buď vibrácie v ložiskách, alebo sily v ložiskách.

Takto získané údaje umožňujú určiť hmotnosti a miesta inštalácie korekčných závaží potrebných na vyrovnanie nerovnováhy.

V súčasnosti prevládajú dva typy konštrukcií vyvažovacích strojov (stojanov):

- Stroje s mäkkými ložiskami (s flexibilnými podperami);
- Stroje s tvrdými ložiskami (s pevnými podperami).

2.1. Stroje a stojany s mäkkými ložiskami Základným znakom vyvažovacích strojov (stojanov) s mäkkými ložiskami je, že majú relatívne pružné podpery, ktoré sú vyrobené na základe pružinových závesov, pružinových vozíkov, plochých alebo valcových pružinových podper atď. Vlastná frekvencia týchto podpier je minimálne 2 až 3-krát nižšia ako frekvencia otáčania vyvažovaného rotora, ktorý je na nich namontovaný. Klasický príklad konštrukčného vyhotovenia pružných podpier Soft Bearing možno vidieť na podpere stroja modelu DB-50, ktorého fotografia je na obrázku 2.1.

.

     

.P1010213

.

                  

                        Obrázok 2.1. Podpora vyvažovacieho stroja modelu DB-50.

Ako je znázornené na obrázku 2.1, pohyblivý rám (jazdec) 2 je pripevnený k nepohyblivým stĺpikom 1 podpery pomocou zavesenia na pásových pružinách 3. Pod vplyvom odstredivej sily spôsobenej nevyváženosťou rotora inštalovaného na podpere môže vozík (jazdec) 2 vykonávať horizontálne oscilácie vzhľadom na stacionárny stĺpik 1, ktoré sa merajú pomocou snímača vibrácií.

Konštrukčné vyhotovenie tejto podpery zabezpečuje dosiahnutie nízkej vlastnej frekvencie kmitania vozňa, ktorá sa môže pohybovať okolo 1 - 2 Hz. To umožňuje vyvážiť rotor v širokom rozsahu jeho frekvencií otáčania, počnúc 200 otáčkami za minútu. Táto vlastnosť spolu s relatívnou jednoduchosťou výroby takýchto podpier robí túto konštrukciu atraktívnou pre mnohých našich spotrebiteľov, ktorí vyrábajú vyvažovacie stroje pre vlastné potreby rôzneho účelu.

.

         

                                IMAG0040

.

               Obrázok 2.2. Mäkká ložisková opora vyvažovacieho stroja, vyrobená spoločnosťou "Polymer LTD", Machačkala

Na obrázku 2.2 je zobrazená fotografia vyvažovacieho stroja Soft Bearing s podperami zo závesných pružín, vyrobeného pre vlastné potreby v spoločnosti "Polymer LTD" v Machačkale. Stroj je určený na vyvažovanie valčekov používaných pri výrobe polymérnych materiálov.

Obrázok 2.3 obsahuje fotografiu vyvažovačky s podobným pásovým zavesením vozíka, určenej na vyvažovanie špecializovaných nástrojov.

Obrázky 2.4.a a 2.4.b ukazujú fotografie podomácky vyrobeného stroja Soft Bearing na vyvažovanie hnacích hriadeľov, ktorého podpery sú tiež vyrobené pomocou pružín.

Obrázok 2.5 predstavuje fotografiu stroja Soft Bearing určeného na vyvažovanie turbodúchadiel, ktorého podpery vozíkov sú tiež zavesené na pásových pružinách. Stroj, vyrobený pre súkromné potreby A. Šahgunyana (Petrohrad), je vybavený meracím systémom "Balanset 1".

Podľa výrobcu (pozri obr. 2.6) je tento stroj schopný vyvážiť turbíny so zvyškovou nevyváženosťou nepresahujúcou 0,2 g*mm.

.

.

                          Instr 1)

.

          Obrázok 2.3. Mäkký ložiskový stroj na vyvažovanie nástrojov s podperným zavesením na pásových pružinách

.                           

                      Кар 1

.

     Obrázok 2.4.a. Stroj s mäkkými ložiskami na vyvažovanie hnacích hriadeľov (stroj je zostavený)

.                        Кар2)

.

    Obrázok 2.4.b. Mäkký ložiskový stroj na vyvažovanie hnacích hriadeľov s podperami vozíka zavesenými na pásových pružinách. (Vedúca podpera vretena so zavesením pružinového pásu)

.

                      SAM_0506

.

Obrázok 2.5. Mäkký ložiskový stroj na vyvažovanie turbodúchadiel s podperami na pásových pružinách, výrobca A. Shahgunyan (Petrohrad)                                         

                                     SAM_0504

.

Obrázok 2.6. Kópia obrazovky meracieho systému "Balanset 1" zobrazujúca výsledky vyvažovania rotorov turbíny na stroji A. Shahgunyana

Okrem klasickej verzie vyvažovacích strojových podpier Soft Bearing, o ktorej sa hovorí vyššie, sa rozšírili aj iné konštrukčné riešenia.

Obrázky 2.7 a 2.8 fotografie vyvažovacích strojov pre hnacie hriadele, ktorých podpery sú založené na plochých (tanierových) pružinách. Tieto stroje boli vyrobené pre vlastné potreby súkromného podniku "Dergacheva" a spoločnosti LLC "Tatcardan" ("Kinetics-M").

Vyvažovacie stroje s mäkkými ložiskami s takýmito podperami sú často reprodukované amatérskymi výrobcami kvôli ich relatívnej jednoduchosti a vyrobiteľnosti. Tieto prototypy sú spravidla buď stroje série VBRF od firmy "K. Schenck", alebo podobné stroje domácej výroby.

Stroje znázornené na obrázkoch 2.7 a 2.8 sú určené na vyvažovanie hnacích hriadeľov s dvoma, tromi a štyrmi podperami. Majú podobnú konštrukciu vrátane:

- zváraný rám lôžka 1 založený na dvoch I-nosníkoch spojených priečnymi rebrami;
- stacionárna (predná) podpera vretena 2;
- pohyblivá (zadná) podpera vretena 3;
- jedna alebo dve pohyblivé (medziľahlé) podpery 4. Na podperách 2 a 3 sú umiestnené jednotky vretena 5 a 6, ktoré sú určené na montáž vyváženého hnacieho hriadeľa 7 na stroji.

.

    

......                                          IMAG1077

.

            Obrázok 2.7. Mäkký ložiskový stroj na vyvažovanie hnacích hriadeľov od súkromného podniku "Dergacheva" s podperami na plochých (tanierových) pružinách                                     

               

.

..

....                                  obrázok (3)

.

             Obrázok 2.8. Mäkký ložiskový stroj na vyvažovanie hnacích hriadeľov od spoločnosti LLC "Tatcardan" ("Kinetics-M") s podperami na plochých pružinách

Na všetkých podperách sú nainštalované snímače vibrácií 8, ktoré sa používajú na meranie priečnych kmitov podpier. Vedúce vreteno 5, namontované na podpere 2, sa otáča elektromotorom prostredníctvom remeňového pohonu.

Obrázky 2.9.a a 2.9.b zobrazujú fotografie podpery vyvažovacieho stroja, ktorá je založená na plochých pružinách.

.

..

...                                   S5007480

.

.

.

..                         S5007481

.

                  Obrázok 2.9. Mäkká ložisková podpera vyvažovacieho stroja s plochými pružinami

- a) Pohľad zboku;
- b) Pohľad spredu

Vzhľadom na to, že amatérski výrobcovia často používajú takéto podpery vo svojich konštrukciách, je užitočné podrobnejšie preskúmať vlastnosti ich konštrukcie. Ako je znázornené na obrázku 2.9.a, táto podpera sa skladá z troch hlavných komponentov:

- Spodná nosná doska 1: V prípade prednej podpery vretena je doska pevne spojená s vodidlami; v prípade medzipodpery alebo zadnej podpery vretena je spodná doska navrhnutá ako vozík, ktorý sa môže pohybovať pozdĺž vodidiel rámu.
- Horná nosná doska 2, na ktorých sú namontované nosné jednotky (valčekové podpery 4, vretená, medzinápravové ložiská atď.).
- Dve ploché pružiny 3, spojenie spodnej a hornej ložiskovej dosky.

Aby sa zabránilo riziku zvýšených vibrácií podpier počas prevádzky, ktoré môžu vzniknúť pri zrýchľovaní alebo spomaľovaní vyváženého rotora, môžu byť podpery vybavené blokovacím mechanizmom (pozri obr. 2.9.b). Tento mechanizmus pozostáva z pevnej konzoly 5, ktorú možno zaaretovať excentrickým zámkom 6 pripojeným k jednej z plochých pružín podpery. Keď sú zámok 6 a konzola 5 zacvaknuté, podpera je uzamknutá, čím sa eliminuje riziko zvýšených vibrácií počas zrýchľovania a spomaľovania.

Pri navrhovaní podpier s plochými (tanierovými) pružinami musí výrobca stroja posúdiť frekvenciu ich vlastných kmitov, ktorá závisí od tuhosti pružín a hmotnosti vyváženého rotora. Znalosť tohto parametra umožňuje konštruktérovi vedome zvoliť rozsah prevádzkových frekvencií otáčania rotora a vyhnúť sa tak nebezpečenstvu rezonančného kmitania podpier počas vyvažovania.

Odporúčania na výpočet a experimentálne určenie vlastných frekvencií kmitania podpier, ako aj iných komponentov vyvažovacích strojov, sú uvedené v časti 3.

Ako už bolo uvedené, jednoduchosť a vyrobiteľnosť konštrukcie podpery s použitím plochých (tanierových) pružín priťahuje amatérskych vývojárov vyvažovacích strojov na rôzne účely vrátane strojov na vyvažovanie kľukových hriadeľov, rotorov automobilových turbodúchadiel atď.

Na obrázkoch 2.10.a a 2.10.b je ako príklad uvedený celkový náčrt stroja určeného na vyvažovanie rotorov turbodúchadiel. Tento stroj bol vyrobený a používa sa pre vlastné potreby v spoločnosti LLC "SuraTurbo" v Penze.

.

.

.

Балансировка турбокомпрессора (1)

.

        2.10.a. Stroj na vyvažovanie rotorov turbodúchadla (bočný pohľad)

.

                        Балансировка турбокомпрессора(2)

.

          2.10.b. Stroj na vyvažovanie rotorov turbodúchadla (pohľad z prednej strany podpery)

.

      Okrem už spomínaných vyvažovacích strojov Soft Bearing sa niekedy vytvárajú aj pomerne jednoduché stojany Soft Bearing. Tieto stojany umožňujú kvalitné vyvažovanie rotačných mechanizmov na rôzne účely s minimálnymi nákladmi.

Nižšie sa uvádza prehľad niekoľkých takýchto stojanov, ktoré sú postavené na základe plochej dosky (alebo rámu) uloženej na valcových tlačných pružinách. Tieto pružiny sa zvyčajne vyberajú tak, aby vlastná frekvencia kmitania dosky s vyváženým mechanizmom, ktorý je na nej nainštalovaný, bola 2 až 3-krát nižšia ako frekvencia otáčania rotora tohto mechanizmu počas vyvažovania.

Obrázok 2.11 zobrazuje fotografiu stojana na vyvažovanie brúsnych kotúčov, ktorý pre vlastnú výrobu vyrobil P. Asharin.

.

.

      

.....            obrázok (1)

.

                    Obrázok 2.11. Stojan na vyvažovanie brúsnych kotúčov

Stojan sa skladá z týchto hlavných komponentov:

- Doska 1, namontované na štyroch valcových pružinách 2;
- Elektrický motor 3, ktorého rotor slúži aj ako vreteno, na ktorom je namontovaný tŕň 4, ktorý sa používa na inštaláciu a upevnenie brúsneho kotúča na vretene.

Kľúčovým prvkom tohto stojana je zabudovanie impulzného snímača 5 uhla natočenia rotora elektromotora, ktorý sa používa ako súčasť meracieho systému stojana ("Balanset 2C") na určenie uhlovej polohy na odstránenie korekčnej hmoty z brúsneho kotúča.

Obrázok 2.12 zobrazuje fotografiu stojana používaného na vyvažovanie vákuových vývev. Tento stojan bol vyvinutý na objednávku spoločnosti JSC "Measurement Plant".

.

.

....          Рунёв

.

                   Obrázok 2.12. Stojan na vyvažovanie vákuových čerpadiel spoločnosti JSC "Measurement Plant"

Základom tohto stojana je aj použitie Doska 1, namontované na valcových pružinách 2. Na doske 1 je nainštalovaná výveva 3, ktorá má vlastný elektrický pohon schopný meniť otáčky v širokom rozsahu od 0 do 60 000 ot/min. Na skrini čerpadla sú namontované snímače vibrácií 4, ktoré sa používajú na meranie vibrácií v dvoch rôznych sekciách v rôznych výškach.

Na synchronizáciu procesu merania vibrácií s uhlom otáčania rotora čerpadla sa na stojane používa laserový snímač fázového uhla 5. Napriek zdanlivo jednoduchej vonkajšej konštrukcii takýchto stojanov umožňuje dosiahnuť veľmi kvalitné vyváženie obežného kolesa čerpadla.

Napríklad pri subkritických frekvenciách otáčania spĺňa zostatková nevyváženosť rotora čerpadla požiadavky stanovené pre triedu kvality vyváženia G0,16 podľa normy ISO 1940-1-2007 "Vibrácie. Požiadavky na kvalitu vyváženia tuhých rotorov. Časť 1. Určenie prípustnej nevyváženosti."

Zvyškové vibrácie skrine čerpadla dosiahnuté počas vyvažovania pri otáčkach do 8 000 ot/min nepresiahnu 0,01 mm/s.

Vyvažovacie stojany vyrobené podľa vyššie opísanej schémy sú účinné aj pri vyvažovaní iných mechanizmov, napríklad ventilátorov. Príklady stojanov určených na vyvažovanie ventilátorov sú znázornené na obrázkoch 2.13 a 2.14.

.

.

                 P1030155 (2)

.

           Obrázok 2.13. Stojan na vyvažovanie obežných kolies ventilátora

Kvalita vyváženia ventilátorov na takýchto stojanoch je pomerne vysoká. Podľa odborníkov zo spoločnosti Atlant-project LLC bola na stojane, ktorý navrhli na základe odporúčaní spoločnosti Kinematics LLC (pozri obr. 2.14), úroveň zvyškových vibrácií dosiahnutá pri vyvažovaní ventilátorov 0,8 mm/s. To je viac ako trikrát lepšie ako tolerancia stanovená pre ventilátory kategórie BV5 podľa normy ISO 31350-2007 "Vibrácie. Priemyselné ventilátory. Požiadavky na produkované vibrácie a kvalitu vyváženia".

.

.

      20161122_100338 (2)

.

         Obrázok 2.14. Stojan na vyvažovanie obežných kolies ventilátorov nevýbušných zariadení od spoločnosti "Atlant-project" LLC, Podolsk

Podobné údaje získané v spoločnosti JSC "Lissant Fan Factory" ukazujú, že takéto stojany používané pri sériovej výrobe kanálových ventilátorov trvalo zabezpečovali zvyškové vibrácie nepresahujúce 0,1 mm/s.

2.2. Stroje s tvrdými ložiskami.

Vyvažovacie stroje s tvrdými ložiskami sa od predchádzajúcich strojov s mäkkými ložiskami líšia konštrukciou svojich podpier. Ich podpery majú podobu pevných dosiek so zložitými drážkami (výrezmi). Vlastné frekvencie týchto podpier výrazne (minimálne 2 až 3-krát) prevyšujú maximálnu frekvenciu otáčania rotora vyvažovaného na stroji.

Stroje s tvrdými ložiskami sú univerzálnejšie ako stroje s mäkkými ložiskami, pretože zvyčajne umožňujú vysokokvalitné vyvažovanie rotorov v širšom rozsahu ich hmotnostných a rozmerových charakteristík. Dôležitou výhodou týchto strojov je aj to, že umožňujú vysoko presné vyvažovanie rotorov pri relatívne nízkych otáčkach, ktoré sa môžu pohybovať v rozmedzí 200 - 500 ot/min a nižších.

Obrázok 2.15 zobrazuje fotografiu typického vyvažovacieho stroja s tvrdými ložiskami, ktorý vyrába spoločnosť "K. Schenk". Z tohto obrázku je zrejmé, že jednotlivé časti podpery, tvorené zložitými drážkami, majú rôznu tuhosť. Vplyvom síl pri nevyvážení rotora to môže viesť k deformáciám (posunom) niektorých častí podpery voči iným. (Na obrázku 2.15 je tuhšia časť podpery zvýraznená červenou prerušovanou čiarou a jej relatívne poddajná časť je modrá).

Na meranie uvedených relatívnych deformácií môžu stroje Hard Bearing používať buď snímače sily, alebo vysoko citlivé snímače vibrácií rôznych typov vrátane bezkontaktných snímačov posunu vibrácií.

.

.

                        Schengenský balík

.

          Obrázok 2.15. Vyvažovací stroj na tvrdé ložiská od spoločnosti "K. Schenk"

Ako vyplýva z analýzy požiadaviek zákazníkov na prístroje série Balanset, záujem o výrobu strojov s tvrdými ložiskami pre vlastné použitie neustále rastie. Prispieva k tomu široké šírenie reklamných informácií o konštrukčných vlastnostiach domácich vyvažovacích strojov, ktoré amatérski výrobcovia používajú ako analógie (alebo prototypy) pre vlastný vývoj.

Pozrime sa na niektoré varianty strojov s tvrdými ložiskami, ktoré sa vyrábajú pre interné potreby mnohých spotrebiteľov nástrojov série "Balanset".

Obrázky 2.16.a - 2.16.d zobrazujú fotografie stroja Hard Bearing určeného na vyvažovanie hnacích hriadeľov, ktorý vyrobil N. Obyedkov (mesto Magnitogorsk). Ako je vidieť na obr. 2.16.a, stroj pozostáva z pevného rámu 1, na ktorom sú nainštalované podpery 2 (dve vretenové a dve medziľahlé). Hlavné vreteno 3 stroja sa otáča asynchrónnym elektromotorom 4 prostredníctvom remeňového pohonu. Na riadenie otáčok elektromotora 4 sa používa frekvenčný regulátor 6. Stroj je vybavený meracím a výpočtovým systémom "Balanset 4", ktorý obsahuje meracie zariadenie, počítač, štyri snímače sily a snímač fázového uhla (snímače nie sú zobrazené na obr. 2.16.a).

.

.

.

.....        2015-01-28 14

.

   Obrázok 2.16.a. Stroj s tvrdými ložiskami na vyvažovanie hnacích hriadeľov, vyrobený spoločnosťou N. Obyedkov (Magnitogorsk)

Obrázok 2.16.b zobrazuje fotografiu prednej podpery stroja s vedúcim vretenom 3, ktoré je poháňané, ako už bolo uvedené, remeňovým pohonom od asynchrónneho elektromotora 4. Táto podpera je pevne namontovaná na ráme.

.

.

.                              2015-01-28 14

.

               Obrázok 2.16.b. Predná (vedúca) podpera vretena.

Obrázok 2.16.c obsahuje fotografiu jednej z dvoch pohyblivých medzipodstavcov stroja. Táto podpera spočíva na klzákoch 7, ktoré umožňujú jej pozdĺžny pohyb pozdĺž vodiacich líšt rámu. Táto podpera obsahuje špeciálne zariadenie 8, určené na inštaláciu a nastavenie výšky medziľahlého ložiska vyváženého hnacieho hriadeľa.

.

.

..                             2015-01-28 14

.

              Obrázok 2.16.c. Medziľahlá pohyblivá podpera stroja

Obrázok 2.16.d zobrazuje fotografiu zadnej (hnanej) podpery vretena, ktorá podobne ako medziľahlé podpery umožňuje pohyb pozdĺž vodiacich líšt rámu stroja.

.

.

..                            2015-01-28 14

.

                   Obrázok 2.16.d. Podpera zadného (hnaného) vretena.

Všetky uvedené podpery sú zvislé dosky namontované na plochých základniach. Dosky majú drážky v tvare písmena T (pozri obr. 2.16.d), ktoré rozdeľujú podperu na vnútornú časť 9 (tuhšiu) a vonkajšiu časť 10 (menej tuhú). Rozdielna tuhosť vnútornej a vonkajšej časti podpery môže mať za následok relatívnu deformáciu týchto častí pod vplyvom síl nevyváženosti od vyváženého rotora.

Snímače sily sa zvyčajne používajú na meranie relatívnej deformácie podpier v domácich strojoch. Príklad inštalácie snímača sily na podperu vyvažovacieho stroja Hard Bearing je znázornený na obrázku 2.16.e. Ako je vidieť na tomto obrázku, snímač sily 11 je pritlačený k bočnému povrchu vnútornej časti podpery skrutkou 12, ktorá prechádza cez otvor so závitom vo vonkajšej časti podpery.

Na zabezpečenie rovnomerného tlaku skrutky 12 v celej rovine snímača sily 11 je medzi ňou a snímačom umiestnená plochá podložka 13.

.

.

.

.

...                     2015-01-28 14

                                            .

                        Obrázok 2.16.d. Príklad inštalácie snímača sily na podperu.

Počas prevádzky stroja pôsobia sily nerovnováhy z vyváženého rotora prostredníctvom nosných jednotiek (vretien alebo medzinápravových ložísk) na vonkajšiu časť nosnej jednotky, ktorá sa začne cyklicky pohybovať (deformovať) voči svojej vnútornej časti pri frekvencii otáčania rotora. Výsledkom je premenlivá sila pôsobiaca na snímač 11, úmerná sile nerovnováhy. Pod jej vplyvom sa na výstupe snímača sily generuje elektrický signál úmerný veľkosti nerovnováhy rotora.

Signály zo snímačov sily nainštalovaných na všetkých podperách sa privádzajú do meracieho a výpočtového systému stroja, kde sa používajú na určenie parametrov korekčných závaží.

Obrázok 2.17.a. obsahuje fotografiu vysoko špecializovaného stroja Hard Bearing, ktorý sa používa na vyvažovanie "skrutkových" hriadeľov. Tento stroj bol vyrobený na vlastné použitie v spoločnosti LLC "Ufatverdosplav".

Ako je vidieť na obrázku, roztokový mechanizmus stroja má zjednodušenú konštrukciu, ktorá pozostáva z týchto hlavných komponentov:

- Zváraný rám 1, ktorý slúži ako posteľ;
- Dve stacionárne podpery 2, pevne pripevnené k rámu;
- Elektrický motor 3, ktorý prostredníctvom remeňového pohonu 4 poháňa vyvážený hriadeľ (skrutku) 5.

.

.

.

....                   Фото0007 (2).jpg

.

Obrázok 2.17.a. Tvrdý ložiskový stroj na vyvažovanie skrutkových hriadeľov, vyrobený spoločnosťou LLC "Ufatverdosplav"

Podpery 2 stroja sú vertikálne inštalované oceľové dosky s drážkami v tvare T. V hornej časti každej podpery sa nachádzajú podperné valčeky vyrobené pomocou valivých ložísk, na ktorých sa otáča vyvážený hriadeľ 5.

Na meranie deformácie podpier, ku ktorej dochádza pôsobením nevyváženosti rotora, sa používajú snímače sily 6 (pozri obr. 2.17.b), ktoré sú nainštalované v drážkach podpier. Tieto snímače sú pripojené k zariadeniu "Balanset 1", ktoré sa na tomto stroji používa ako merací a výpočtový systém.

Napriek relatívnej jednoduchosti roztokového mechanizmu stroja umožňuje dostatočne kvalitné vyváženie skrutiek, ktoré, ako je vidieť na obr. 2.17.a, majú zložitý špirálovitý povrch.

Podľa spoločnosti Ufatverdosplav sa počiatočná nevyváženosť skrutky na tomto stroji počas procesu vyvažovania znížila takmer 50-krát.

.

.

.                           Foto0009 (1280x905)

.

              Obrázok 2.17.b. Tvrdá ložisková podpera stroja pre vyvažovacie skrutkové hriadele so snímačom sily

Dosiahnutá zostatková nerovnováha bola 3552 gmm (19,2 g pri polomere 185 mm) v prvej rovine skrutky a 2220 gmm (12,0 g pri polomere 185 mm) v druhej rovine. V prípade rotora s hmotnosťou 500 kg, ktorý pracuje pri frekvencii otáčania 3500 otáčok za minútu, zodpovedá táto nerovnováha triede G6.3 podľa normy ISO 1940-1-2007, ktorá spĺňa požiadavky stanovené v jej technickej dokumentácii.

Originálnu konštrukciu (pozri obr. 2.18), ktorá zahŕňa použitie jedného podstavca na súčasnú inštaláciu podpier pre dva vyvažovacie stroje Hard Bearing rôznych veľkostí, navrhol S. V. Morozov. Medzi zjavné výhody tohto technického riešenia, ktoré umožňujú minimalizovať výrobné náklady výrobcu, patria:

- Úspora výrobného priestoru;
- Použitie jedného elektromotora s frekvenčným meničom na prevádzku dvoch rôznych strojov;
- Používanie jedného meracieho systému na obsluhu dvoch rôznych strojov.

.

      

.

           Obrázok 2.18. Vyvažovací stroj s tvrdými ložiskami ("tandem"), vyrobený spoločnosťou S.V. Morozov

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

sk_SKSlovenčina
sk_SKSlovenčina en_USEnglish bg_BGБългарски zh_CN简体中文 hrHrvatski cs_CZČeština da_DKDansk nl_NLNederlands etEesti fiSuomi fr_FRFrançais de_DEDeutsch elΕλληνικά hu_HUMagyar id_IDBahasa Indonesia it_ITItaliano ja日本語 ko_KR한국어 lvLatviešu valoda lt_LTLietuvių kalba nb_NONorsk bokmål pl_PLPolski pt_BRPortuguês do Brasil pt_PTPortuguês ro_RORomână ru_RUРусский sl_SISlovenščina es_ESEspañol sv_SESvenska thไทย tr_TRTürkçe ukУкраїнська hi_INहिन्दी viTiếng Việt