Дастгоҳҳои балансировка бо дастҳои худ

1. Муқаддима

(Чаро зарурати навиштани ин кор пайдо шуд?)

Таҳлили сохтори истеъмоли дастгоҳҳои балансировкаи истеҳсолшуда аз ҷониби МЧҶ "Кинематика" (Vibromera) нишон медиҳад, ки тақрибан 30% аз онҳо барои истифода ҳамчун системаҳои ченкунӣ ва ҳисобкунии истисноӣ барои дастгоҳҳои балансировка ва/ё стендҳо харидорӣ мешаванд. Ду гурӯҳи истеъмолкунандагон (муштариён)-и таҷҳизоти мо муайян карда мешаванд.

Гурӯҳи аввалро корхонаҳое ташкил медиҳанд, ки дар истеҳсоли оммавии машинаҳои балансировка ва фурӯши онҳо ба муштариёни беруна ихтисос доранд. Ин корхонаҳо мутахассисони баландихтисосро бо дониши амиқ ва таҷрибаи васеъ дар тарроҳӣ, истеҳсол ва истифодаи намудҳои гуногуни машинаҳои балансировка ҷалб мекунанд. Мушкилоте, ки дар муошират бо ин гурӯҳи истеъмолкунандагон пайдо мешаванд, аксар вақт ба мутобиқсозии системаҳои ченкунӣ ва нармафзори мо ба машинаҳои вуҷуддошта ё навтаҳияшуда, бе дида ба масъалаҳои иҷрои сохтории онҳо, вобастаанд.

Гурӯҳи дуюмро истеъмолкунандагоне ташкил медиҳанд, ки барои эҳтиёҷоти худ машинаҳо (станокҳо) таҳия ва истеҳсол мекунанд. Ин равиш асосан бо хоҳиши истеҳсолкунандагони мустақил барои коҳиш додани хароҷоти истеҳсолии худ шарҳ дода мешавад, ки дар баъзе ҳолатҳо метавонад ду то се маротиба ё бештар кам шавад. Ин гурӯҳи истеъмолкунандагон аксар вақт таҷрибаи кофӣ дар эҷоди машинаҳо надоранд ва одатан дар кори худ ба истифодаи ақли солим, маълумот аз интернет ва ҳама гуна аналогҳои дастрас такя мекунанд.

Муошират бо онҳо саволҳои зиёдеро ба миён меорад, ки ғайр аз маълумоти иловагӣ дар бораи системаҳои ченкунии машинаҳои балансировка, давраи васеи масъалаҳои марбут ба иҷрои сохтории машинаҳо, усулҳои насби онҳо дар асос, интихоби драйвҳо ва ба даст овардани дақиқии мувофиқи балансировка ва ғайраро фаро мегирад.

Бо назардошти шавқи зиёди як гурӯҳи калони истеъмолкунандагони мо ба масъалаҳои истеҳсоли мустақили дастгоҳҳои балансировка, мутахассисони МЧҶ "Кинематика" (Vibromera) маҷмӯи саволҳои бештар пурсидашударо бо шарҳу тавсияҳо омода кардаанд.

2. Намудҳои машинаҳои балансировка (станокҳо) ва хусусиятҳои сохтории онҳо

Дастгоҳи балансировка дастгоҳи технологӣ буда, барои бартараф кардани номувозинатии статикӣ ё динамикии роторҳо барои мақсадҳои гуногун пешбинӣ шудааст. Он механизмеро дар бар мегирад, ки ротори мувозинатшударо ба басомади гардиши муайян суръат медиҳад ва системаи махсуси ченкунӣ ва ҳисобкуниро, ки массаҳо ва ҷойгиршавии вазнҳои ислоҳкунандаро барои ҷуброни номувозинатии ротор муайян мекунад, дар бар мегирад.

Сохтори қисми механикии дастгоҳ одатан аз рампа иборат аст, ки дар он сутунҳои дастгирӣ (подшипникҳо) насб карда мешаванд. Инҳо барои насб кардани маҳсулоти мувозинатшаванда (ротор) истифода мешаванд ва ҳаракатдиҳандаро барои гардонидани ротор дар бар мегиранд. Дар раванди балансировка, ки ҳангоми гардиши маҳсулот иҷро мешавад, сенсорҳои системаи ченкунӣ (навъи онҳо ба тарҳи дастгоҳ вобаста аст) ё ларзишҳоро дар подшипникҳо сабт мекунанд ё қувваҳоро дар подшипникҳо.

Маълумоте, ки бо ин роҳ ба даст оварда мешавад, имкон медиҳад, ки массаҳо ва ҷойгиршавии вазнҳои ислоҳкунанда, ки барои ҷуброни номувозинатӣ заруранд, муайян карда шаванд.

Дар ҳоли ҳозир, ду намуди тарроҳии машинаҳои балансировка (станокҳо) бештар паҳн шудаанд:

• Машинаҳои балансировкаи мулоим (Soft Bearing) (бо тагирҳои чандир);
• Машинаҳои балансировкаи сахт (Hard Bearing) (бо тагирҳои сахт).

2.1. Машинаҳо ва станокҳои балансировкаи мулоим (Soft Bearing)

Хусусияти асосии машинаҳои балансировкаи мулоим (станокҳо) он аст, ки онҳо тагирҳои нисбатан чандир доранд, ки дар асоси системаҳои пружинавӣ, вагонеткаҳои пружинавӣ, тагирҳои пружинавии ҳамвор ё силиндрӣ ва ғайра сохта шудаанд. Басомади хусусии ин тагирҳо ҳадди ақал 2-3 маротиба аз басомади гардиши ротори балансировкашаванда, ки дар онҳо насб шудааст, пасттар аст. Намунаи классикии иҷрои сохтории тагирҳои чандири мулоимро метавон дар тагири модели DB-50 дид, ки акси он дар Равшан 2.1 оварда шудааст.

Равшан 2.1. Тагири модели DB-50-и машинаи балансировка.

Чун дар Равшан 2.1 нишон дода шудааст, чорчӯбаи ҳаракаткунанда (слайдер) 2 бо истифода аз системаи пружинаҳои лентавӣ 3 ба сутунҳои собит 1-и тагир пайваст шудааст. Дар зери таъсири қувваи марказгурез, ки аз номувозинатии ротори насбшуда дар тагир сарчашма мегирад, вагонетка (слайдер) 2 метавонад нисбат ба сутуни собит 1 ларзишҳои уфуқӣ иҷро кунад, ки бо истифода аз сенсори ларзиш чен карда мешаванд.

Иҷрои сохтории ин тагир ба даст овардани басомади хусусии пастии ларзишҳои вагонеткаро таъмин мекунад, ки метавонад тақрибан 1-2 Hz бошад. Ин имкон медиҳад, ки ротор дар давраи васеи басомадҳои гардиши он, аз 200 RPM оғоз, балансировка карда шавад. Ин хусусият, ҷамъ бо соддагии нисбии истеҳсоли чунин тагирҳо, ин тарроҳиро барои бисёре аз истеъмолкунандагони мо, ки барои эҳтиёҷоти гуногуни худ машинаҳои балансировка истеҳсол мекунанд, ҷолиб месозад.

Рис. 2.2. Дастгирии подшипники мулоими дастгоҳи балансировка, истеҳсоли "Polymer LTD", Махачкала

Рис. 2.2 акси дастгоҳи балансировкаи подшипники мулоимро бо дастгириҳо аз пружинаҳои осебӣ нишон медиҳад, ки барои ниёзҳои дохилии "Polymer LTD" дар Махачкала истеҳсол шудааст. Ин дастгоҳ барои балансировкаи валҳои истифодашаванда дар истеҳсоли маводҳои полимерӣ пешбинӣ шудааст.

Равшан 2.3 акси машинаи балансировка бо системаи лентавии монанд барои вагонетка, ки барои балансировкаи асбобҳои махсус пешбинӣ шудааст,ро дар бар мегирад.

Равшан 2.4.a ва 2.4.b аксҳои машинаи дастии мулоим барои балансировкаи навардҳои ҳаракатдиҳанда, ки тагирҳои онҳо низ бо истифода аз пружинаҳои лентавии системавӣ сохта шудаанд,ро нишон медиҳанд.

Равшан 2.5 акси дастгоҳи подшипники мулоимро барои балансировкаи турбонагнетателҳо нишон медиҳад, ки дастгириҳои вагоникаҳои он низ ба пружинаҳои лентавӣ овезон шудаанд. Ин дастгоҳ, ки барои истифодаи шахсии А. Шахгунян (Санкт-Петербург) сохта шудааст, бо системаи ченкунии "Balanset 1" муҷаҳҳаз аст.

Мувофиқи истеҳсолкунанда (бин. Равшан 2.6), ин машина имконияти балансировкаи турбинаҳоро бо номувозинатии боқимонда, ки аз 0.2 g*mm зиёд нест, таъмин мекунад.

Равшан 2.3. Машинаи мулоим барои балансировкаи асбобҳо бо системаи лентавии тагир

Равшан 2.4.a. Машинаи мулоим барои балансировкаи навардҳои ҳаракатдиҳанда (Машина ҷамъоварӣ шудааст)

Равшан 2.4.b. Машинаи мулоим барои балансировкаи навардҳои ҳаракатдиҳанда бо тагирҳои вагонетка, ки дар пружинаҳои лентавӣ овезон шудаанд. (Тирки наварди пешбаранда бо овезонии пружинаи тасмагӣ)

Шакли 2.5. Машинаи балансировкаи подшипники мулоим барои балансировкаи турбонагнетҳо бо тиркаҳои пружинаи тасмагӣ, сохтаи А. Шагунян (Санкт-Петербург)

Рис. 2.6. Нусхаи экранӣ аз системаи ченкунии "Balanset 1", ки натиҷаҳои балансировкаи ротори турбинаро дар дастгоҳи А. Шахгунян нишон медиҳад

Илова бар версияи классикии тиркаҳои машинаи балансировкаи подшипники мулоиме, ки дар боло зикр шуд, ҳалли сохтории дигар низ паҳн шудаанд.

Шаклҳои 2.7 ва 2.8 аксҳои дастгоҳҳои балансировкаро барои навардҳои ҳаракатдиҳанда нишон медиҳанд, ки дастгириҳои онҳо асосан аз пружинаҳои ҳамвор (пластинкавӣ) сохта шудаанд. Ин дастгоҳҳо барои ниёзҳои хусусии корхонаи хусусии "Дергачева" ва МЧҶ "Таткардан" ("Кинетика-М") мувофиқан истеҳсол шудаанд.

Дастгоҳҳои балансировкаи подшипники мулоим бо чунин дастгириҳо аз ҷониби истеҳсолкунандагони аматорӣ ба сабаби соддагии нисбӣ ва имконияти истеҳсолот бештар такрор мешаванд. Ин прототипҳо одатан ё дастгоҳҳои силсилаи VBRF аз "K. Schenck" ё дастгоҳҳои истеҳсолии дохилии монанд мебошанд.

Машинаҳое, ки дар Шаклҳои 2.7 ва 2.8 нишон дода шудаанд, барои балансировкаи навардҳои гардиши ду-тиркаи, се-тирка ва чор-тирка пешбинӣ шудаанд. Онҳо сохтори монанд доранд, ки аз ҷумла:

• рамкаи хамшудаи 1, ки аз ду балкаи I-шакл иборат аст, ки бо дандонҳои гузаранда пайваст шудаанд;
• тиркаи собити (пеш) навард 2;
• тиркаи ҳаракаткунандаи (ахир) навард 3;
• як ё ду тиркаи ҳаракаткунандаи (миёна) 4. Тиркаҳои 2 ва 3 воҳидҳои навард 5 ва 6-ро дар бар мегиранд, ки барои насби наварди гардиши мувозинатшудаи 7 дар машина пешбинӣ шудаанд.

Рис. 2.7. Дастгоҳи подшипники мулоим барои балансировкаи навардҳои ҳаракатдиҳанда аз корхонаи хусусии "Дергачева" бо дастгириҳо дар пружинаҳои ҳамвор (пластинкавӣ)

Рис. 2.8. Дастгоҳи подшипники мулоим барои балансировкаи навардҳои ҳаракатдиҳанда аз МЧҶ "Таткардан" ("Кинетика-М") бо дастгириҳо дар пружинаҳои ҳамвор

Дар ҳамаи тиркаҳо сенсорҳои ларзиши 8 насб карда мешаванд, ки барои чен кардани ларзишҳои арзии тиркаҳо истифода мешаванд. Наварди пешбарандаи 5, ки дар тиркаи 2 насб шудааст, бо ёрии муҳаррики электрикӣ тавассути гузарониши тағмагард гардиш мекунад.

Шаклҳои 2.9.a ва 2.9.b аксҳои тиркаи машини балансировкаро нишон медиҳанд, ки дар асоси пружинаҳои ҳамвор сохта шудааст.

Шакли 2.9. Тиркаи машинаи балансировкаи подшипники мулоим бо пружинаҳои ҳамвор

• а) Намои паҳлӯӣ;
• б) Намои пеш

Бо назардошти он ки истеҳсолкунандагони аматорӣ аксар вақт чунин тиркаҳоро дар лоиҳаҳои худ истифода мебаранд, баррасии хусусиятҳои сохтори онҳо муфид аст. Чунин ки дар Шакли 2.9.a нишон дода шудааст, ин тирка аз се қисми асосӣ иборат аст:

• Плати поёнии тирка 1: Барои тиркаи наварди пеш, плита ба роҳнамоҳо сахт пайваст мешавад; барои тиркаҳои миёна ё тиркаҳои наварди ахир, плитаи поёнӣ ҳамчун вагонча тарҳрезӣ шудааст, ки метавонад дар роҳнамоҳои рамка ҳаракат кунад.
• Плати болоии тирка 2, ки дар он воҳидҳои тирка насб карда мешаванд (тиркаҳои ғелонишӣ 4, навардҳо, подшипникҳои миёна ва ғайра).
• Ду пружинаи ҳамвори 3, пайвасткунандаи плитаҳои поёнӣ ва болоии подшипник.

Барои пешгирии хатари афзоиши ларзиши тиркаҳо ҳангоми кор, ки метавонад ҳангоми суръатгирӣ ё сустшавии ротори мувозинатшуда рух диҳад, тиркаҳо метавонанд механизми қулфкуниро дар бар гиранд (бин. Шакли 2.9.b). Ин механизм аз қавси сахти 5 иборат аст, ки метавонад бо қулфи эксцентрикии 6, ки ба яке аз пружинаҳои ҳамвори тирка пайваст аст, фаъол карда шавад. Вақте ки қулфи 6 ва қавси 5 фаъол мешаванд, тирка қулф мешавад, ки хатари афзоиши ларзишро ҳангоми суръатгирӣ ва сустшавӣ бартараф мекунад.

Ҳангоми тарҳрезии тиркаҳое, ки бо пружинаҳои ҳамвор (пластинагӣ) сохта шудаанд, истеҳсолкунандаи машина бояд басомади ларзишҳои хусусии онҳоро арзёбӣ кунад, ки ба сахтии пружинаҳо ва массаи ротори мувозинатшуда вобаста аст. Донистани ин параметр имкон медиҳад, ки тарроҳ бо огоҳӣ диапазони басомадҳои гардиши кории роторро интихоб кунад, ки хатари ларзишҳои резонансии тиркаҳоро ҳангоми балансировка пешгирӣ мекунад.

Тавсияҳо барои ҳисоб кардан ва муайян кардани таҷрибавии басомадҳои хусусии ларзишҳои тиркаҳо, инчунин дигар компонентҳои машинаҳои балансировка дар Боби 3 баррасӣ шудаанд.

Чунин ки пештар зикр шуд, соддагӣ ва истеҳсолпазирии тарҳи тирка бо истифода аз пружинаҳои ҳамвор (пластинагӣ) таҳиягарони аматории машинаҳои балансировкаро барои мақсадҳои гуногун, аз ҷумла машинаҳо барои балансировкаи навардҳои поршенӣ, роторҳои турбонагнетҳои автомобилӣ ва ғайра ҷалб мекунанд.

Масалан, Рис. 2.10.а ва 2.10.б нақшаи умумии дастгоҳеро барои балансировкаи роторҳои турбонагнетателҳо пешниҳод мекунанд. Ин дастгоҳ барои ниёзҳои дохилии МЧҶ "SuraTurbo" дар Пенза истеҳсол шуда ва истифода мешавад.

2.10.a. Машина барои балансировкаи роторҳои турбонагнет (Намои паҳлӯӣ)

2.10.b. Машина барои балансировкаи роторҳои турбонагнет (Намо аз тарафи тиркаи пеш)

Илова ба машинаҳои балансировкаи подшипники мулоиме, ки пештар баррасӣ шуданд, баъзан станокҳои подшипники мулоими нисбатан содда эҷод карда мешаванд. Ин станокҳо имкон медиҳанд, ки механизмҳои гардиши барои мақсадҳои гуногун бо хароҷоти ҳадди ақал балансировкаи сифатан баланд анҷом диҳанд.

Чанд чунин стендҳо дар поён баррасӣ мешаванд, ки дар асоси пластинаи ҳамвор (ё рампа) сохта шуда, ки дар пружинаҳои фишурдаи силиндрӣ ҷойгир аст. Ин пружинаҳо одатан тавре интихоб карда мешаванд, ки басомади хусусии лаппиши пластина бо механизми мувозинатшавандаи насбшуда 2 то 3 маротиба пасттар аз басомади гардиши ротори ин механизм ҳангоми балансировка бошад.

Шакли 2.11 акси станок барои балансировкаи чархи сӯрошӣ, ки барои истеҳсоли дохилӣ аз ҷониби П. Ашарин сохта шудааст, нишон медиҳад.

Шакли 2.11. Станок барои балансировкаи чархи сӯрошӣ

Ин станок аз қисмҳои асосии зерин иборат аст:

• Плитаи 1, ки дар чор пружинаи силиндрӣ 2 насб шудааст;
• Муҳаррики электрикии 3, ки ротори он инчунин ҳамчун навард хизмат мекунад, ки дар он мандрели 4 насб шудааст, ки барои насб ва маҳкам кардани чархи сӯрошӣ дар навард истифода мешавад.

Як хусусияти калидии ин стенд вуҷуд доштани сенсор 5-и импулсӣ барои кунҷи гардиши ротори мотори электрикӣ мебошад, ки ҳамчун қисми системаи ченкунии стенд ("Balanset 2C") барои муайян кардани мавқеи кунҷӣ барои гирифтани массаи ислоҳкунанда аз чахори сӯрохӣ истифода мешавад.

Шакли 2.12 акси стендеро барои балансировкаи насосҳои вакуумӣ нишон медиҳад. Ин стенд бо фармоиши АҶ "Заводи ченкунӣ" таҳия шудааст.

Рис. 2.12. Стенд барои балансировкаи насосҳои вакуумӣ аз АҶ "Заводи ченкунӣ"

Асоси ин станок низ истифода мебарад Плитаи 1, ки дар пружинаҳои силиндрӣ 2 насб шудааст. Дар Плитаи 1 насоси вакуумии 3 насб карда шудааст, ки дорои муҳаррики электрикии худ аст, ки қобилияти тағйир додани суръатро аз 0 то 60,000 RPM дорад. Сенсорҳои ларзиши 4 дар корпуси насос насб карда мешаванд, ки барои чен кардани ларзишҳо дар ду қисми гуногун дар баландиҳои гуногун истифода мешаванд.

Барои синхронизатсияи раванди ченкунии ларзиш бо кунҷи гардиши ротори насос, дар стенд сенсор 5-и кунҷи фазавии лазерӣ истифода мешавад. Гарчанде ки сохтори берунии чунин стендҳо ба назар содда мерасад, он имкон медиҳад, ки балансировкаи баландсифати чархи кори насос ба даст оварда шавад.

Масалан, дар басомадҳои гардиши зеркритикӣ, номувозинатии боқимондаи ротори насос аз толерансии дараҷаи баландтарини сифати мувозинат мувофиқи ISO 21940-11 (пештар ISO 1940-1), G0.4 пасттар аст — натиҷаи дохилии стенд, ки ба G0.16 баробар аст, ки аз ҳар гуна дараҷаи дар стандарт овардашуда сахттар аст.

Ларзиши боқимондаи корпуси насос, ки ҳангоми балансировка дар суръатҳои гардиш то 8,000 RPM даст оварда мешавад, аз 0.01 mm/sec зиёд нест.

Станокҳои балансировкае, ки мувофиқи схемаи тавсифшуда дар боло сохта шудаанд, дар балансировкаи механизмҳои дигар, ба монанди вентиляторҳо низ самараноканд. Намунаҳои станокҳое, ки барои балансировкаи вентиляторҳо тарҳрезӣ шудаанд, дар Шаклҳои 2.13 ва 2.14 нишон дода шудаанд.

Шакли 2.13. Станок барои балансировкаи чархи кории вентилятор

Сифати балансировкаи вентиляторҳо, ки дар чунин стендҳо ба даст оварда мешавад, хеле баланд аст. Мувофиқи мутахассисони МЧҶ "Atlant-project", дар стенде, ки аз ҷониби онҳо дар асоси тавсияҳои МЧҶ "Кинематика" таҳия шудааст (бин. Рис. 2.14), сатҳи ларзиши боқимонда ҳангоми балансировкаи вентиляторҳо 0.8 мм/сония буд. Ин аз толерансии муқарраршуда барои вентиляторҳо дар категорияи BV5 мувофиқи ISO 31350-2007 "Ларзиш. Вентиляторҳои саноатӣ. Талабот ба ларзиши истеҳсолшуда ва сифати мувозинат" зиёда аз се маротиба беҳтар аст.

Рис. 2.14. Стенд барои балансировкаи чархи кории вентиляторҳои таҷҳизоти зиддиоташаванда аз МЧҶ "Atlant-project", Подолск

Маълумоти монанде, ки дар АҶ "Заводи вентиляторҳои Лиссант" ба даст оварда шудааст, нишон медиҳад, ки чунин стендҳо, ки дар истеҳсоли сериявии вентиляторҳои ҳавогузар истифода мешаванд, доиман ларзиши боқимондаро, ки аз 0.1 мм/с зиёд намешавад, таъмин мекунанд.

2.2. Машинаҳои балансировкаи сахт (Hard Bearing)

Машинаҳои балансировкаи подшипники сахт аз машинаҳои подшипники мулоиме, ки пештар баррасӣ шуданд, дар тарҳи тиркаҳояшон фарқ мекунанд. Тиркаҳои онҳо дар шакли плитаҳои сахт бо буришҳои мураккаб (буришҳо) сохта шудаанд. Басомадҳои хусусии ин тиркаҳо ба таври назаррас (ҳадди ақал 2-3 маротиба) аз басомади максималии гардиши роторе, ки дар машина балансировка мешавад, зиёдтар аст.

Машинаҳои подшипники сахт нисбат ба машинаҳои подшипники мулоим универсалӣтаранд, зеро онҳо одатан имкон медиҳанд, ки балансировкаи сифатан баланди роторҳоро дар диапазони васеътар аз хусусиятҳои масса ва андозаи онҳо анҷом диҳанд. Як бартарии муҳими ин машинаҳо ин аст, ки онҳо имкон медиҳанд, ки балансировкаи дақиқи роторҳоро дар суръатҳои гардиши нисбатан паст, ки метавонад дар диапазони 200-500 RPM ва пасттар бошад, анҷом диҳанд.

Шакли 2.15 акси дастгоҳи оддии балансировкаи подшипники сахти истеҳсоли "K. Schenk"-ро нишон медиҳад. Аз ин рис. равшан аст, ки қисмҳои алоҳидаи дастгирӣ, ки бо шаклҳои мураккаби сӯрохӣ ташкил шудаанд, сахтии гуногун доранд. Дар зери таъсири қувваҳои номувозинатии ротор, ин метавонад боиси деформатсияҳо (кӯчишҳо)-и баъзе қисмҳои дастгирӣ нисбат ба дигарон шавад. (Дар Рис. 2.15, қисми сахттари дастгирӣ бо хати нуқтагии сурх ва қисми нисбатан мулоими он бо ранги кабуд нишон дода шудааст).

Барои чен кардани деформатсияҳои нисбии мазкур, машинаҳои подшипники сахт метавонанд ё сенсорҳои қувва ё сенсорҳои ларзиши хеле ҳассоси намудҳои гуногун, аз ҷумла сенсорҳои ғайри тамосии ҷойивазкунии ларзишро истифода баранд.

Рис. 2.15. Дастгоҳи балансировкаи подшипники сахт аз "K. Schenk"

Чунин, ки таҳлили дархостҳои аз муштариён барои асбобҳои силсилаи "Balanset" гирифташуда нишон медиҳад, шавқ ба истеҳсоли дастгоҳҳои подшипники сахт барои истифодаи дохилӣ доимӣ афзоиш ёфтааст. Инро паҳншавии васеи маълумоти рекламавӣ дар бораи хусусиятҳои тарҳии дастгоҳҳои балансировкаи дохилӣ, ки аз ҷониби истеҳсолкунандагони аматорӣ ҳамчун аналогҳо (ё прототипҳо) барои таҳияҳои худашон истифода мешаванд, осон мекунад.

Биёед баъзе вариантҳои дастгоҳҳои подшипники сахти барои ниёзҳои дохилии як қатор истеъмолкунандагони асбобҳои силсилаи "Balanset" истеҳсолшударо баррасӣ кунем.

Шаклҳои 2.16.a – 2.16.d аксҳои дастгоҳи подшипники сахти барои балансировкаи навардҳои ҳаракатдиҳандаро нишон медиҳанд, ки аз ҷониби Н. Обедков (шаҳри Магнитогорск) истеҳсол шудааст. Чунин, ки дар Рис. 2.16.а дида мешавад, дастгоҳ аз рампаи сахт 1 иборат аст, ки дар он дастгириҳо 2 (ду шпинделӣ ва ду миёна) насб карда шудаанд. Шпиндели асосии 3-и дастгоҳ тавассути ҳаракатдиҳандаи тасмавӣ аз ҷониби мотори электрикии асинхронӣ 4 гардиш медиҳад. Барои идоракунии суръати гардиши мотори электрикӣ 4 контролери басомад 6 истифода мешавад. Дастгоҳ бо системаи ченкунӣ ва ҳисобкунии "Balanset 4" 5 муҷаҳҳаз аст, ки воҳиди ченкунӣ, компютер, чор сенсорҳои қувва ва сенсорро дар бар мегирад (сенсорҳо дар Рис. 2.16.а нишон дода нашудаанд).

Шакли 2.16.a. Машинаи подшипники сахт барои балансировкаи навардҳои гардиш, сохтаи Н. Обедков (Магнитогорск)

Шакли 2.16.b намоиш медиҳад акси қисми пешии дастгоҳ бо меҳвари роҳбаркунандаи 3, ки, ҳамон тавре ки пештар зикр шуд, тавассути гузарониши тағйирёбанда аз мотори электрикии асинхронии 4 гардиш мекунад. Ин дастгоҳ ба таври сахт ба чаҳорчӯба насб шудааст.

Рис. 2.16.b. Дастгоҳи пешин (меҳвари роҳбаркунанда).

Рис. 2.16.c намоиш медиҳад акси яке аз ду дастгоҳи мобилии миёнаи дастгоҳ. Ин дастгоҳ ба слайдҳои 7 такя мекунад, ки имкон медиҳад, ки он дар дарозии чаҳорчӯба ҳаракат кунад. Ин дастгоҳ дорои дастгоҳи махсуси 8 мебошад, ки барои насб ва танзими баландии подшипники миёнаи наварди мувозинатшуда пешбинӣ шудааст.

Рис. 2.16.c. Дастгоҳи мобилии миёнаи дастгоҳ

Рис. 2.16.d акси дастгирии шпиндели ахир (ҳаракатдиҳанда)-ро нишон медиҳад, ки ҳамчун дастгириҳои миёна, имконияти ҳаракатро дар рӯи роҳнамоҳои рампаи дастгоҳ фароҳам меорад.

Рис. 2.16.d. Дастгоҳи ахир (меҳвари гардиш).

Ҳамаи дастгоҳҳои дар боло зикршуда плитаҳои амудӣ мебошанд, ки ба пойгоҳҳои ҳамвор насб шудаанд. Плитаҳо дорои ҷойҳои T-шакл мебошанд (ба Рис. 2.16.d нигаред), ки дастгоҳро ба қисми дохилӣ 9 (сахттар) ва қисми берунӣ 10 (назуктар) тақсим мекунанд. Сахтии гуногуни қисмҳои дохилӣ ва берунии дастгоҳ метавонад боиси деформатсияи нисбии ин қисмҳо зери таъсири қувваҳои номувозинатӣ аз ротори мувозинатшуда шавад.

Барои чен кардани деформатсияи нисбии дастгоҳҳо дар дастгоҳҳои хонагӣ одатан сенсорҳои қувва истифода мешаванд. Намунаи насби сенсори қувва ба дастгоҳи дастгоҳи мувозинаткунии сахт дар Рис. 2.16.e нишон дода шудааст. Аз ин ҷо дида мешавад, ки сенсори қувваи 11 бо болти 12, ки аз сӯрохии резинии қисми берунии дастгоҳ мегузарад, ба сатҳи паҳлӯии қисми дохилии дастгоҳ фишурда мешавад.

Барои таъмини фишори якхелаи болти 12 дар тамоми ҳамвории сенсори қувваи 11, шайбаи ҳамвори 13 байни он ва сенсор ҷойгир карда мешавад.

Рис. 2.16.d. Намунаи насби сенсори қувва ба дастгоҳ.

Ҳангоми коркарди дастгоҳ, қувваҳои номувозинат аз ротори мувозинатшаванда тавассути воҳидҳои дастгирӣ (шпинделҳо ё подшипникҳои миёна) ба қисми берунии дастгирӣ таъсир мерасонанд, ки оғоз мекунад, ки дар басомади гардиши ротор нисбат ба қисми дохилии он ҳаракат (деформатсия) кунад. Ин боиси пайдоиши қувваи тағйирёбанда мегардад, ки ба сенсор 11 таъсир мерасонад ва ба қувваи номувозинат мутаносиб аст. Дар зери таъсири он, сигнали электрикӣ, ки ба бузургии номувозинатии ротор мутаносиб аст, дар хуруҷи сенсор қувва ҳосил мешавад.

Сигналҳо аз сенсорҳои қувва, ки дар ҳамаи дастгириҳо насб шудаанд, ба системаи ченкунӣ ва ҳисобкунии дастгоҳ фиристода мешаванд, ки дар онҳо барои муайян кардани параметрҳои вазнҳои ислоҳкунанда истифода мешаванд.

Рис. 2.17.a. акси дастгоҳи хеле махсусгардонидашудаи подшипники сахти барои балансировкаи навардҳои "винтӣ"-ро нишон медиҳад. Ин дастгоҳ барои истифодаи дохилии МЧҶ "Ufatverdosplav" истеҳсол шудааст.

Аз ҷоҳиш дида мешавад, ки механизми суръатгирии дастгоҳ сохтори соддашуда дорад, ки аз ҷузъҳои асосии зерин иборат аст:

• Чаҳорчӯбаи хамшудаи 1, ки ҳамчун кат хизмат мекунад;
• Ду дастгоҳи собити 2, ки ба чаҳорчӯба сахт маҳкам шудаанд;
• Муҳаррики электрикии 3, ки наварди мувозинатшударо (пиҷоҳ) 5 тавассути гузарониши тағйирёбандаи 4 гардиш медиҳад.

Рис. 2.17.а. Дастгоҳи подшипники сахт барои балансировкаи навардҳои винтӣ, истеҳсоли МЧҶ "Ufatverdosplav"

Дастгоҳҳои 2-и дастгоҳ плитаҳои азелии амудӣ бо ҷойҳои T-шакл мебошанд. Дар қисми болоии ҳар як дастгоҳ гиреҳҳои дастгоҳӣ бо истифода аз подшипникҳои ғелонишӣ истеҳсол шудаанд, ки дар онҳо наварди мувозинатшудаи 5 гардиш мекунад.

Барои чен кардани деформатсияи дастгириҳо, ки дар натиҷаи таъсири номувозинатии ротор ба вуҷуд меояд, сенсорҳои қувва 6 истифода мешаванд (бин. Рис. 2.17.б), ки дар сӯрохиҳои дастгириҳо насб карда мешаванд. Ин сенсорҳо ба дастгоҳи "Balanset 1" пайваст мешаванд, ки дар ин дастгоҳ ҳамчун системаи ченкунӣ ва ҳисобкунӣ истифода мешавад.

Гарчанде ки механизми суръатгирии дастгоҳ нисбатан содда аст, он имкон медиҳад, ки балансировкаи баландсифати винтҳо, ки, чунин, ки дар Рис. 2.17.а. дида мешавад, сатҳи спиралӣ мураккаб доранд, ба даст оварда шавад.

Мувофиқи маълумоти МЧҶ «Ufatverdosplav», номувозинатии ибтидоии шнек дар ин дастгоҳ ҳангоми раванди мувозинаткунӣ тақрибан 50 маротиба коҳиш дода шуд.

Рис. 2.17.b. Дастгоҳи дастгоҳи мувозинаткунии навардҳои пиҷоҳ бо сенсори қувва

Номувозинатии боқимондаи бадастомада дар ҳамвории якуми шнек 3552 г×мм (19,2 г дар радиуси 185 мм) ва дар ҳамвории дуюм 2220 г×мм (12,0 г дар радиуси 185 мм) буд. Барои ротори вазнаш 500 кг, ки бо басомади гардиши 3500 RPM кор мекунад, ин номувозинатӣ ба синфи G6.3 мувофиқи ISO 21940-11 (пештар ISO 1940-1) рост меояд, ки ба талаботи ҳуҷҷатҳои техникии он ҷавобгӯ аст.

Тарҳи аслӣ (ба Рис. 2.18 нигаред), ки истифодаи як пойгоҳи ягонаро барои насби ҳамзамони дастгоҳҳои ду дастгоҳи мувозинаткунии сахт бо андозаҳои гуногун дар бар мегирад, аз ҷониби С.В. Морозов пешниҳод шудааст. Афзалиятҳои возеҳи ин ҳалли техникӣ, ки имкон медиҳанд харҷи истеҳсоли истеҳсолкунандаро кам кунанд, инҳоянд:

• Ғамхорӣ аз фазои истеҳсолот;
• Истифодаи як мотори электрикӣ бо гузарониши басомади тағйирёбанда барои коркарди ду дастгоҳи гуногун;
• Истифодаи як системаи ченкунӣ барои коркарди ду дастгоҳи гуногун.

Figure 2.18. Hard Bearing Balancing Machine ("Tandem"), Manufactured by S.V. Morozov

3. Талабот ба сохтмони воҳидҳои асосӣ ва механизмҳои машинаҳои балансировка

3.1. Подшипникҳо

3.1.1. Асосҳои назариявии тарроҳии подшипникҳо

Дар бахши гузашта тарҳҳои асосии дастгоҳҳои мулоим ва сахти дастгоҳҳои мувозинаткунӣ муфассал баррасӣ шуданд. Параметри муҳиме, ки тарроҳон ҳангоми тарҳрезӣ ва истеҳсоли ин дастгоҳҳо бояд ба назар гиранд, басомадҳои хусусии тебиши онҳост. Ин муҳим аст, зеро на танҳо чен кардани амплитудаи ларзиш (деформатсияи давравӣ)-и дастгоҳҳо, балки фазаи ларзиш низ барои ҳисоб кардани параметрҳои вазнҳои ислоҳкунанда аз ҷониби системаҳои чен ва ҳисоббарории дастгоҳ лозим аст.

Агар басомади хусусии дастгоҳ бо басомади гардиши ротори мувозинатшаванда мувофиқат кунад (резонанси дастгоҳ), чен кардани дурусти амплитуда ва фазаи ларзиш амалан ғайриимкон мегардад. Ин дар графикҳое, ки тағйироти амплитуда ва фазаи тебиши дастгоҳро ҳамчун вобастагӣ аз басомади гардиши ротори мувозинатшаванда нишон медиҳанд, равшан тасвир шудааст (ба Рис. 3.1 нигаред).

Аз ин графикҳо бармеояд, ки бо наздик шудани басомади гардиши ротори мувозинатшуда ба басомади хусусии ларзишҳои дастгоҳ (яъне, вақте ки нисбати fp/fo ба 1 наздик аст), афзоиши назарраси амплитуда ба ларзишҳои резонансии дастгоҳ алоқаманд аст (ба Рис. 3.1.a нигаред). Ҳамзамон, графики 3.1.b нишон медиҳад, ки дар минтақаи резонанс тағйироти тезу тавонои кунҷи фазаи ∆F° ба вуҷуд меояд, ки метавонад то 180° расад.

Ба ибораи дигар, ҳангоми мувозинаткунии ҳар гуна механизм дар минтақаи резонанс, ҳатто тағйироти хурди басомади гардиши он метавонад боиси ноустувории назаррас дар натиҷаҳои ченкунии амплитуда ва фазаи ларзиши он шавад, ки боиси хатогиҳо дар ҳисоб кардани параметрҳои вазнҳои ислоҳкунанда мегардад ва ба сифати мувозинаткунӣ таъсири манфӣ мерасонад.

Графикҳои дар боло овардашуда тавсияҳои қаблиро тасдиқ мекунанд: барои дастгоҳҳои мувозинаткунии сахт ҳадди болоии басомадҳои кории ротор бояд (ҳадди ақал) 2-3 маротиба аз басомади хусусии дастгоҳ, fo, пасттар бошад. Барои дастгоҳҳои мувозинаткунии мулоим ҳадди поёнии басомадҳои кории иҷозатдодашудаи ротори мувозинатшаванда бояд (ҳадди ақал) 2-3 маротиба аз басомади хусусии дастгоҳ баландтар бошад.

Рис. 3.1. Графикҳо, ки тағйироти амплитудаи нисбӣ ва фазаи ларзишҳои дастгоҳи мувозинаткуниро ҳамчун вобастагии басомади гардиш нишон медиҳанд.

• Ад – Амплитудаи ларзишҳои динамикии дастгоҳ;
• e = m*r / M – Номувозинатии хоси ротори мувозинатшаванда;
• m – Вазни номувозинатии ротор;
• M – Вазни ротор;
• r – Радиус, ки дар он вазни номувозинатӣ дар ротор ҷойгир аст;
• fp – Басомади гардиши ротор;
• fo – Басомади хусусии ларзишҳои дастгоҳ

Бо назардошти маълумоти пешниҳодшуда, истифодаи дастгоҳ дар минтақаи резонанси дастгоҳҳои он (дар Рис. 3.1 бо ранги сурх нишон дода шудааст) тавсия дода намешавад. Графикҳои дар Рис. 3.1 нишон додашуда инчунин нишон медиҳанд, ки барои номувозинатҳои якхелаи ротор, ларзишҳои воқеии дастгоҳҳои дастгоҳи мувозинаткунии мулоим назар ба онҳое, ки дар дастгоҳҳои мувозинаткунии мулоим рух медиҳанд, хеле пасттар мебошанд.

Аз ин ҷо бармеояд, ки сенсорҳое, ки барои чен кардани ларзишҳои дастгоҳҳо дар дастгоҳҳои мувозинаткунии сахт истифода мешаванд, бояд ҳассосияти баландтар дошта бошанд, нисбат ба онҳое, ки дар дастгоҳҳои мувозинаткунии мулоим истифода мешаванд. Ин хулоса бо амалияи воқеии истифодаи сенсорҳо хуб дастгирӣ мешавад, ки нишон медиҳад, ки сенсорҳои мутлақи ларзиш (вибро-акселерометрҳо ва/ё сенсорҳои суръати ларзиш), ки дар дастгоҳҳои мувозинаткунии мулоим бомуваффақият истифода мешаванд, аксар вақт наметавонанд сифати зарурии мувозинаткуниро дар дастгоҳҳои мувозинаткунии сахт ба даст оранд.

Дар ин дастгоҳҳо истифодаи сенсорҳои нисбии ларзиш, ба монанди сенсорҳои қувва ё сенсорҳои ҷойивазкунии хеле ҳассос тавсия дода мешавад.

3.1.2. Арзёбии басомадҳои хусусии дастгоҳҳо бо истифода аз усулҳои ҳисобкунӣ

Тарроҳ метавонад ҳисоби тахминии басомади хусусии дастгоҳи fo-ро бо истифода аз формулаи 3.1 иҷро кунад, бо содда кардани он ҳамчун системаи ларзиш бо як дараҷаи озодӣ, ки (ба Рис. 2.19.a нигаред) бо вазни M, ки дар пружина бо сахтии K ларзиш мекунад, ифода меёбад.

Вазни M, ки дар ҳисоб барои ротори симметрии байни-подшипникӣ истифода мешавад, метавонад бо формулаи 3.2 тахмин карда шавад.

дар ин ҷо Mo — вазни қисми ҳаракаткунандаи дастгоҳ бо кг; Mr — вазни ротори мувозинатшаванда бо кг; n — шумораи дастгоҳҳои мошин, ки дар мувозинаткунӣ иштирок мекунанд.

Сахтии K-и дастгоҳ бо истифода аз формулаи 3.3 дар асоси натиҷаҳои тадқиқоти таҷрибавӣ, ки ченкунии деформатсияи ΔL-и дастгоҳро ҳангоми боргузории он бо қувваи статикии P дар бар мегирад, ҳисоб карда мешавад (ба Рис. 3.2.a ва 3.2.b нигаред).

дар ин ҷо ΔL — деформатсияи дастгоҳ бо метр; P — қувваи статикӣ бо Нютон.

Андозаи қувваи боргузории P метавонад бо воситаи ченкунии қувва (масалан, динамометр) чен карда шавад. Ҷойивазкунии дастгоҳи ΔL бо воситаи ченкунии ҷойивазкунии хаттӣ (масалан, индикатори диалӣ) муайян карда мешавад.

3.1.3. Усулҳои таҷрибавии муайян кардани басомадҳои хусусии дастгоҳҳо

Бо назардошти он, ки ҳисоби дар боло баррасишудаи басомадҳои хусусии дастгоҳҳо бо усули соддакардашуда метавонад ба хатогиҳои назаррас оварда расонад, аксари тарроҳони ҳаваскор муайян кардани ин параметрҳоро тавассути усулҳои таҷрибавӣ афзалтар медонанд. Барои ин онҳо имкониятҳои системаҳои муосири чени ларзиши дастгоҳҳои мувозинаткунӣ, аз ҷумла асбобҳои силсилаи «Balanset», истифода мебаранд.

3.1.3.1. Муайян кардани басомадҳои хусусии дастгоҳҳо бо усули ангезиши зарба

Усули ангезиши зарба соддатарин ва маъмултарин роҳи муайян кардани басомади хусусии ларзишҳои дастгоҳ ё ҳар гуна ҷузъи дигари дастгоҳ мебошад. Он ба он асос ёфтааст, ки вақте ки ҳар гуна объект, ба монанди зарф (ба Рис. 3.3 нигаред), бо зарба ангезида мешавад, ҷавоби он ҳамчун ҷавоби ларзиши тадриҷан камшаванда зоҳир мешавад. Басомади сигнали ларзиш бо хусусиятҳои сохтории объект муайян карда мешавад ва ба басомади ларзишҳои хусусии он мувофиқат мекунад. Барои ангезиши ларзиш бо зарба, ҳар гуна асбоби вазнин, ба монанди чӯяки резинӣ ё чӯяки оддӣ истифода кардан мумкин аст.

Рис. 3.3. Схемаи ангезиши зарба, ки барои муайян кардани басомадҳои хусусии объект истифода мешавад

Вазни чӯяк тақрибан 10% аз вазни объекте, ки ангезида мешавад, бояд бошад. Барои гирифтани ҷавоби ларзиш, бояд сенсори ларзиш ба объекти таҳти санҷиш насб карда шавад, ки меҳвари ченкунии он бо самти ангезиши зарба мувофиқат кунад. Дар баъзе ҳолатҳо, микрофони дастгоҳи ченкунии садо ҳамчун сенсор барои қабули ҷавоби ларзиши объект истифода кардан мумкин аст.

Ларзишҳои объект тавассути сенсор ба сигнали электрикӣ табдил дода мешаванд, ки сипас ба воридоти асбоби чен, масалан воридоти таҳлилгари спектр, фиристода мешавад. Ин асбоб функсияи вақт ва спектри раванди ларзиши сустшавандаро сабт мекунад (ба Рис. 3.4 нигаред), ки таҳлили он имкон медиҳад басомад(ҳо)-и ларзишҳои хосии объект муайян карда шаванд.

Шакли 3.5. Интерфейси барнома, ки графикҳои функсияи вақт ва спектри ларзишҳои зарбагии сустшавандаи сохтори санҷидашударо нишон медиҳад

Таҳлили графики спектр, ки дар Шакли 3.5 пешниҳод шудааст (қисми поёнии равзанаи корро бинед), нишон медиҳад, ки компоненти асосии ларзишҳои хусусии сохтори санҷидашуда, ки нисбат ба меҳвари абсциссаи график муайян шудааст, дар басомади 9.5 Hz рух медиҳад. Ин усулро барои омӯзиши ларзишҳои хусусии ҳам такягоҳҳои дастгоҳҳои балансировкаи мулоим ва ҳам дастгоҳҳои балансировкаи сахт тавсия додан мумкин аст.

3.1.3.2. Муайян кардани басомадҳои хусусии такягоҳҳо дар режими сустшавии озод

Дар баъзе ҳолатҳо басомадҳои хусусии дастгоҳҳоро тавассути чен кардани даврии амплитуда ва фазаи ларзиш «дар вақти истодан» муайян кардан мумкин аст. Ҳангоми татбиқи ин усул ротори дар мошини муоинашаванда насбшуда аввал то суръати максималии гардиш тезонида мешавад, баъд аз он ҳаракаткунандааш қатъ карда мешавад ва басомади қувваи ташвишдиҳанда, ки бо номувозинатии ротор алоқаманд аст, тадриҷан аз максимум то нуқтаи истодан коҳиш меёбад.

Дар ин ҳолат, басомадҳои хусусии такягоҳҳоро метавон бо ду хусусият муайян кард:

• Бо ҷаҳиши маҳаллии амплитудаи ларзиш, ки дар минтақаҳои резонанс мушоҳида мешавад;
• Бо тағйироти тез (то 180°) дар фазаи ларзиш, ки дар минтақаи ҷаҳиши амплитуда мушоҳида мешавад.

Дар дастгоҳҳои силсилаи «Balanset» режими «Виброметр» («Balanset 1») ё режими «Мувозинаткунӣ. Мониторинг» («Balanset 2C» ва «Balanset 4») барои муайян кардани басомадҳои хусусии объектҳо «дар вақти истодан» истифода шуда метавонанд, ки ин имкони чени даврии амплитуда ва фазаи ларзишро дар басомади гардиши ротор медиҳад.

Ғайр аз ин, нармафзори «Balanset 1» иловатан режими махсуси «Графикҳо. Истодан»-ро дар бар мегирад, ки имкон медиҳад графикҳои тағйироти амплитуда ва фазаи ларзиши дастгоҳ дар вақти истодан ҳамчун вобастагӣ аз тағйироти басомади гардиш сохта шаванд, ки ин раванди ташхиси резонансҳоро хеле осон мекунад.

Бояд қайд кард, ки аз сабабҳои ошкор (ба боби 3.1.1 нигаред), усули муайян кардани басомадҳои хусусии такягоҳҳо дар ҳолати сустшавии озод танҳо дар ҳолати омӯзиши дастгоҳҳои балансировкаи мулоим истифода бурда мешавад, ки дар онҳо басомадҳои кории гардиши ротор аз басомадҳои хусусии такягоҳҳо дар самти арзӣ хеле зиёдтаранд.

Дар ҳолати дастгоҳҳои балансировкаи сахт, ки дар онҳо басомадҳои кории гардиши ротор, ки ларзишҳои такягоҳҳоро дар ҳолати сустшавии озод ангезиш медиҳанд, аз басомадҳои хусусии такягоҳҳо хеле пасттаранд, истифодаи ин усул амалан ғайриимкон аст.

3.1.4. Тавсияҳои амалӣ барои тарроҳӣ ва истеҳсоли такягоҳҳои дастгоҳҳои балансировка

3.1.2. Ҳисоб кардани басомадҳои хусусии такягоҳҳо бо усулҳои ҳисоббарорӣ

Ҳисоб кардани басомадҳои хусусии такягоҳҳо бо истифода аз схемаи ҳисоббарории дар боло баррасишуда метавон дар ду самт иҷро кард:

• Дар самти арзии такягоҳҳо, ки бо самти чен кардани ларзишҳои онҳо, ки аз ҷониби қувваҳои номувозинатии ротор ба вуҷуд меоянд, мувофиқат мекунад;
• Дар самти меҳварӣ, ки бо меҳвари гардиши ротори мувозинатшуда, ки дар такягоҳҳои дастгоҳ насб шудааст, мувофиқат мекунад.

Ҳисоб кардани басомадҳои хусусии дастгоҳҳо дар самти амудӣ истифодаи усули ҳисоби мураккабтарро талаб мекунад, ки (илова бар параметрҳои худи дастгоҳ ва ротори мувозинатшаванда) бояд параметрҳои чорчӯба ва хусусиятҳои насби мошин дар фундаментро ба назар гирад. Ин усул дар ин нашрия баррасӣ намешавад. Таҳлили формулаи 3.1 имкон медиҳад чанд тавсияи содда пешниҳод карда шавад, ки тарроҳони мошин бояд дар фаъолияти амалии худ ба назар гиранд. Хусусан, басомади хусусии дастгоҳро тавассути тағйир додани сахтӣ ва/ё вазни он тағйир додан мумкин аст. Зиёд кардани сахтӣ басомади хусусии дастгоҳро зиёд мекунад, дар ҳоле ки зиёд кардани вазн онро кам мекунад. Ин тағйирот вобастагии ғайрихаттӣ, квадратӣ-баръаксро доранд. Масалан, ду баробар кардани сахтии дастгоҳ басомади хусусии онро танҳо 1,4 маротиба зиёд мекунад. Ба ҳамин монанд, ду баробар кардани вазни қисми ҳаракаткунандаи дастгоҳ басомади хусусии онро танҳо 1,4 маротиба кам мекунад.

3.1.4.1. Дастгоҳҳои балансировкаи мулоим бо пружинаҳои ҳамвор

Якчанд варианти тарҳии дастгоҳҳои мошини мувозинаткунӣ бо пружинаҳои ҳамвор дар боло дар бахши 2.1 баррасӣ шуда ва дар Расмҳои 2.7 - 2.9 тасвир шудаанд. Мувофиқи маълумоти мо, чунин тарҳҳо бештар дар мошинҳое истифода мешаванд, ки барои мувозинаткунии валҳои интиқолдиҳанда пешбинӣ шудаанд.

Ҳамчун мисол, параметрҳои пружинаро, ки яке аз мизоҷон (МЧҶ «Rost-Service», Санкт-Петербург) дар истеҳсоли дастгоҳҳои мошини худ истифода бурдааст, баррасӣ мекунем. Ин мошин барои мувозинаткунии валҳои интиқолдиҳандаи 2, 3 ва 4-дастгоҳа бо вазни на бештар аз 200 кг пешбинӣ шуда буд. Андозаҳои геометрии пружинаҳо (баландӣ * бар * ғафсӣ), ки дар дастгоҳҳои шпинделҳои пешбар ва ҳаракаткунандаи мошин истифода шудаанд, аз ҷониби мизоҷ интихобшуда, мутаносибан 300*200*3 мм буданд.

Басомади хусусии дастгоҳи бе бор, ки бо усули ҳаяҷонсозии зарбавӣ тавассути системаи стандартии чени мошини «Balanset 4» муайян карда шуд, 11 - 12 Гц баромад. Дар чунин басомади хусусии ларзиши дастгоҳҳо басомади тавсияшавандаи гардиши ротори мувозинатшаванда ҳангоми мувозинаткунӣ набояд аз 22-24 Гц (1320 – 1440 RPM) поёнтар бошад.

Андозаҳои геометрии пружинаҳои ҳамвор, ки аз ҷониби ҳамон истеҳсолкунанда дар дастгоҳҳои миёна истифода шудаанд, мутаносибан 200*200*3 мм буданд. Илова бар ин, тавре ки тадқиқотҳо нишон доданд, басомадҳои хусусии ин дастгоҳҳо баландтар буда, ба 13-14 Гц мерасиданд.

Дар асоси натиҷаҳои санҷиш ба истеҳсолкунандагони мошин тавсия дода шуд, ки басомадҳои хусусии дастгоҳҳои шпиндел ва миёнаро ҳамоҳанг (баробар) кунанд. Ин бояд интихоби доираи басомадҳои кории гардиши валҳои интиқолдиҳандаро ҳангоми мувозинаткунӣ осон кунад ва аз ноустувории эҳтимолии нишондиҳандаҳои системаи чен, ки бо воридшавии дастгоҳҳо ба минтақаи ларзишҳои резонансӣ алоқаманд аст, пешгирӣ намояд.

Усулҳои танзими басомадҳои хусусии ларзишҳои такягоҳҳо дар пружинаҳои ҳамвор ошкоранд. Ин танзимотро метавон бо тағйир додани андозаҳои геометрӣ ё шакли пружинаҳои ҳамвор ба даст овард, ки ин, масалан, бо фрезер кардани ҷӯякҳои дарозӣ ё арзӣ, ки сахтии онҳоро коҳиш медиҳанд, амалӣ мешавад.

Чунин ки пештар зикр шуд, санҷиши натиҷаҳои чунин танзимотро метавон бо муайян кардани басомадҳои хусусии ларзишҳои такягоҳҳо бо истифода аз усулҳои дар бобҳои 3.1.3.1 ва 3.1.3.2 тавсифшуда анҷом дод.

Шакли 3.6 версияи классикии тарроҳии такягоҳро дар пружинаҳои ҳамвор, ки дар яке аз дастгоҳҳои А. Синицин истифода мешавад, пешниҳод мекунад. Чунин ки дар шакл нишон дода шудааст, такягоҳ аз ҷузъҳои зерин иборат аст:

• Пластинаи болоӣ 1;
• Ду пружинаи ҳамвор 2 ва 3;
• Пластинаи поёнӣ 4;
• Консоли боздоранда 5.

Шакли 3.6. Варианти тарроҳии такягоҳ дар пружинаҳои ҳамвор

Пластинаи болоии 1-и такягоҳро метавон барои насб кардани навард ё подшипники миёна истифода бурд. Вобаста ба мақсади такягоҳ, пластинаи поёнии 4 метавонад ба роҳнамоҳои дастгоҳ сахт пайваст шавад ё дар слайдҳои ҳаракаткунанда насб карда шавад, ки имкон медиҳад такягоҳ дар дарозии роҳнамоҳо ҳаракат кунад. Консоли 5 барои насб кардани механизми қулф кардани такягоҳ истифода мешавад, ки имкон медиҳад он ҳангоми суръатгирӣ ва сустшавии ротори мувозинатшуда бо амният маҳкам карда шавад.

Пружинаҳои ҳамвор барои дастгоҳҳои мошинҳои мувозинаткунии мулоим бояд аз пӯлоди рессорӣ ё пӯлоди пахлитаи баландсифат сохта шаванд. Истифодаи пӯлодҳои маъмулии сохтмонӣ бо ҳадди тобоварии паст тавсия намешавад, зеро онҳо метавонанд ҳангоми истифода зери бори статикӣ ва динамикӣ деформатсияи боқимонда пайдо кунанд, ки ин боиси кам шудани дақиқии геометрии мошин ва ҳатто гум шудани устувории дастгоҳ мегардад.

Шакли 3.7. Дастгоҳи балансировкаи роторҳои муҳаррики электрикӣ, ҷамъоварӣшуда, таҳияшуда аз ҷониби А. Мохов.

Шакли 3.8. Дастгоҳи балансировкаи роторҳои насос-турбина, таҳияшуда аз ҷониби Г. Глазов (Бишкек)

3.1.4.2. Такягоҳҳои дастгоҳҳои балансировкаи мулоим бо овезонӣ дар пружинаҳои тасмагӣ

Дар тарроҳии пружинаҳои тасмагӣ, ки барои овезонии такягоҳҳо истифода мешаванд, бояд ба интихоби ғафсӣ ва паҳноии тасмаи пружина диққат дод, ки аз як тараф бояд сарбории статикӣ ва динамикии роторро ба такягоҳ тоб орад ва аз тарафи дигар, бояд имконияти ларзишҳои чархиши овезонии такягоҳро, ки ҳамчун каҷравии меҳварӣ зоҳир мешаванд, пешгирӣ кунад.

Мисолҳои татбиқи конструктивии мошинҳои мувозинаткунӣ бо истифодаи овезони пружинаи навориро дар Расмҳои 2.1 - 2.5 (ба бахши 2.1 нигаред), инчунин дар Расмҳои 3.7 ва 3.8 ин бахш нишон дода шудааст.

3.1.4.4. Дастгоҳҳои сахт барои мошинҳо

Тавре ки таҷрибаи васеи мо бо мизоҷон нишон медиҳад, қисми назарраси истеҳсолкунандагони мувозинаткунандаҳои худсохт дар солҳои охир ба мошинҳои дастгоҳи сахт бо дастгоҳҳои сахт афзалият доданро сар кардаанд. Дар бахши 2.2, Расмҳои 2.16 – 2.18 суратҳои тарҳҳои гуногуни конструктивии мошинҳое, ки чунин дастгоҳҳоро истифода мебаранд, тасвир мекунанд. Эскизи маъмулии дастгоҳи сахт, ки аз ҷониби яке аз мизоҷони мо барои сохтмони мошини худ таҳия шудааст, дар Рис. 3.10 пешниҳод шудааст. Ин дастгоҳ аз лавҳаи ҳамвори пӯлодӣ бо новаи шакли П иборат аст, ки шартан дастгоҳро ба қисмҳои «сахт» ва «мулоим» тақсим мекунад. Таҳти таъсири қувваи номувозинатӣ қисми «мулоим»-и дастгоҳ метавонад нисбат ба қисми «сахт»-и он деформатсия шавад. Андозаи ин деформатсия, ки бо ғафсии дастгоҳ, чуқурии новаҳо ва бари купруки пайвасткунандаи қисмҳои «мулоим» ва «сахт»-и дастгоҳ муайян карда мешавад, тавассути сенсорҳои дахлдори системаи чени мошин чен карда мешавад. Аз сабаби набудани усули ҳисоб кардани сахтии кӯндалангии чунин дастгоҳҳо бо назардошти чуқурии h-и новаи шакли П, бари t-и купрук, инчунин ғафсии r-и дастгоҳ (ба Рис. 3.10 нигаред), ин параметрҳои тарҳӣ одатан аз ҷониби таҳиягарон таҷрибавӣ муайян карда мешаванд.

Барои мошинҳое, ки вазни ротори мувозинатшавандаашон аз 300 - 500 кг зиёд намешавад, ғафсии дастгоҳро то 30 – 40 мм зиёд кардан мумкин аст, ва барои мошинҳое, ки барои мувозинаткунии роторҳо бо вазни максималии аз 1000 то 3000 кг пешбинӣ шудаанд, ғафсии дастгоҳ метавонад ба 50 – 60 мм ва зиёдтар расад. Тавре ки таҳлили хусусиятҳои динамикии дастгоҳҳои дар боло зикршуда нишон медиҳад, басомадҳои хусусии ларзиши онҳо, ки дар ҳамвории кӯндаланг (ҳамвории чени деформатсияҳои нисбии қисмҳои «мулоим» ва «сахт») чен карда мешаванд, одатан аз 100 Гц зиёдтаранд. Басомадҳои хусусии ларзиши пойгоҳҳои дастгоҳи сахт дар ҳамвории пешонӣ, ки дар самти мувофиқ ба меҳвари гардиши ротори мувозинатшаванда чен карда мешавад, одатан хеле пасттаранд. Ва маҳз ҳамин басомадҳоянд, ки ҳангоми муайян кардани ҳадди болоии диапазони басомади кории роторҳои дар мошин мувозинатшаванда бояд дар ҷои аввал ба назар гирифта шаванд.

Шакли 3.26. Намунаи истифодаи стани токарӣ истифодашуда барои истеҳсоли дастгоҳи балансировкаи сахт барои балансировкаи бурҳои спиралӣ.

Шакли 3.27. Намунаи истифодаи стани токарӣ истифодашуда барои истеҳсоли дастгоҳи балансировкаи мулоим барои балансировкаи навардҳо.

Шакли 3.28. Намунаи сохтани стани ҷамъоварӣшуда аз каналҳо

Шакли 3.29. Намунаи сохтани стани варомишӣ аз каналҳо

Шакли 3.30. Намунаи истеҳсоли стани варомишӣ аз каналҳо

Шакли 3.31. Намунаи стани дастгоҳи балансировка аз бетонҳои полимерӣ

Одатан ҳангоми истеҳсоли чунин станинаҳо қисми болоии онҳо бо гузоришҳои пӯлодӣ, ки ҳамчун роҳнамо барои пойгоҳҳои дастгоҳи мошини мувозинаткунӣ хизмат мекунанд, мустаҳкам карда мешавад. Дар солҳои охир станинаҳои аз бетони полимерӣ бо рӯйпӯши фурӯнишондиҳандаи ларзиш сохташуда васеъ истифода мешаванд. Ин технологияи истеҳсоли станинаҳо дар интернет хуб тасвир шудааст ва аз ҷониби истеҳсолкунандагони худсохт ба осонӣ татбиқ карда шуда метавонад. Аз сабаби соддагии нисбӣ ва арзиши пасти истеҳсол, ин станинаҳо нисбат ба ҳамтоёни металлии худ якчанд бартарии асосӣ доранд:

• Коэффисиенти баландтари хомӯшкунӣ барои ларзишҳои механикӣ;
• Гузариши гармии пасттар, ки деформатсияи гармии минималии станро таъмин мекунад;
• Муқовимати баландтар ба коррозия;
• Набудани шиддатҳои дохилӣ.

3.1.4.3. Такягоҳҳои дастгоҳҳои балансировкаи мулоим, ки бо истифода аз пружинаҳои силиндрӣ сохта шудаанд

Намунаи дастгоҳи балансировкаи мулоим, ки дар тарроҳии такягоҳҳои он пружинаҳои силиндрии фишурдашаванда истифода мешаванд, дар Шакли 3.9 нишон дода шудааст. Камбуди асосии ин ҳалли тарроҳӣ ба дараҷаҳои гуногуни деформатсияи пружинаҳо дар такягоҳҳои пеш ва ақиб вобаста аст, ки ин ҳангоми нобаробар будани сарбориҳо ба такягоҳҳо ҳангоми балансировкаи роторҳои ғайрисимметрӣ рух медиҳад. Ин албатта боиси носамтии такягоҳҳо ва каҷ шудани меҳвари ротор дар ҳамвории амудӣ мегардад. Яке аз оқибатҳои манфии ин нуқсон метавонад пайдоиши қувваҳое бошад, ки боиси ҳаракати меҳварии ротор ҳангоми гардиш мегарданд.

Ш. 3.9. Варианти сохтори такягоҳи мулоим барои дастгоҳҳои балансировка бо истифода аз пружинаҳои силиндрӣ.

3.1.4.4. Дастгоҳҳои сахт барои мошинҳо

Ш. 3.10. Схематикии такягоҳи сахт барои дастгоҳи балансировка

Суратҳое, ки татбиқи гуногуни чунин дастгоҳҳоро, ки барои мошинҳои худи мизоҷони мо истеҳсол шудаанд, нишон медиҳанд, дар Расмҳои 3.11 ва 3.12 пешниҳод шудаанд. Ҷамъбасти маълумоти бадастомада аз якчанд мизоҷони мо, ки истеҳсолкунандаи мошинҳоянд, талаботро оид ба ғафсии дастгоҳҳо, ки барои мошинҳои андозаву зарфияти гуногун муқаррар шудаанд, тартиб додан мумкин аст. Масалан, барои мошинҳое, ки барои мувозинаткунии роторҳои вазнашон аз 0,1 то 50-100 кг пешбинӣ шудаанд, ғафсии дастгоҳ метавонад 20 мм бошад.

Ш. 3.11. Такягоҳҳои сахт барои дастгоҳи балансировка, истеҳсоли А. Синицин

Ш. 3.12. Такягоҳи сахт барои дастгоҳи балансировка, истеҳсоли Д. Красилников

Барои мошинҳое, ки вазни ротори мувозинатшавандаашон аз 300 - 500 кг зиёд намешавад, ғафсии дастгоҳро то 30 – 40 мм зиёд кардан мумкин аст, ва барои мошинҳое, ки барои мувозинаткунии роторҳо бо вазни максималии аз 1000 то 3000 кг пешбинӣ шудаанд, ғафсии дастгоҳ метавонад ба 50 – 60 мм ва зиёдтар расад. Тавре ки таҳлили хусусиятҳои динамикии дастгоҳҳои дар боло зикршуда нишон медиҳад, басомадҳои хусусии ларзиши онҳо, ки дар ҳамвории кӯндаланг (ҳамвории чени деформатсияҳои нисбии қисмҳои «мулоим» ва «сахт») чен карда мешаванд, одатан аз 100 Гц зиёдтаранд. Басомадҳои хусусии ларзиши пойгоҳҳои дастгоҳи сахт дар ҳамвории пешонӣ, ки дар самти мувофиқ ба меҳвари гардиши ротори мувозинатшаванда чен карда мешавад, одатан хеле пасттаранд. Ва маҳз ҳамин басомадҳоянд, ки ҳангоми муайян кардани ҳадди болоии диапазони басомади кории роторҳои дар мошин мувозинатшаванда бояд дар ҷои аввал ба назар гирифта шаванд. Тавре ки дар боло зикр шуд, муайян кардани ин басомадҳо бо усули ҳаяҷонсозии зарбавии дар бахши 3.1 тавсифшуда иҷро карда мешавад.

3.2. Маҷмӯаҳои такягории дастгоҳҳои балансировка

3.2.1. Намудҳои асосии маҷмӯаҳои такягорӣ

Дар истеҳсоли ҳам дастгоҳҳои балансировкаи сахт ва ҳам дастгоҳҳои балансировкаи мулоим, намудҳои маълуми зерини маҷмӯаҳои такягорӣ, ки барои насб ва гардонидани роторҳои мувозинатшуда дар такягоҳҳо истифода мешаванд, тавсия дода мешаванд, аз ҷумла:

• Маҷмӯаҳои такягории призматикӣ;
• Маҷмӯаҳои такягорӣ бо роликҳои гардишкунанда;
• Маҷмӯаҳои такягории навардӣ.

3.2.1.1. Маҷмӯъҳои дастгирии призматикӣ

Ин маҷмааҳо, ки вариантҳои гуногуни тарҳӣ доранд, одатан дар дастгоҳҳои мошинҳои хурду миёна насб карда мешаванд, ки дар онҳо роторҳо бо вазни на бештар аз 50 - 100 кг мувозинат карда шуда метавонанд. Соддатарин вариант — маҷмааи такягоҳии призмавӣ — дар Расми 3.13 пешниҳод шудааст. Ин маҷмааи такягоҳӣ аз пӯлод сохта шудааст ва дар мошини мувозинаткунии турбина истифода мешавад. Як қатор истеҳсолкунандагони мошинҳои мувозинаткунии хурду миёна ҳангоми истеҳсоли маҷмааҳои такягоҳии призмавӣ маводи ғайрифилизиро (диэлектрикҳо), ба монанди текстолит, фторопласт, капролон ва ғайра, афзалтар медонанд.

3.13. Варианти иҷрои маҷмӯи дастгирии призматикӣ, ки дар мошини балансировкаи турбинаҳои автомобилӣ истифода мешавад

Маҷмааҳои монанди такягоҳӣ (ба Расми 3.8 дар боло нигаред) масалан аз ҷониби Г. Глазов дар мошини худ, ки он низ барои мувозинаткунии турбинаҳои автомобилӣ пешбинӣ шудааст, татбиқ карда шудаанд. Ҳалли аслии техникии маҷмааи такягоҳии призмавӣ, ки аз фторопласт сохта шудааст (ба Расми 3.14 нигаред), аз ҷониби МЧҶ «Technobalance» пешниҳод шудааст.

Рис. 3.14. Маҷмааи такягоҳии призмавӣ аз МЧҶ «Technobalance»

Ин маҷмааи такягоҳии мушаххас бо истифодаи ду втулкаи силиндрии 1 ва 2, ки якдигарро бо кунҷе насб шуда ва дар меҳварҳои такягоҳӣ мустаҳкам шудаанд, ташкил меёбад. Ротори мувозинатшаванда бо сатҳҳои втулкаҳо дар тӯли хатҳои ташаккулдиҳандаи силиндрҳо тамос мегирад, ки ин масоҳати тамоси байни вали ротор ва дастгоҳро кам мекунад ва дар натиҷа қувваи соишро дар дастгоҳ коҳиш медиҳад. Дар сурати зарурат, дар ҳолати фарсудашавӣ ё осеби сатҳи дастгоҳ дар минтақаи тамоси он бо вали ротор, имконияти ҷуброни фарсудашавӣ тавассути гардонидани втулка дар атрофи меҳвараш бо кунҷи муайян таъмин карда мешавад. Бояд қайд кард, ки ҳангоми истифодаи маҷмааҳои такягоҳии аз маводи ғайрифилизӣ сохташуда зарур аст, ки имконияти конструктивии заминкунии ротори мувозинатшавандаро ба бадани мошин таъмин намоем, ки ин хатари пайдоиши зарядҳои қавии электрисияти статикиро ҳангоми кор бартараф мекунад. Ин, аввалан, ба кам шудани халалдиҳии электрикӣ, ки метавонад ба фаъолияти системаи чени мошин таъсир расонад, кӯмак мекунад, ва дуюм, хатари таъсир расидан ба кормандон аз амали электрисияти статикиро бартараф мекунад.

3.2.1.2. Маҷмӯъҳои дастгирии ғелонӣ

Ин маҷмааҳо одатан дар дастгоҳҳои мошинҳое, ки барои мувозинаткунии роторҳо бо вазни аз 50 кило ва зиёдтар пешбинӣ шудаанд, насб карда мешаванд. Истифодаи онҳо қувваи соишро дар дастгоҳҳо нисбат ба дастгоҳҳои призмавӣ ба таври назаррас коҳиш дода, гардиши ротори мувозинатшавандаро осон мекунад. Ҳамчун мисол, Расми 3.15 вариант тарҳии маҷмааи такягоҳиеро нишон медиҳад, ки дар он ғалтакҳо барои ҷойгиркунии маҳсулот истифода мешаванд. Дар ин тарҳ ҳамчун ғалтакҳои 1 ва 2 подшипникҳои ғалтакдори стандартӣ истифода мешаванд, ки ҳалқаҳои берунии онҳо дар меҳварҳои собите, ки дар бадани дастгоҳи 3-и мошин мустаҳкам шудаанд, мегарданд. Расми 3.16 эскизи тарҳи мураккабтари маҷмааи такягоҳии ғалтакиро, ки аз ҷониби яке аз истеҳсолкунандагони худсохти мошинҳои мувозинаткунӣ дар лоиҳаи худ татбиқ шудааст, тасвир мекунад. Тавре ки аз расм дида мешавад, барои зиёд кардани зарфияти боркашии ғалтак (ва дар натиҷа маҷмааи такягоҳӣ дар маҷмуъ), ҷуфти подшипникҳои ғалтакдори 1 ва 2 дар бадани ғалтаки 3 насб карда мешавад. Татбиқи амалии ин тарҳ, сарфи назар аз ҳамаи бартариҳои возеҳаш, вазифаи хеле мураккаб ба назар мерасад, ки бо зарурати истеҳсоли мустақили бадани ғалтаки 3 алоқаманд аст, ки ба он талаботи хеле баланд оид ба дақиқии геометрӣ ва хусусиятҳои механикии мавод гузошта мешавад.

Ш. 3.15. Намунаи тарҳи маҷмӯи дастгирии ғелонӣ

Ш. 3.16. Намунаи тарҳи маҷмӯи дастгирии ғелонӣ бо ду подшипники ғелонишӣ

Расми 3.17 вариант тарҳии маҷмааи такягоҳии ғалтакии худтанзимкунандаро, ки аз ҷониби мутахассисони МЧҶ «Technobalance» таҳия шудааст, пешниҳод мекунад. Дар ин тарҳ қобилияти худтанзимкунии ғалтакҳо тавассути додани ду дараҷаи иловагии озодӣ ба онҳо ба даст меояд, ки ин ба ғалтакҳо имкон медиҳад ҳаракатҳои хурди кунҷӣ дар атрофи меҳварҳои X ва Y анҷом диҳанд. Чунин маҷмааҳои такягоҳӣ, ки дақиқии баланди насби роторҳои мувозинатшавандаро таъмин мекунанд, одатан барои истифода дар дастгоҳҳои мошинҳои мувозинаткунии вазнин тавсия дода мешаванд.

Ш. 3.17. Намунаи тарҳи маҷмӯи дастгирии ғелонии худмутобиқшаванда

Чун пештар зикр шуд, маҷмӯъҳои дастгирии ғелонӣ одатан талаботи нисбатан баланд ба дақиқии истеҳсолот ва сахтӣ доранд. Ба таври хусусӣ, толерансҳои муайяншуда барои каҷравии радиалии ғелакҳо набояд аз 3-5 микрон зиёд бошанд.

Дар амал ин ҳадаф на ҳамеша ҳатто аз ҷониби истеҳсолкунандагони маъруф ба даст меояд. Масалан, ҳангоми санҷиши муаллиф оид ба хатогии радиалии як маҷмӯи маҷмааҳои такягоҳии ғалтакии нав, ки ҳамчун эҳтиётӣ барои мошини мувозинаткунии модели H8V, бренди «K. Shenk» харида шуда буданд, хатогии радиалии ғалтакҳояшон ба 10-11 микрон расид.

3.2.1.3. Маҷмӯъҳои дастгирии навардӣ

Ҳангоми балансировкаи роторҳо бо насби флангӣ (масалан, навардҳои карданӣ) дар мошинҳои балансировка, навардҳо ҳамчун маҷмӯъҳои дастгирӣ барои ҷойгиркунӣ, насб ва гардонидани маҳсулоти балансировкашаванда истифода мешаванд.

Навардҳо яке аз мураккабтарин ва муҳимтарин қисмҳои мошинҳои балансировка буда, дар ҳосил кардани сифати лозимаи балансировка нақши асосӣ доранд.

Назария ва амалияи тарҳрезӣ ва истеҳсоли шпинделҳо хеле хуб таҳия шудааст ва дар доираи васеи нашрияҳо инъикос ёфтааст, ки дар байни онҳо монографияи «Деталҳо ва механизмҳои дастгоҳҳои металтарошӣ» [1], таҳти таҳрири д.т.н. Д.Н. Решетов, ҳамчун муфидтарин ва дастрастарин барои таҳиягарон фарқ мекунад.

Дар байни талаботҳои асосие, ки бояд дар тарҳрезӣ ва истеҳсоли навардҳои мошинҳои балансировка ба назар гирифта шаванд, бояд ба зеринҳо афзалият дод:

а) Таъмини сахтии баланди сохтори маҷмӯи навардӣ, ки барои пешгирии деформатсияҳои ғайриқабулшавандае, ки метавонанд зери таъсири қувваҳои номувозинатии ротори балансировкашаванда ба вуҷуд оянд, кофӣ бошад;

б) Таъмини устувории мавқеи меҳвари гардиши навард, ки бо қиматҳои иҷозатдодашудаи каҷравиҳои радиалӣ, меҳварӣ ва меҳварии навард тавсиф мешавад;

в) Таъмини муқовимати дурусти гарданаки навард ба фарсоиш, инчунин сатҳҳои нишастанӣ ва дастгирии он, ки барои насби маҳсулоти балансировкашаванда истифода мешаванд.

Иҷрои амалии ин талабот дар қисми VI «Шпинделҳо ва дастгирии онҳо»-и кор [1] муфассал тавсиф шудааст.

Ба таври хусусӣ, методологияҳо барои санҷиши сахтӣ ва дақиқии гардиши навардҳо, тавсияҳо барои интихоби подшипникҳо, интихоби маводи навард ва усулҳои сахт кардани он, инчунин маълумоти дигари фоиданок дар ин мавзӯъ мавҷуданд.

Дар кор [1] қайд шудааст, ки дар тарҳрезии навардҳо барои аксари намудҳои мошинҳои коркарди металлӣ, асосан схемаи ду-подшипникӣ истифода мешавад.

Намунаи варианти тарҳи чунин схемаи ду-подшипникие, ки дар навардҳои мошинҳои фрезерӣ истифода мешавад (тафсилотро дар кор [1] ёфтан мумкин аст), дар Ш. 3.18 нишон дода шудааст.

Ин схема барои истеҳсоли навардҳои мошинҳои балансировка хеле мувофиқ аст, намунаҳои вариантҳои тарҳи онҳо дар Ш. 3.19-3.22 дар поён оварда шудаанд.

Ш. 3.18. Схемаи наварди мошини фрезерӣ бо ду подшипник

Дар Ш. 3.19 яке аз вариантҳои тарҳи маҷмӯи наварди роҳбаркунандаи мошини балансировка, ки дар ду подшипники радиалӣ-меҳварӣ мегардад, нишон дода шудааст, ки ҳар кадоми онҳо корпуси мустақили 1 ва 2 доранд. Дар наварди 3 фланги 4, ки барои насби флангии наварди карданӣ пешбинӣ шудааст, ва шкиви 5, ки барои интиқоли гардиш ба навард аз муҳаррики электрикӣ тавассути гузарониши тасмавӣ истифода мешавад, насб шудаанд.

Ш. 3.19. Намунаи тарҳи навард дар ду дастгирии подшипникии мустақил

Ш. 3.20 ва 3.21 ду тарҳи хеле наздик ба ҳамдигари маҷмӯъҳои наварди роҳбаркунандаро нишон медиҳанд. Дар ҳарду ҳолат, подшипникҳои навард дар корпуси умумии 1 насб шудаанд, ки сӯрохии меҳварии гузаранда дорад, ки барои насби наварди навард зарур аст. Дар вуруд ва хуруҷи ин сӯрохӣ, корпус сӯрохиҳои махсус дорад (дар расмҳо нишон дода нашудаанд), ки барои ҷойгир кардани подшипникҳои радиалӣ-меҳварӣ (ғелонӣ ё тӯбӣ) ва пӯшакҳои флангии махсуси 5, ки барои маҳкам кардани ҳалқаҳои берунии подшипникҳо истифода мешаванд, пешбинӣ шудаанд.

Ш. 3.20. Намунаи 1-и тарҳи наварди роҳбаркунанда дар ду дастгирии подшипникӣ, ки дар корпуси умумӣ насб шудаанд

Ш. 3.21. Намунаи 2-и тарҳи наварди роҳбаркунанда дар ду дастгирии подшипникӣ, ки дар корпуси умумӣ насб шудаанд

Ҳамчун дар версияи пешина (бин. Ш. 3.19), дар наварди навард дискҳои 2 насб шудаанд, ки барои насби флангии наварди ҳаракатдиҳанда пешбинӣ шудаанд, ва шкиви 3, ки барои интиқоли гардиш ба навард аз муҳаррики электрикӣ тавассути гузарониши тасмавӣ истифода мешавад. Инчунин ба наварди навард қисми 4 маҳкам карда шудааст, ки барои муайян кардани мавқеи кунҷии навард истифода мешавад, ки ҳангоми насби вазнҳои озмоишӣ ва ислоҳкунанда дар ротор ҳангоми балансировка истифода мешавад.

Ш. 3.22. Намунаи тарҳи наварди ҳаракатпазир (ахир)

Ш. 3.22 варианти тарҳи маҷмӯи наварди ҳаракатпазир (ахир)-и мошинро нишон медиҳад, ки танҳо бо набудани шкиви ҳаракатдиҳанда ва қисм фарқ мекунад, зеро онҳо лозим нестанд.

Рис. 3.23. Намунаи иҷрои тарроҳии шпиндели ҳаракатёбанда (ахирин)

Чун аз Ш. 3.20 – 3.22 мебинем, маҷмӯъҳои навардии дар боло зикршуда бо истифода аз қулфҳои махсус (тавонаҳо) 6 ба дастгирии мулоими мошинҳои балансировка пайваст мешаванд. Агар лозим бошад, усулҳои дигари пайвасткунӣ низ истифода бурда мешаванд, ки сахтӣ ва дақиқии дурусти ҷойгиркунии маҷмӯи навардиро дар дастгирӣ таъмин мекунанд.

Ш. 3.23 тарҳи насби флангии монанди он навардро тасвир мекунад, ки метавонад барои насби он дар дастгирии сахти мошини балансировка истифода шавад.

3.2.1.3.4. Ҳисоб кардани сахтии шпиндел ва каҷравии радиалӣ

Барои муайян кардани сахтии шпиндел ва каҷравии радиалии интизорӣ, формулаи 3.4-ро истифода бурдан мумкин аст (нақшаи ҳисобро дар Рис. 3.24 бинед):

ки:

• Y - инҳирофи чандирии шпиндел дар нӯги консолӣ, см;
• P - бори ҳисобшуда, ки ба консолӣ таъсир мерасонад, кг;
• А - дастгирии подшипники ахирини шпиндел;
• B - дастгирии подшипники пешини шпиндел;
• g - дарозии консолӣ, см;
• c - масофа байни дастгириҳои A ва B-и шпиндел, см;
• J1 - лаҳзаи инерсияи миёнаи қисми шпиндел байни дастгириҳо, см⁴;
• J2 - лаҳзаи инерсияи миёнаи қисми консолӣ, см⁴;
• jB ва jA - сахтии подшипникҳо барои дастгирии пешин ва ахирини шпиндел, мувофиқан, кг/см.

Бо табдил додани формулаи 3.4, қимати ҳисобии лозимаи сахтии маҷмӯи навардӣ jшп муайян карда мешавад:

Бо назардошти тавсияҳои кор [1] барои мошинҳои балансировкаи андозаи миёна, ин қимат набояд аз 50 кг/мкм пасттар бошад.

Барои ҳисоб кардани каҷравии радиалӣ, формулаи 3.5 истифода мешавад:

ки:

• ∆ каҷравии радиалӣ дар нӯги консолӣи навард, мкм;
• ∆B каҷравии радиалии подшипники пеши навард, мкм;
• ∆A каҷравии радиалии подшипники ахири навард, мкм;
• g дарозии консоли навард, см;
• c масофа байни дастгириҳои A ва B-и навард, см.

3.2.1.3.5. Таъмини талаботҳои балансировкаи навард

Маҷмӯаҳои шпиндели дастгоҳҳои балансировка бояд хуб балансировка шуда бошанд, зеро ҳар гуна номувозинати воқеӣ ҳамчун хатогии иловагӣ ба ротори балансировкашаванда интиқол меёбад. Ҳангоми муайян кардани толерансҳои технологӣ барои номувозинати боқимондаи шпиндел, умуман тавсия дода мешавад, ки синфи дақиқии балансировкаи он ҳадди ақал 1 - 2 синф баландтар аз маҳсулоти дар дастгоҳ балансировкашаванда бошад.

Бо назардошти хусусиятҳои тарҳии навардҳои дар боло зикршуда, балансировкаи онҳо бояд дар ду ҳамворӣ иҷро шавад.

3.2.1.3.6. Таъмини талаботҳои қобилияти борбардорӣ ва устувории подшипникҳо барои подшипникҳои навард

Ҳангоми тарроҳии шпинделҳо ва интихоби андозаҳои подшипникҳо, тавсия дода мешавад, ки пешакӣ устуворӣ ва қобилияти бори подшипникҳоро арзёбӣ кунед. Усули иҷрои ин ҳисобҳо метавонад дар ISO 281 «Подшипникҳои ғелонишӣ - Рейтингҳои бори динамикӣ ва умри рейтингӣ» [3], инчунин дар китобҳои дастурии бисёр (аз ҷумла рақамӣ) подшипникҳои ғелонишӣ муфассал тавсиф шавад.

3.2.1.3.7. Таъмини талаботҳои гармшавии қабулшавандаи подшипникҳои навард

Мувофиқи тавсияҳои кор [1], гармшавии максималии иҷозатдодашудаи ҳалқаҳои берунии подшипникҳои навард набояд аз 70°C зиёд бошад. Аммо, барои таъмини балансировкаи сифатбаланд, гармшавии тавсияшудаи ҳалқаҳои берунӣ набояд аз 40 – 45°C зиёд бошад.

3.2.1.3.8. Интихоби намуди гузаронандаи камонӣ ва тарҳи шестерняи гузаронанда барои меҳвар

Ҳангоми тарҳрезии меҳвари гузаронандаи мошини балансировка, тавсия дода мешавад, ки гардиши онро бо истифода аз гузаронандаи камонии ҳамвор таъмин кунед. Намунаи истифодаи дурусти чунин гузаронанда барои коркарди меҳвар дар Расмҳои 3.20 ва 3.23. Истифодаи гузаронандаҳои камарбанди V-шакл ё дандонадор нораво аст, зеро онҳо метавонанд ба шпиндел борҳои динамикии иловагӣ татбиқ кунанд, ки аз нодурустиҳои геометрии камарбандҳо ва шестерняҳо сарчашма мегиранд, ки ин метавонад боиси хатогиҳои иловагии ченкунӣ ҳангоми балансировка гардад. Талаботҳои тавсияшуда барои шестерняҳо барои камарбандҳои ҳамвор дар стандарти миллӣ ГОСТ 17383-73 «Шестерняҳо барои камарбандҳои ҳамвори гузаронанда» [4] муқаррар шудаанд.

Шестерняи гузаронанда бояд дар нӯги ахирини меҳвар, имкон қадар наздиктар ба маҷмӯи подшипникҳо ҷойгир карда шавад (бо баромади минималӣ). Қарори тарҳрезӣ оид ба ҷойгиркунии шестерня бо баромад, ки дар истеҳсоли меҳвари дар Расми 3.19 нишон дода шудааст, метавонад ноком ҳисобида шавад, зеро он лаҳзаи боргузории динамикии гузаронандаро, ки ба дастгириҳои меҳвар таъсир мерасонад, ба таври назаррас зиёд мекунад.

Камбудии дигари муҳими ин тарҳ истифодаи гузаронандаи камонии V-шакл аст, ки нодурустиҳои истеҳсолӣ ва ҷамъбасти он метавонанд манбаи боргузории иловагии нохуши барои меҳвар бошанд.

3.3. Став (Чорчӯба)

Рам (асос) сохтори асосии дастгирии мошини балансировка аст, ки элементҳои асосии он, аз ҷумла сутунҳои дастгирӣ ва мотори гузаронанда, дар он асос ёфтаанд. Ҳангоми интихоб ё истеҳсоли рам (асос)-и мошини балансировка, бояд таъмин карда шавад, ки он ба якчанд талабот, аз ҷумла сахтии зарурӣ, дақиқии геометрӣ, муқовимат ба ларзиш ва муқовимат ба фарсоиши роҳҳои он, ҷавобгӯ бошад.

Амалӣ нишон медиҳад, ки ҳангоми истеҳсоли мошинҳо барои эҳтиёҷоти худ, вариантҳои зерини рам (асос) бештар истифода мешаванд:

• рамҳои (асосҳои) аз оҳани кушодашуда аз мошинҳои истифодашудаи буриши металл (тарнаш, коркарди чӯб ва ғайра);
• рамҳои (асосҳои) ҷамъбастшуда, ки асосан аз каналҳо бо истифода аз пайвандҳои болтӣ ҷамъбаст шудаанд;
• рамҳои (асосҳои) варомишӣ, ки асосан аз каналҳо сохта шудаанд;
• рамҳои (асосҳои) аз бетонҳои полимерӣ бо пӯшонишҳои ҷаббиши ларзиш.

Расми 3.25. Намунаи истифодаи рам (асос)-и мошини истифодашудаи коркарди чӯб барои истеҳсоли мошини балансировкаи навардҳои карданӣ.

3.4. Драйвҳо барои машинаҳои балансировка

Тавре ки таҳлили ҳалли тарҳрезӣ, ки муштариёни мо дар истеҳсоли мошинҳои балансировка истифода мебаранд, нишон медиҳад, онҳо асосан ба истифодаи моторҳои AC, ки бо драйверҳои басомади тағйирёбанда муҷаҳҳазанд, ҳангоми тарҳрезии гузаронандаҳо диққат медиҳанд. Ин роҳ имкон медиҳад, ки диапазони васеи суръатҳои гардиши танзимшаванда барои роторҳои балансировкашуда бо хароҷоти минималӣ таъмин карда шавад. Қувваи моторҳои асосии гузаронанда, ки барои гардонидани роторҳои балансировкашуда истифода мешаванд, одатан вобаста ба массаи ин роторҳо интихоб карда мешавад ва тақрибан метавонад бошад:

• 0.25 - 0.72 кВт барои дастгоҳҳое, ки барои балансировкаи роторҳо бо массаи ≤ 5 кг пешбинӣ шудаанд;
• 0.72 - 1.2 кВт барои дастгоҳҳое, ки барои балансировкаи роторҳо бо массаи > 5 ≤ 50 кг пешбинӣ шудаанд;
• 1.2 - 1.5 кВт барои дастгоҳҳое, ки барои балансировкаи роторҳо бо массаи > 50 ≤ 100 кг пешбинӣ шудаанд;
• 1.5 - 2.2 кВт барои дастгоҳҳое, ки барои балансировкаи роторҳо бо массаи > 100 ≤ 500 кг пешбинӣ шудаанд;
• 2.2 - 5 кВт барои дастгоҳҳое, ки барои балансировкаи роторҳо бо массаи > 500 ≤ 1000 кг пешбинӣ шудаанд;
• 5 - 7.5 кВт барои дастгоҳҳое, ки барои балансировкаи роторҳо бо массаи > 1000 ≤ 3000 кг пешбинӣ шудаанд.

Ин моторҳо бояд ба таври сахт ба рам (асос)-и мошин ё асоси он насб карда шаванд. Пеш аз насб кардан ба мошин (ё дар ҷои насб), мотори асосии гузаронанда, ҳамроҳ бо шестерняе, ки дар меҳвари хуруҷи он насб шудааст, бояд бо эҳтиёт балансировка карда шавад. Барои коҳиши интерференсияи электромагнитӣ, ки аз ҷониби драйвери басомади тағйирёбанда ба вуҷуд меояд, тавсия дода мешавад, ки филтрҳои шабакавиро дар вуруд ва хуруҷи он насб кунед. Инҳо метавонанд маҳсулоти стандартии тайёр бошанд, ки аз ҷониби истеҳсолкунандагони драйверҳо таъмин карда мешаванд, ё филтрҳои дастӣ, ки бо истифода аз ҳалқаҳои ферритӣ сохта шудаанд.

4. Системаҳои ченкунии машинаҳои балансировка

Аксарияти истеҳсолкунандагони аматории дастгоҳҳои балансировка, ки бо МЧҶ «Кинематика» (Vibromera) тамос мегиранд, нақша доранд, ки системаҳои ченкунии силсилаи «Balanset»-ро, ки аз ҷониби ширкати мо истеҳсол шудаанд, дар тарроҳиҳои худ истифода баранд. Аммо, баъзе муштариён низ ҳастанд, ки нақша доранд чунин системаҳои ченкуниро мустақилона истеҳсол кунанд. Бинобар ин, муҳокимаи сохтори системаи ченкунии дастгоҳи балансировкаро муфассалтар баррасӣ кардан мантиқан дуруст аст. Талаботи асосӣ барои ин системаҳо ниёз ба таъмини ченкунии дақиқи амплитуда ва фазаи ҷузъи гардишии сигнали ларзиш, ки дар басомади гардиши ротори балансировкашаванда пайдо мешавад, мебошад. Ин ҳадаф одатан бо истифода аз маҷмӯи ҳалли техникӣ, аз ҷумла:

• Истифодаи сенсорҳои ларзиш бо коэффисиенти баланди табдили сигнал;
• Истифодаи сенсорҳои муосири кунҷи фазавии лазерӣ;
• Эҷод (ё истифода)и асбобҳое, ки имкон медиҳанд сигнали сенсорҳо (сигнали ибтидоӣ) тақвият ва табдили рақамӣ ёбад (коркарди ибтидоии сигнал);
• Иҷрои коркарди нармафзории сигнали ларзиш, ки бояд имкон диҳад, ки ҷузъи гардишии сигнали ларзиш, ки дар басомади гардиши ротори балансировкашаванда зоҳир мешавад, бо қобилияти ҷудокунии баланд ва устувор ҷудо карда шавад (коркарди дуюмдараҷа).

Дар поён, мо вариантҳои маълуми чунин ҳалли техникӣ, ки дар як қатор асбобҳои маълуми балансировка амалӣ шудаанд, баррасӣ мекунем.

4.1. Интихоби сенсорҳои ларзиш

Дар системаҳои ченкунии мошинҳои балансировка, намудҳои гуногуни сенсорҳои ларзиш (табдилдиҳандаҳо) истифода карда мешаванд, аз ҷумла:

• Сенсорҳои шитоби ларзиш (акселерометрҳо);
• Сенсорҳои суръати ларзиш;
• Сенсорҳои ҷойивазкунии ларзиш;
• Сенсорҳои қувва.

4.1.1. Сенсорҳои шитоби ларзиш

Дар байни сенсорҳои шитоби ларзиш, акселерометрҳои пьезо ва конденсаторӣ (чипӣ) бештар истифода мешаванд, ки метавонанд дар дастгоҳҳои балансировкаи намуди «Подшипники мулоим» самаранок истифода шаванд. Дар амал, умуман истифодаи сенсорҳои шитоби ларзиш бо коэффитсиентҳои табдил (Kpr) аз 10 то 30 мВ/(м/с²) иҷозат дода мешавад. Дар дастгоҳҳои балансировкае, ки дақиқии хеле баланди балансировкаро талаб мекунанд, тавсия дода мешавад, ки акселерометрҳоро бо Kpr то сатҳи 100 мВ/(м/с²) ва баландтар истифода баред. Ҳамчун намунаи акселерометрҳои пьезое, ки метавонанд ҳамчун сенсорҳои ларзиш барои дастгоҳҳои балансировка истифода шаванд, Рис. 4.1 акселерометрҳои пьезоии DN3M1 ва DN3M1V6-ро, ки аз ҷониби МЧҶ «Измеритель» истеҳсол шудаанд, нишон медиҳад.

Расми 4.1. Акселерометрҳои пьезо DN 3M1 ва DN 3M1V6

Барои пайваст кардани чунин сенсорҳо ба асбобҳо ва системаҳои ченкунии ларзиш, истифодаи тақвиятдиҳандаҳои зарядии беруна ё дохилӣ зарур аст.

Рис. 4.2. Акселерометрҳои конденсатории AD1, ки аз ҷониби МЧҶ «Кинематика» (Vibromera) истеҳсол шудаанд

Бояд қайд кард, ки ин сенсорҳо, ки аз ҷумла платаҳои васеъ истифодашавандаи акселерометрҳои конденсатории ADXL 345 мебошанд (бубинед Расми 4.3), якчанд бартарии назаррас доранд нисбат ба акселерометрҳои пьезо. Ба таври мушаххас, онҳо 4 то 8 маротиба арзонтаранд бо хусусиятҳои техникии монанд. Ғайр аз ин, онҳо ба истифодаи тақвиятдиҳандаҳои зарядии гаронбаҳо ва ҳассос, ки барои акселерометрҳои пьезо лозиманд, ниёз надоранд.

Дар ҳолатҳое, ки ҳарду намуди акселерометрҳо дар системаҳои ченкунии мошинҳои балансировка истифода мешаванд, одатан интегратсияи асбобӣ (ё интегратсияи дучанда) сигнали сенсорҳо иҷро карда мешавад.

Расми 4.2. Акселерометрҳои конденсатории AD 1, ҷамъбастшуда.

Расми 4.3. Платаи акселерометри конденсатории ADXL 345.

Дар ин ҳолат, сигнали ибтидоии сенсор, ки ба шитоби ларзиш мутаносиб аст, мувофиқан ба сигнале табдил меёбад, ки ба суръат ё ҷойивазкунии ларзиш мутаносиб аст. Раванди интегратсияи дучандаи сигнали ларзиш ҳангоми истифодаи акселерометрҳо дар доираи системаҳои ченкунии мошинҳои балансировкаи суръати паст хусусан муҳим аст, ки дар онҳо диапазони поёнии басомади гардиши ротор ҳангоми балансировка метавонад то 120 RPM ва поёнтар расад. Ҳангоми истифодаи акселерометрҳои конденсаторӣ дар системаҳои ченкунии мошинҳои балансировка, бояд ба назар гирифт, ки пас аз интегратсия, сигналҳои онҳо метавонанд интерференсияи басомади паст дошта бошанд, ки дар диапазони басомадҳо аз 0.5 то 3 Hz зоҳир мешавад. Ин метавонад диапазони поёнии басомади балансировкаро дар мошинҳое, ки барои истифодаи ин сенсорҳо пешбинӣ шудаанд, маҳдуд кунад.

4.1.2. Сенсорҳои суръати ларзиш

4.1.2.1. Сенсорҳои индуктивии суръати ларзиш.

Ин сенсорҳо аз ҷумла як ҷилви индуктивӣ ва ядрои магнитӣ мебошанд. Ҳангоми ларзиши ҷилви нисбат ба ядрои собит (ё ядрои нисбат ба ҷилви собит), дар ҷилви ЭҚҚ (EMF) ба вуҷуд меояд, ки шиддати он бевосита ба суръати ларзиши элементи ҳаракаткунандаи сенсор мутаносиб аст. Коэффисиентҳои табдилдиҳӣ (Кпр) -и сенсорҳои индуктивӣ одатан хеле баланд буда, ба чанд даҳҳо ё ҳатто садҳо мВ/мм/сония мерасанд. Ба таври мушаххас, коэффисиенти табдилдиҳии модели T77-и Schenck 80 мВ/мм/сония аст ва барои модели 544M-и IRD Mechanalysis 40 мВ/мм/сония аст. Дар баъзе ҳолатҳо (масалан, дар мошинҳои балансировкаи Schenck), сенсорҳои хеле ҳассоси индуктивии суръати ларзиш бо тақвиятдиҳандаи механикӣ истифода мешаванд, ки дар онҳо Кпр метавонад аз 1000 мВ/мм/сония зиёд бошад. Агар сенсорҳои индуктивии суръати ларзиш дар системаҳои ченкунии мошинҳои балансировка истифода шаванд, интегратсияи асбобии сигнали электрикӣ, ки ба суръати ларзиш мутаносиб аст, низ иҷро карда мешавад, ки онро ба сигнале табдил медиҳад, ки ба ҷойивазкунии ларзиш мутаносиб аст.

Расми 4.4. Модели 544M аз IRD Mechanalysis.

Расми 4.5. Модели T77 аз Schenck

Бояд қайд кард, ки аз сабаби шиддати меҳнатии истеҳсоли онҳо, сенсорҳои индуктивии суръати ларзиш молҳои нодир ва гаронбаҳо мебошанд. Бинобар ин, сарфи назар аз бартариҳои ошкорои ин сенсорҳо, истеҳсолкунандагони аматории мошинҳои балансировка онҳоро хеле кам истифода мебаранд.

4.2. Сенсорҳои кунҷи фаза

Барои синхронизатсияи раванди ченкунии ларзиш бо кунҷи гардиши ротори балансировкашаванда, сенсорҳои кунҷи фаза, ба монанди сенсорҳои лазерӣ (фотоэлектрикӣ) ё индуктивӣ истифода мешаванд. Ин сенсорҳо аз ҷониби истеҳсолкунандагони дохилӣ ва байналмилалӣ дар тарҳҳои гуногун истеҳсол мешаванд. Сатҳи нархи ин сенсорҳо метавонад ба таври назаррас тағйир ёбад, аз тақрибан 40 то 200 доллар. Намунаи чунин дастгоҳ сенсории кунҷи фаза, ки аз ҷониби «Diamex» истеҳсол шудааст, дар рис. 4.11 нишон дода шудааст.

Рис. 4.11: Сенсори кунҷи фаза аз «Diamex»

Ҳамчун намунаи дигар, Рис. 4.12 моделеро нишон медиҳад, ки аз ҷониби МЧҶ «Кинематика» (Vibromera) амалӣ шудааст, ки тахометрҳои лазерии модели DT 2234C-ро, ки дар Чин сохта шудаанд, ҳамчун сенсорҳои кунҷи фаза истифода мебарад. Бартариҳои ошкорои ин сенсор аз ҷумла мебошанд:

• Диапазони васеи корӣ, ки имкон медиҳад басомади гардиши роторро аз 2.5 то 99,999 гардиш дар як дақиқа чен кунед, бо ҳалли на камтар аз як гардиш;
• Намоиши рақамӣ;
• Осони танзими тахометр барои ченкунӣ;
• Арзонӣ ва нархи паст дар бозор;
• Соддагии нисбӣ барои тағйир додан барои интегратсия ба системаи ченкунии мошини балансировка.

Расми 4.12: Тахометри лазерии модели DT 2234C

Дар баъзе ҳолатҳо, вақте ки истифодаи сенсорҳои оптикии лазерӣ аз ягон сабаб номувофиқ аст, онҳоро бо сенсорҳои ғайри тамосии индуктивии ҷойивазкунӣ, ба монанди модели ISAN E41A, ки пештар зикр шуд, ё маҳсулоти монанди дигар истеҳсолкунандагон иваз кардан мумкин аст.

4.3. Хусусиятҳои коркарди сигнал дар сенсорҳои ларзиш

Барои ченкунии дақиқи амплитуда ва фазаи ҷузъи гардишии сигнали ларзиш дар таҷҳизоти балансировка, одатан маҷмӯи воситаҳои коркарди асбобӣ ва нармафзорӣ истифода мешавад. Ин воситаҳо имкон медиҳанд:

• Филтркунии аппаратии васеи сигнали аналогии сенсор;
• Тақвияти сигнали аналогии сенсор;
• Интегратсия ва/ё интегратсияи дучанда (агар лозим бошад) сигнали аналогӣ;
• Филтркунии тарафпаҳнии сигнали аналогӣ бо истифода аз филтри пайравикунанда;
• Табдили аналогӣ-рақамии сигнал;
• Филтркунии синхронии сигнали рақамӣ;
• Таҳлили гармоникии сигнали рақамӣ.

4.3.1. Филтркунии сигнали васеибанда

Ин раванд барои тоза кардани сигнали sensori ларзиш аз халалҳои эҳтимолӣ, ки метавонанд дар ҳарду сарҳади поёнӣ ва болоии диапазони басомадии дастгоҳ рух диҳанд, муҳим аст. Тавсия дода мешавад, ки дастгоҳи ченкунии дастгоҳи балансировка сарҳади поёнии филтри гузаронандаро ба 2-3 Гц ва сарҳади болоиро ба 50 (100) Гц танзим кунад. Филтркунии «поёнӣ» ба саркӯб кардани садоҳои басомади паст, ки метавонанд дар хуруҷи гунаҳои гуногуни тақвиятдиҳандаҳои ченкунии сенсор пайдо шаванд, кӯмак мекунад. Филтркунии «болоӣ» имконияти халалро аз сабаби басомадҳои комбинатсионӣ ва ларзишҳои резонансии эҳтимолӣ ҷузъҳои механикии алоҳидаи дастгоҳ нест мекунад.

4.3.2. Тақвияти сигнали аналогӣ аз сенсор

Агар ниёз ба афзоиши ҳассосияти системаи ченкунии дастгоҳи балансировка вуҷуд дошта бошад, сигналҳо аз сенсорҳои ларзиш ба вуруди воҳиди ченкунӣ метавонанд тақвият дода шаванд. Ҳам тақвиятдиҳандаҳои стандартӣ бо коэффитсиенти тақвияти доимӣ ва ҳам тақвиятдиҳандаҳои бисёрмарҳилае, ки коэффитсиенти тақвияти онҳо вобаста ба сатҳи воқеии сигнали аз сенсор метавонад барномавӣ тағйир дода шавад, истифода бурдан мумкин аст. Намунаи тақвиятдиҳандаи бисёрмарҳилаи барномавӣ тақвиятдиҳандаҳое мебошанд, ки дар табдилдиҳандаҳои ченкунии шиддат ба монанди E154 ё E14-140 аз ҷониби МЧҶ «L-Card» амалӣ шудаанд.

4.3.3. Интегратсия

Чун пештар қайд шуд, дар системаҳои ченкунии мошинҳои балансировка интигратсияи аппаратӣ ва/ё интигратсияи дучандаи сигналҳои сенсорҳои ларзиш тавсия дода мешавад. Бинобар ин, сигнали ибтидоии акселерометр, ки ба шитоби ларзиш мутаносиб аст, метавонад ба сигнали мутаносиб ба суръати ларзиш (интигратсия) ё ҷойивазкунии ларзиш (интигратсияи дучанда) табдил дода шавад. Ба ҳамин монанд, сигнали сенсори суръати ларзиш пас аз интигратсия метавонад ба сигнали мутаносиб ба ҷойивазкунии ларзиш табдил дода шавад.

4.3.4. Филтркунии тангабандаи сигнали аналогӣ бо истифода аз филтри пайравикунанда

Барои коҳиш додани халал ва беҳтар кардани сифати коркарди сигнали ларзиш дар системаҳои ченкунии дастгоҳҳои балансировка, метавон аз филтрҳои пайгирии тарроқи танг истифода бурд. Басомади марказии ин филтрҳо бо истифода аз сигнали sensori гардиши ротор ба басомади гардиши ротори балансировкашаванда автоматикӣ танзим карда мешавад. Барои эҷоди чунин филтрҳо метавон аз микросхемаҳои муосири интегралӣ, ба монанди MAX263, MAX264, MAX267, MAX268 аз «MAXIM» истифода бурд.

4.3.5. Табдили сигналҳо аз аналогӣ ба рақамӣ

Табдили аналогӣ ба рақамӣ як раванди муҳим аст, ки имконияти беҳтар кардани сифати коркарди сигнали ларзишро ҳангоми ченкунии амплитуда ва фаза таъмин мекунад. Ин раванд дар ҳамаи системаҳои муосири ченкунии дастгоҳҳои балансировка амалӣ карда мешавад. Намунаи амалисозии самараноки чунин табдилдиҳандаҳои ADC ба конвертерҳои ченкунии шиддати намуди E154 ё E14-140-и МЧҶ "L-Card" дохил мешавад, ки дар чанд системаи ченкунии дастгоҳҳои балансировкаи истеҳсоли МЧҶ "Kinematics" (Vibromera) истифода мешаванд. Илова бар ин, МЧҶ "Kinematics" (Vibromera) таҷрибаи истифодаи системаҳои арзонтари микропроцессорӣ, ки бар асоси контроллерҳои "Arduino", микропроцессори PIC18F4620-и "Microchip" ва дастгоҳҳои монанди онҳо сохта шудаанд, дорад.

4.1.2.2. Дастгоҳҳои ченкунии суръати ларзиш, ки бар асоси акселерометрҳои пьезоэлектрикӣ сохта шудаанд

Дастгоҳи ченкунандаи ин намуд аз акселерометри пьезоэлектрикии стандартӣ бо доштани тақвиятдиҳандаи заряд ва интегратори дохилии корпус фарқ мекунад, ки имкон медиҳад сигнали мутаносиб ба суръати ларзишро хориҷ кунад. Масалан, дастгоҳҳои ченкунии суръати ларзиши пьезоэлектрикии истеҳсоли истеҳсолкунандагони дохилӣ (ширкати ZETLAB ва МЧҶ "Vibropribor") дар расмҳои 4.6 ва 4.7 нишон дода шудаанд.

Рис. 4.6. Сенсори модели AV02-и ZETLAB (Русия)

Расми 4.7. Дастгоҳи ченкунандаи модели DVST 2-и МЧҶ "Vibropribor"

Чунин сенсорҳо аз ҷониби истеҳсолкунандагони гуногун (ҳам дохилӣ ва ҳам хориҷӣ) истеҳсол мешаванд ва ҳоло васеъ истифода мешаванд, махсусан дар таҷҳизоти ларзишии интиқолпазир. Нархи ин сенсорҳо хеле баланд аст ва метавонад ба 20,000 то 30,000 рубл барои ҳар як, ҳатто аз истеҳсолкунандагони дохилӣ, расад.

4.1.3. Сенсорҳои ҷойивазкунӣ

Дар системаҳои ченкунии дастгоҳҳои балансировка инчунин метавон аз дастгоҳҳои ченкунии ғайри тамосии ҷойивазкунӣ – конденсаторӣ ё индуктивӣ – истифода бурд. Ин дастгоҳҳо метавонанд дар реҷаи статикӣ кор кунанд, ки сабти равандҳои ларзишро аз 0 Hz оғоз мекунад. Истифодаи онҳо метавонад дар ҳолати балансировкаи роторҳои суръати паст бо суръатҳои гардиши 120 RPM ва поёнтар хусусан самаранок бошад. Коэффитсиентҳои табдили ин дастгоҳҳо метавонанд ба 1000 mV/mm ва баландтар расанд, ки дақиқии баланд ва ҳалли хубро дар ченкунии ҷойивазкунӣ, ҳатто бе тақвияти иловагӣ, таъмин мекунад. Як бартарии равшани ин дастгоҳҳо арзиши нисбатан пастии онҳост, ки барои баъзе истеҳсолкунандагони дохилӣ аз 1000 рубл зиёд нест. Ҳангоми истифодаи ин дастгоҳҳо дар дастгоҳҳои балансировка муҳим аст, ки фосилаи кории номиналӣ байни унсури ҳассоси дастгоҳ ва сатҳи ҷисми ларзанда бо диаметри сими дастгоҳ маҳдуд аст. Масалан, барои дастгоҳе, ки дар расми 4.8, модели ISAN E41A-и "TEKO" нишон дода шудааст, фосилаи кории муайяншуда одатан 3.8 то 4 мм аст, ки имкон медиҳад ҷойивазкунии ҷисми ларзандро дар диапазони ±2.5 мм чен кард.

Рис. 4.8. Сенсори индуктивии ҷойивазкунии модели ISAN E41A-и TEKO (Русия)

4.1.4. Сенсорҳои қувва

Чун пештар қайд шуд, сенсорҳои қувва дар системаҳои ченкунии насбшуда дар мошинҳои балансировкаи Hard Bearing истифода мешаванд. Ин сенсорҳо, махсусан ба сабаби соддагии истеҳсол ва нархи нисбатан паст, одатан сенсорҳои қувваи пьезоэлектрикӣ мебошанд. Намунаҳои чунин сенсорҳо дар Рис. 4.9 ва 4.10 нишон дода шудаанд.

Рис. 4.9. Сенсори қувваи SD 1-и Kinematika LLC

Расми 4.10: Дастгоҳи ченкунии қувва барои дастгоҳҳои балансировкаи автомобилӣ, ки аз ҷониби "STO Market" фурӯхта мешавад

Сенсорҳои қувваи тензометрӣ, ки аз ҷониби як қатор васеи истеҳсолкунандагони дохилӣ ва хориҷӣ истеҳсол мешаванд, инчунин метавонанд барои чен кардани деформатсияҳои нисбӣ дар дастгириҳои мошинҳои балансировкаи Hard Bearing истифода шаванд.

4.4. Схемаи функсионалии системаи ченкунии дастгоҳи балансировка, "Balanset 2"

Системаи ченкунии "Balanset 2" як равиши муосирро барои якҷоя кардани вазифаҳои ченкунӣ ва ҳисобкунӣ дар дастгоҳҳои балансировка ифода мекунад. Ин система ҳисоби худкори вазнҳои ислоҳкунандаро бо усули коэффитсиенти таъсир таъмин мекунад ва метавонад барои конфигуратсияҳои гуногуни дастгоҳҳо мутобиқ карда шавад.

Схемаи функсионалӣ омодакунии сигнал, табдили аналогӣ ба рақамӣ, коркарди сигнали рақамӣ ва алгоритмҳои ҳисоби худкорро дар бар мегирад. Система метавонад ҳолатҳои балансировкаи дуҳамворӣ ва бисёрҳамвориро бо дақиқии баланд коркард кунад.

4.5. Ҳисоб кардани параметрҳои вазнҳои ислоҳкунанда, ки дар балансировкаи ротор истифода мешаванд

Ҳисоби вазнҳои ислоҳкунанда бар асоси усули коэффитсиенти таъсир аст, ки муайян мекунад, ки ротор чӣ гуна ба вазнҳои озмоишӣ дар ҳамвориҳои гуногун ҷавоб медиҳад. Ин усул барои ҳамаи системаҳои муосири балансировка асосӣ аст ва натиҷаҳои дақиқро барои роторҳои сахт ва чандир таъмин мекунад.

4.5.1. Вазифаи балансировкаи роторҳои ду-тагирдор ва усулҳои ҳалли он

Барои роторҳои ду-тагирдор (конфигуратсияи маъмултарин), вазифаи балансировка муайян кардани ду вазни ислоҳкунандаро дар бар мегирад – яке барои ҳар як ҳамвории ислоҳ. Усули коэффитсиенти таъсир аз равиши зерин истифода мебарад:

1. Ченкунии ибтидоӣ (Run 0): Ларзишро бе ягон вазни озмоишӣ чен кунед
2. Гардиши озмоишии аввал (Run 1): Вазни озмоишии маълумро ба ҳамвории 1 илова кунед, ҷавобро чен кунед
3. Гардиши озмоишии дуюм (Run 2): Вазни озмоиширо ба ҳамвории 2 интиқол диҳед, ҷавобро чен кунед
4. Ҳисоб: Барнома вазнҳои ислоҳкунандаи доимиро бар асоси ҷавобҳои ченшуда ҳисоб мекунад

Асоси риёзӣ ҳалли системаи муодилаҳои хаттиро дар бар мегирад, ки таъсири вазнҳои озмоиширо ба ислоҳоти лозима дар ҳарду ҳамворӣ ҳамзамон алоқаманд мекунад.

Рис. 3.26 ва 3.27 намунаҳои истифодаи тахтаҳои токарӣро нишон медиҳанд, ки дар асоси онҳо мошини махсуси Hard Bearing барои балансировкаи бурҳо ва мошини универсалии балансировкаи Soft Bearing барои роторҳои силиндрӣ истеҳсол шудаанд. Барои истеҳсолкунандагони DIY, чунин ҳалҳо имкон медиҳанд, ки системаи дастгирии сахт барои мошини балансировкаро бо вақт ва хароҷоти ҳадди ақал эҷод кунанд, ки дар он дастгириҳои гуногун (ҳам Hard Bearing ва ҳам Soft Bearing) насб карда мешаванд. Вазифаи асосии истеҳсолкунанда дар ин ҳолат таъмин кардан (ва дар сурати лозим барқарор кардан) дақиқии геометрии роҳҳои мошин аст, ки дастгириҳо дар онҳо асос меёбанд. Дар шароити истеҳсоли DIY, одатан барои барқарор кардани дақиқии геометрии лозимаи роҳҳо истифодаи истифодаи равшанӣ (скрепленние) истифода мешавад.

Рис. 3.28 як варианти тахтаи ҷамъшударо аз ду канал нишон медиҳад. Дар истеҳсоли ин тахта, пайвастҳои ҷудошавандаи болтӣ истифода мешаванд, ки имкон медиҳанд деформатсияи тахта ҳангоми ҷамъшавӣ бе амалиётҳои иловагии технологӣ ба ҳадди ақал расонида шавад ё комилан бартараф карда шавад. Барои таъмини дақиқии геометрии дурусти роҳҳои тахтаи мазкур, коркарди механикӣ (сӯрохкунӣ, фрезеркунии дақиқ) оғушҳои болоии каналҳои истифодашуда лозим аст.

Рис. 3.29 ва 3.30 вариатсияҳои тахтаҳои варофӣ, ки инчунин аз ду канал сохта шудаанд, пешниҳод мекунанд. Технологияи истеҳсоли чунин тахтаҳо метавонад як қатор амалиётҳои иловагиро, ба монанди коркарди гармӣ барои рафъи шиддатҳои дохилӣ, ки ҳангоми варофӣ пайдо мешаванд, талаб кунад. Мисли тахтаҳои ҷамъшуда, барои таъмини дақиқии геометрии дурусти роҳҳои тахтаҳои варофӣ, коркарди механикӣ (сӯрохкунӣ, фрезеркунии дақиқ) оғушҳои болоии каналҳои истифодашуда бояд нақша гузошта шавад.

4.5.2. Усули балансировкаи динамикии роторҳои бисёр-тагирдор

Роторҳои бисёр-тагирдор (се ё чор нуқтаи тагир) равандҳои мураккабтари балансировкаро талаб мекунанд. Ҳар як нуқтаи тагир ба рафтори умумии динамикӣ саҳм мегузорад ва ислоҳ бояд таъсири мутақобилаи байни ҳамаи ҳамвориҳоро ба назар гирад.

Усулшиносӣ равиши дуҳамвориро бо роҳи зерин васеъ мекунад:

• Ченкунии ларзиш дар ҳамаи нуқтаҳои тагир
• Истифодаи мавқеъҳои бисёрҷонибаи вазни озмоишӣ
• Ҳалли системаҳои калонтари муодилаҳои хаттӣ
• Беҳтар кардани тақсимоти вазни ислоҳкунанда

Барои навардҳои карданӣ ва роторҳои дарозии монанди онҳо, ин равиш одатан сатҳҳои номувозинатии боқимондаро, ки ба синфҳои сифати ISO G6.3 ё беҳтар мувофиқат мекунанд, ба даст меорад.

4.5.3. Калкуляторҳо барои балансировкаи роторҳои бисёр-тагирдор

Алгоритмҳои махсуси ҳисобкунӣ барои конфигуратсияҳои роторҳои се-тагирдор ва чор-тагирдор таҳия шудаанд. Ин ҳисобкунандаҳо дар барномаи Balanset-4 амалӣ карда шудаанд ва метавонанд геометрияи мураккаби роторҳоро худкор коркард кунанд.

Ҳисобкунандаҳо ба назар мегиранд:

• Сахтии тағйирёбандаи тагирҳо
• Пайвастшавии байни ҳамвориҳои ислоҳ
• Беҳтар кардани ҷойгиркунии вазн барои дастрасӣ
• Санҷиши натиҷаҳои ҳисобшуда

5. Тавсияҳо барои санҷиши кор ва дақиқии машинаҳои балансировка

Дақиқӣ ва боэътимодии дастгоҳи балансировка ба омилҳои зиёд, аз ҷумла дақиқии геометрии қисмҳои механикии он, хусусиятҳои динамикии тагирҳо ва қобилияти амалии системаи ченкунӣ вобаста аст. Санҷиши мунтазами ин параметрҳо сифати мунтазами балансировкаро таъмин мекунад ва ба муайян кардани мушкилоти эҳтимолӣ пеш аз он ки ба истеҳсолот таъсир расонанд, кӯмак мекунад.

5.1. Санҷиши дақиқии геометрии машина

Санҷиши дақиқии геометрӣ санҷиши ҳамвории тагирҳо, параллелии роҳнамоҳо ва консентрикии маҷмӯаҳои шпинделро дар бар мегирад. Ин санҷишҳо бояд ҳангоми танзимоти ибтидоӣ ва давра ба давра ҳангоми кор иҷро карда шаванд, то дақиқии нигоҳдошташуда таъмин карда шавад.

5.2. Санҷиши хусусиятҳои динамикии машина

Санҷиши хусусиятҳои динамикӣ ченкунии басомадҳои хусусии тагирҳо ва қисмҳои чорчӯбаро дар бар мегирад, то таъмин кунад, ки онҳо аз басомадҳои корӣ дуруст ҷудо карда шудаанд. Ин аз мушкилоти резонанс, ки метавонанд дақиқии балансировкаро вайрон кунанд, пешгирӣ мекунад.

5.3. Санҷиши қобилияти кории системаи ченкунӣ

Санҷиши системаи ченкунӣ калибровкаи дастгоҳҳо, санҷиши ҳамвории фаза ва санҷиши дақиқии коркарди сигналро дар бар мегирад. Ин ченкунии боэътимоди амплитуда ва фазаи ларзишро дар ҳамаи суръатҳои корӣ таъмин мекунад.

5.4. Санҷиши хусусиятҳои дақиқӣ мувофиқи ISO 21940-21 (пештар ISO 2953)

ISO 21940-21 (пештар ISO 2953) равандҳои стандартишударо барои санҷиши дақиқии дастгоҳи балансировка бо истифода аз роторҳои озмоишии калибровкашуда пешниҳод мекунад. Ин равандҳо ба тасдиқи иҷрои дастгоҳ мувофиқи стандартҳои эътирофшудаи байналмилалӣ кӯмак мекунанд.

Адабиёт

1. Решетов Д.Н. (муҳаррир). "Қисмҳо ва механизмҳои дастгоҳҳои коркарди металл." Маскав: Mashinostroenie, 1972.
2. Келленбергер В. "Сохтани спиралӣи сатҳҳои силиндрӣ." Machinery, 1963.
3. ISO 281 "Подшипникҳои ғелонишӣ – Рейтингҳои бори динамикӣ ва умри рейтингӣ."
4. ГОСТ 17383-73 (стандарти миллӣ) «Шкивҳо барои тасмаҳои равзанаи ҳамвор».
5. ISO 21940-11 (пештар ISO 1940-1) «Ларзиши механикӣ - Мувозинаткунии роторҳо - Қисми 11: Равандҳо ва толерансҳо барои роторҳо бо рафтори сахт».
6. ISO 21940-21 (пештар ISO 2953) «Ларзиши механикӣ - Мувозинаткунии роторҳо - Қисми 21: Тавсиф ва арзёбии дастгоҳҳои мувозинаткунӣ».