Лабораторная работа № 2

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КЛАССОВ НЕУРАВНОВЕШЕННОСТИ

И БАЛАНСИРОВКА ШЛИФОВАЛЬНЫХ КРУГОВ

Цель работы

 

2.1.1. Приобретение практических навыков определения классов неуравновешенности, величины фактической неуравновешенности шлифовальных кругов в состоянии поставки.

2.1.2. Освоение методов балансировки шлифовальных кругов в сборе с планшайбой.

 

Оборудование и инструменты

 

2.2.1. Стенд для балансировки с цилиндрическими или с дисковыми направляющими.

2.2.2. Набор шлифовальных кругов.

2.2.3. Набор гирь и зажим.

2.2.4. Набор оправок.

2.2.5. Шлифовальный круг в сборе с планшайбой.

2.2.6. Уровень.

 

Теоретическая часть

 

Неуравновешенность шлифовального круга – это несовпадение его центра тяжести с центром вращения. При вращении из-за неуравновешенности круга возникает неуравновешенная центробежная сила, вызывающая переменные нагрузки на опорах и изгиб абразивного инструмента.

Основными причинами неуравновешенности круга являются:

- неравномерная плотность в различных участках круга;

- отклонение от параллельности торцов круга, их вогнутость и выпуклость;

- смещение оси отверстия относительно наружной поверхности;

- смещение оси отверстия круга относительно оси вращения шпинделя из-за зазора между посадочными поверхностями фланцев планшайбы и круга.

Неуравновешенность круга приводит в процессе шлифования к интенсивному износу узлов станка, особенно подшипников шпинделя, снижает качество обработанной поверхности детали и стойкость инструмента. В связи с этим неуравновешенность шлифовальных кругов является одним из основных критериев качества инструмента.

Принято различать:

- неуравновешенность шлифовальных кругов в состоянии поставки, контролируемую на заводах изготовителях абразивного инструмента;

- установочную неуравновешенность, неуравновешенность шлифовального круга, отбалансированного в сборе с планшайбой, то есть неуравновешенность, с которой инструмент начинает процесс шлифования;

- эксплуатационная неуравновешенность – образующаяся в процессе эксплуатации в результате износа и воздействия смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ).

Неуравновешенность шлифовальных кругов определяется величиной неуравновешенной массы. Для определения неуравновешенности шлифовальные круги подвергаются статической балансировке. Мерой неуравновешенности является масса груза, которая, будучи сосредоточенной в точке периферии круга, противоположной центру тяжести, перемещает центр тяжести на ось вращения круга.

Для контроля неуравновешенности шлифовальных кругов в состоянии поставки определен допустимый предел неуравновешенных масс для каждого размера круга. Весь диапазон разбит на 4 интервала, которым соответствуют 4 класса неуравновешенности (по возрастанию от 1 до 4 класса). Неуравновешенность определяют для кругов на керамической, бакелитовой, вулканитовой связках, эльборовых на керамической связке, лепестковых кругов диаметром от 100 до 2000 мм и высотой от 1 до 630 мм. Значения допустимых неуравновешенных масс для некоторых кругов приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1

Значения допустимых неуравновешенных масс шлифовальных кругов

Размер круга, мм		Значения допустимых неуравновешенных масс для классов неуравновешенности, г
Наружный диаметр	Высота	1	2	3	4
св. 120 до 160	св 10 до 16	4	5	10	16
	св 10 до 25	5	8	12	20
	св 25 до 40	6	10	16	25
св. 160 до 250	св 10 до 16	5	8	12	20
	св 10 до 25	6	10	16	25
	св 25 до 40	8	12	20	30
св. 250 до 320	св 10 до 16	8	12	20	30
	св 10 до 25	10	16	25	40
	св 25 до 40	12	20	30	50
	св 40 до 60	16	25	40	60
св. 320 до 400	св 10 до 16	12	20	30	50
	св 10 до 25	16	25	40	60
	св 25 до 40	20	30	50	80
св. 400 до 500	св 16 до 25	16	25	40	60
	св 25 до 40	20	30	50	80
	св 40 до 63	25	40	60	100
	св 63 до 100	30	50	70	120

 

В связи с тем, что возникающая при вращении шлифовального круга неуравновешенная центробежная сила не только существенно ухудшает эксплуатационные показатели инструмента, но и может привести к его разрыву, все круги диаметром больше 125 мм и высотой более 8 мм перед установкой на станок должны подвергаться статической балансировке в сборе с планшайбой (статическая балансировка – это совмещение центра тяжести круга с осью вращения).

Для осуществления операции балансировки фланцы планшайбы (рисунок 2.1) имеют круговые пазы, в которых перемещаются и крепятся компенсирующие сухарики 5.

Рисунок 2.1. – Крепление шлифовальных кругов на планшайбе:

1 – шлифовальный круг; 2 – нижний фланец; 3 – верхний фланец;

4 – винт; 5 – компенсирующий сухарик; 6 – прокладки

Статистическая балансировка производится на балансировочном стенде. Круг, закрепленный на планшайбе, устанавливают на специальную оправку (рисунок 2.2) и вместе с ней на две опоры балансировочного приспособления.

 

Рисунок 2.2. – Оправка для балансировки шлифовальных кругов

В качестве опор могут служить ножи (рисунок 2.3), цилиндрические валики, диски.

 

Рисунок 2.3. – Балансировочное приспособление

Статическая балансировка отнимает очень много времени, поэтому в современных шлифовальных станках применяют устройства для балансировки кругов непосредственно на станке.

На рисунке 2.4 показано устройство для балансировки с помощью трех шаров.

 

Рисунок 2.4. – Устройство для автоматической балансировки круга на станке

Положение шаров 1 фиксируется плунжером 2 под действием пружины 3. При балансировке круга в полость 4 подается масло и плунжер освобождает шары. Под действием центробежных сил шары перемещаются по желобу кольца и занимают положение, противоположное силе, вызывающей неуравновешенность системы. При достижении уравновешенности системы, давление масла на плунжер в полости 4 снимается, и шары 1 закрепляются пружиной 3. Время балансирования не превышает 20 секунд.