Балансировка вращающихся деталей при ремонте

При нарушении вследствие износа в процессе эксплуатации динамической или статической уравновешенности детали неуравновешенные массы приводят к появлению центробежных сил, а следовательно, к вибрации и выходу машины из строя. Для устранения неуравновешенности проводят балансировку.

В деталях типа тонкого диска неуравновешенность проявляется в виде смещения центра тяжести (статическая неуравновешенность) и устраняется статической балансировкой, основанной на стремлении центра тяжести расположиться ниже оси вращения по вертикали. Детали балансируют при вращении на параллелях (призмах). После отыскания места дисбаланса подбирают груз для его компенсации.

Динамическая неуравновешенность появляется при вращении детали, когда возникает момент пары сил. Дисбаланс валов, роторов является результатом неравномерного износа. Причем неуравновешенность ротора в сборе в несколько раз выше, чем отдельных деталей. Динамическую неуравновешенность устраняют динамической балансировкой.

Статическую балансировку проводят на параллелях, длина которых позволяет сделать 2—3 оборота. Закаленные рабочие поверхности параллелей шлифуют до R_a 1,25—0,32. Статическая балансировка на параллелях без динамической балансировки может быть применена для деталей дискообразной формы с частотой вращения менее 38,3 с^-1. При статической балансировке обеспечивается точность, примерно равная смещению фактического центра тяжести на 0,05 мм. Для роторов с частотой вращения 38,3 с^-1 центробежная сила от неуравновешенности составит 29% от веса балансируемой детали, т. е. достигнет предельно допустимой величины.

Динамическую балансировку, роторов с частотой вращения от 38,3 до 83,3 с^-1 проводят после предварительной статической балансировки колес до насадки их навал. При частоте вращения роторов более 83,3 ^с-1 рабочие колеса балансируют до насадки на вал ротора также и динамически.

Динамическую балансировку проводят на станках двух типов: резонансного и на электронной схеме (на жестких опорах), а также в собственных подшипниках машины. В последнем случае необходимо после каждой операции закрывать крышку машины.

Станок резонансного типа (на упругих опорах) использует принцип резонансных колебаний ротора в подшипниках, опирающихся на пружины. Резонансную частоту вращения и величину свободного вылета пружины устанавливают в зависимости от веса ротора.

Балансировку «на жестких опорах» проводят на постоянных для данного станка оборотах независимо от веса ротора. Специальное электронное устройство позволяет после выхода на номинальную частоту вращения установить массу и место установки уравновешивающего груза. После определения и исправления дисбаланса определяют остаточную неуравновешенность и сравнивают ее с нормативной.

Отбалансированные узлы и детали удовлетворяют техническим условиям, если:
1)Сборка детали или узла после балансировки произведена осторожно и при установке на место не нарушено взаимное положением в них масс;
2)все резьбовые, клиновые и прочие крепления на отбалансированной детали или в узле прочно затянуты и застопорены во избежание их относительного смещения при работе;

3)Внутренние полости вращающейся детали освобождены от различных посторонних предметов;

4)Проверка отбалансированный детали контрольным грузом дала удовлетворительные результаты.

Рис. 9.8. Статическая и динамическая балансировка:

а — статическая балансировка коленчатого вала на призмах; б — границы статической и динамической балансировки в зависимости от частоты вращения ротора и отношения длины детали Lк ее диаметру D; в — динамическая балансировка ротора на балансировочном станке:
1 — датчики колебаний; 2 — перемещаемые по горизонтали стойки; 3 — сменные опоры с пружинами; 4 — установка вылета пружины; 5 — роликовые опоры; 6 —ротор; 7 — шарнирная муфта; 8— пульт управления