Статическое и динамическое уравновешивание вращающихся звеньев. Балансировки роторов

Лекция 8

Уравновешивание механизмов и регулирование движения машины

Цель: ознакомить с видами неуравновешенности и способами ее устранения; сформировать понятие о движении механизма под действием заданных сил и показать, как составляется уравнение движения машины; ознакомить с методами регулирования периодического и непериодического движения.

План:

1. Виды неуравновешенности механизмов.

2. Статическое и динамическое уравновешивание вращающихся звеньев. Балансировки роторов.

3. Уравновешивание машин на фундаменте

4. Движение механизма под действием заданных сил. Приведение сил и масс в механизмах.

5. Законы и уравнения движения механизма. Режимы движения машины.

6. Средняя скорость и коэффициент неравномерности движения.

7. Регулирование неравномерного установившегося периодического движения с помощью маховика.

8. Регулирование неравномерного неустановившегося движения с помощью центробежного регулятора

Виды неуравновешенности механизмов.

Цели уравновешивания и балансировки

При движении звеньев с переменными скоростями (с ускорением) возникают силы инерции и их моменты, которые принято называть динамическими нагрузками. Их возникновение приводит к вибрации и шуму, которые устраняются уравновешиванием звеньев при проектировании механизма. Это достигается соответствующим подбором масс и моментов инерции.

Для устранения малой неуравновешенности, возникающей после изготовления звеньев и их монтажа из-за несоблюдения размеров в процессе изготовления, неточности сборки, неоднородности материала, звенья балансируют.

Существуют 2 вида неуравновешенности:

1. Статическая, когда главный вектор сил инерции не равен нулю;

2. Динамическая, когда главный вектор момента инерции не равен нулю.

Статическое и динамическое уравновешивание вращающихся звеньев. Балансировки роторов.

Для полного уравновешивания вращающихся масс необходимо и достаточно двух условий:

1) центр тяжести вращающихся масс должен находиться на геометрической оси вращения Oz – условие статической уравновешенности вращающихся масс;

2) геометрическая ось вращения должна являться главной центральной осью инерции вращающихся масс, т. е. главные центробежные моменты инерции Jzx и Jzy должны быть равны нулю – условие динамической уравновешенности.

При выполнении указанных условий ось вращения Oz будет свободной от инерционных нагрузок.

Пусть звено, схема которого представлена на рис. 8.1, вращается равномерно с постоянной угловой скоростью w. Центры тяжести масс этого звена отстоят от оси вращения на расстояниях радиусами . Сила инерции каждой массы при равномерном вращении звена направлена вдоль радиуса от оси вращения и равна .

Рис. 8.1. Схема вращающегося звена, массы которого не уравновешены