10.2. СТАТИЧЕСКАЯ И ДИНАМИЧЕСКАЯ БАЛАНСИРОВКА
БАРАБАНОВ ЧЕСАЛЬНЫХ МАШИН
Неуравновешенность вращающихся деталей является одной из основных причин
вибрации машин, фундаментов и выхода из строя соединений.
Неуравновешенность вызывает дополнительные нагрузки на подшипники и,
следовательно, преждевременный их износ. Для полного уравновешивания
необходимо, чтобы центр масс вращающегося тела находился на оси вращения
и центробежные моменты инерции относительно оси вращения и двух других
осей, взаимно перпендикулярных и перпендикулярных к оси вращения, были
бы равны нулю.
На заводах текстильного машиностроения используют различные методы
балансировки быстровращающихся деталей. Для балансировки легких
быстровращающихся деталей широкое применение получили балансировочные
станки с маятниковой рамой. Для
балансировки тяжелых деталей, например барабанов
чесальных машин, применяют балансировочные станки с подвижными опорами.
В этих станках балансируемый барабан устанавливают на двух подвижных
опорах, каждая из которых может совершать небольшие колебания в
горизонтальной плоскости по направляющим. С обеих сторон каждой опоры
имеются две пружины. При балансировке одну опору закрепляют, а другая
под влиянием неуравновешенности барабана совершает колебания, причем ось
барабана качается относительно неподвижной опоры, как в шарнире.
Конструкция этого шарнира может быть различной. В частности, можно
устанавливать вал на сферических шарикоподшипниках. Наблюдение колебаний
незакрепленного подшипника производится в момент резонанса. При этом
балансируемый барабан должен иметь частоту вращения несколько больше
критической, а двигатель должен быть отключен. Это отключение
осуществляется муфтой, размещенной между барабаном и электродвигателем.
Колебания опоры фиксируются с помощью стрелочного указателя или
виброметра. Значение дисбаланса и радиальное направление, в котором
должен быть прикреплен уравновешивающий груз в плоскости приведения,
определяют методом обхода грузом или приближенно с помощью меловых
отметок. После осуществления балансировки в одной плоскости определяют
дисбаланс в другой плоскости. Устранение дисбаланса в каждой из
плоскостей приведения — торцах барабана — производится путем
прикрепления на болтах специальных грузов.
На станках с подвижными опорами, которые колеблются под действием
неуравновешенных масс балансируемой детали, принудительно приводимой во
вращение, амплитуды и фазы колебаний опор зависят от дисбалансов и
характера распределения их в детали. Механические колебания опор с
помощью датчика, чаще всего индуктивного типа, преобразуются в
электрические. Так как колебания опоры зависят от дисбаланса обеих
плоскостей приведения, для выделения составляющих колебаний от
дисбаланса той или иной плоскости в каждой из плоскостей применяют
электрические решающие устройства, с помощью которых определяется
амплитуда колебаний опоры, пропорциональная дисбалансу ближайшей к опоре
плоскости приведения. Для определения угловой координаты дисбаланса
(фазы) используют различные устройства, основанные на связи между фазами
вынуждающей силы и вызываемыми ею колебаниями.
Динамическая балансировка вращающихся изделий производится измерением
неуравновешенности путем измерения амплитуды колебаний подвижных люлек,
на которые укладывается уравновешиваемый барабан (рис. 10.8). Необходимо
выбрать две плоскости (3—3, 4—4), перпендикулярные к оси вращения
изделия и удобные для удаления металла (плоскости исправления).
Амплитуды колебаний измеряют в двух других плоскостях (1—1, 2—2), также
перпендикулярных к оси вращения, но проходящих через опоры, на которых
вращается изделие, — плоскости измерения,
Плоскости исправления выбирают максимально
приближенными к плоскости измерения для получения наибольшей
чувствительности станка и как можно более удаленными одна от другой для
получения лучших условий настройки станка и уменьшения влияния одной
плоскости исправления на другую.
Колебания люлек измеряют при частоте вращения барабана, превышающей
частоту собственных колебаний системы, следовательно, амплитуда
колебаний подвижных люлек пропорциональна дисбалансу изделия.