Дисбаланс статический: Дисбаланс колеса | Полезная информация – 403 — Доступ запрещён

Содержание

Балансировка колес — когда надо посетить шиномонтаж

Балансировка колес – одна из главных составных частей технологической цепочки любого шиномонтажа.

Комфортное и безопасное передвижение можно почувствовать только на автомобиле, у которого хорошо отбалансированы колеса.

Дисбаланс приводит к биению колеса, а это ударная сила, которая передается на ступичные подшипники, амортизаторы, все вращающиеся, трущиеся детали подвески. Возникающая вибрация разносится по всему кузову машины, передается водителю по рулевой колонке. Дисбаланс 14 дюймового колеса в 20 граммов при движении автомобиля со скоростью 100 километров в час эквивалентен ударам кувалды 800 раз в минуту по колесу с силой 3 кг. Чем выше скорость и больше радиус колеса, тем больше сила удара и процесс передвижения становится опасным.

Виды дисбаланса колес

Различают два вида дисбаланса – статический и динамический.

Статический.

При статическом дисбалансе ось вращения не совпадает с осью инерции, которая проходит в центре тяжести колеса. Обе оси располагаются параллельно. Это связано с тем, что общая масса шины неравномернораспределена по длине окружности. Визуально статический дисбаланс можно увидеть при вывешивании колеса на крутящуюся ось. При прекращении вращения колеса, оно остановится, когда центр тяжести будет находиться вертикально внизу. Смысл статической балансировки – максимально совместить центр тяжести с осью инерции. Колесо, которое имело бы только статический дисбаланс, при движении подпрыгивало бы.

Динамический

При динамическом дисбалансе ось вращения и ось инерции пересекаются под некоторым углом. Вес колеса в данном случае неравномерно распределяется по ширине. Наблюдать динамический дисбаланс можно только при быстром вращении колеса. Самое тяжелое место смещено внутрь или наружу, а не находится на центральной плоскости колеса. Устраняется дисбаланс путем установки компенсирующих грузиков по обе стороны обода диска. Колесо, имеющее динамический дисбаланс, при движении не только раскачивается из стороны в сторону, но и подпрыгивает.

В каких случаях необходимо посетить шиномонтаж

•    Балансировка колес необходима при начальной сборке шины и диска;
•    При накатке первых 500 километров, когда прошла притирка новой резины;
•    Балансировка нарушается при износе резины, деформации диска (нарушение геометрии), например, после попадания колеса в яму:
•    После покраски дисков;
•    Если вибрирует рулевая колонка на невысоких скоростях или на высоких скоростях вибрация передается в определенном диапазоне;
•    При неравномерном износе резины;
•    При неравномерном налипании грязи на протектор;
•    Разбита подвеска в местах крепления колеса.

Методы балансировки колес

1.    Автоматическая балансировка во время движения колеса (внутренняя балансировка). Материал для балансировки – специальные электростатические гранулы, порошок с таким же свойством или песок. Путем взаимодействия центробежной силы колеса и подвески осуществляется балансировка – электростатический материал притягивается к внутренней части шины и уравновешивает дисбаланс колеса.
2.    Балансировка колеса (диск и шина в сборе) на специальном станке. С его помощью определяются места дисбаланса и величину уравнивающих грузиков, которые крепятся на внутренней и наружной стороне обода диска.
Виды балансировочных грузиков

Балансировочные грузики различают набивные и клеящиеся, изготавливают их из цинка или свинца. Выбор конкретного противовеса зависит от конструкции диска и производителя. Как правило, набивные грузики устанавливают:

— на штампованные и литые (кованные) диски;

— когда необходимо более надежное крепление, особенно в зимний сезон;
— в случае невозможности закрепить клееный.

Груз на клее универсален и пригоден для всех видов дисков, эстетический вид колеса с ним более пригляден. Однако перепады температур, дорожное покрытие, мойка дисков струей воды – все это приводит к безвременной утере клеящихся грузиков.

Какой дисбаланс считается приемлемым для безопасного движения

Определить статический дисбаланс для обычного автолюбителя фактически не представляется возможным. А вот измерить величину бокового, радиального биения и динамический дисбаланс колеса можно определить, если посетить шиномонтаж, у которого есть соответствующее оборудование.
На территории Р.Ф. (аналогичные Т.У. применимы и в Беларуси) действует межгосударственный ГОСТ 4754-97, введенный с 1999 года. Он описывает предельно допустимые величины статического дисбаланса, массы корректирующих грузиков при динамическом дисбалансе и величины биения колеса.

Предельно допустимые биения шины и масса компенсирующих грузов в соответствии с ГОСТ 4754-97

Тип шины

Посадочный диаметр (дюймы)

Предельно допустимая масса грузиков на колесо (грамм)

Предельно допустимое биение шины (мм)

радиальное

боковое

Радиальные (все типоразмеры

12»

50

1,0

1,5

13»

60

1,0

1,5

14»

70

1,0

1,5

15»

70

1,5

2,0

16»

70

1,5

2,0

215/80 R16C

16»

140

1,5

2,0

Пре

16»

160

1,5

2,0

Диагональные (все размеры)

13»

80

2,0

3,0

14»

100

15»

140

175/80-16

16»

120

Если на шиномантаже, при балансировке нового колеса и диска, вы столкнулись с превышением предельно допустимых значений, то это служит основанием для замены диска или шины. Безусловно, все измерения необходимо оформить документально.

Балансировка по системе «Хавека»

В большей части шиномонтажных мастерских балансировка колес осуществляется по центральному отверстию диска, которое не изнашивается. Колесо центрируется с помощью конуса на станке.
Фирма «Хавек» разработала методику балансировки, в основу которой заложено крепление колеса к балансировочному стенду фланцевым адаптером, имитирующим шпильки ступицы автомобиля. Причем происходит двойная центровка колеса, изначально по центральному отверстию диска, а затем через отверстия крепления к ступице. Такая двойная центровка применяется к любым типам дисков. Разница только в том, что легкосплавные диски изначально центрируются не конусом, а цанговым адаптером. 

 
Как определить качественную балансировку?

На качество балансировки влияют два фактора – квалификация мастера и точность шиномонтажного оборудования.

Классный мастер никогда не позволит:

—    балансировать колесо с налипшей грязью, застрявшими камушками в протекторе;
—    держать в грязи балансировочный станок;

Квалифицированный мастер, который дорожит своим рабочим местом и имеет соответствующее оборудование, всегда перед балансировкой измерит радиальное и боковое биения диска и шины.

По внешним признакам колеса можно также делать выводы:

—    грузики на хорошо отбалансированном колесе должны располагаться рядом;
—    противовесы на установленном колесе не должны ничего цеплять.

Если колесо после балансировки снято со стенда, попросите мастера еще раз закрепить его и проверить дисбаланс. На хорошем шиномантаже, при балансировке по системе «Ха-века», если у вас колесо со стальным диском, дисбаланс на каждую сторону не должен превышать5 граммов, с легкосплавным диском – 3 грамма соответственно. Чем больше размер колес, тем больше ощущается влияние погрешностей на качество балансировки.

Как видим, на результат балансировки человеческий фактор и качество оборудования влияют в равной степени. Если профессиональное мастерство мы как-то еще определяем, то в технических параметрах шиномонтажного оборудования разобраться сложно. Поэтому не стоит заезжать в первый попавшийся придорожный шиномонтаж, а следует обращаться в надежные, проверенные временем мастерские.
В последнее время появились шиномонтажи с 3D балансировкой. Ее суть состоит в том, что с помощью 3ех лазерных лучей и компьютера составляется компьютерная модель диска и шины. На основании этих данных определяются радиальное и боковое биения, с наименьшим дисбалансом садится шина на диск и соответственно более точно можно определить место и массу противовесов.

Для устранения статического дисбаланса в некоторых центрах есть финишная балансировка. Станок финишной балансировки максимально устраняет дисбаланс всего узла подвески: ступицы в сборе с тормозной системой и колеса. Причем, максимальный противовес не должен превышать 15 граммов. Много споров существует по поводу необходимости финишной балансировки, однако понятно, что без нее, при движении авто свыше 120 км/час будет ощущаться дискомфорт.

Вывод: чем больше диаметр диска и выше скорость передвижения автомобиля, тем более точная необходима балансировка.

 

11 Неуравновешенность роторов и их балансировка » СтудИзба

Лекция № 11

Неуравновешенность роторов и их балансировка

         Рассматриваемая задача является вторым основным направлением, разработанным в теории уравновешивания, ее существо несколько отлично от первой, уже разобранной. В ней рассматриваются условия рационального подбора масс звеньев механизма, которые обеспечили бы полное или частичное уменьшение динамических давлений на некоторые кинематические пары механизма. Уравновешивание (балансировка) вращающихся масс приобрело особое значение в современных условиях. Так, в турбинах и гироскопах частота вращения достигает 30000 об/мин, веретена суперцентрифуг вращаются со скоростями до 50000 об/мин и выше. При скоростях, даже меньше указанных, от небольшого смещения центра масс с геометрической оси вращения возникают совершенно непредвиденные конструктором значительные силы инерции, вызывающие появление больших динамических давлений в опорах, следствием чего является ряд нежелательных вибрационных явлений в машине, ее раме или даже фундаменте.

         В теории уравновешивания ротором называют любое вращающееся материальное тело независимо от его технического назначения (коленчатый вал, рабочее колесо турбины, якорь электродвигателя, магнитный диск для записи информации в ЭВМ и т. д.)

         Если вращение ротора сопровождается появлением динамических реакций его подшипников, что проявляется в виде вибрации станины, то такой ротор называется неуравновешенным. Источником этих динамических реакций является главным образом несимметричное распределение массы ротора по его объему.

         В зависимости от взаимного расположения оси вращения О-О и главной центральной оси инерции II различают следующие виды неуравновешенности  роторов:

Рис. 11.1

—         Статическую (рис. 11.1 а), когда ось вращения и главная центральная ось инерции параллельны;

—         Моментную (рис. 11.1 б), когда оси пересекаются в центре масс ротора S;

—         Динамическую (рис. 11.1 в), когда оси либо пересекаются вне центра масс, либо перекрещиваются.

         Если масса ротора распределена относительно оси вращения равномерно, то главная центральная ось инерции совпадает с осью вращения и ротор является уравновешенным или идеальным.

         Различают две группы роторов: жесткие и гибкие.

Ротор относится к категории жестких, если на всем диапазоне скоростей вращения до значения рабочей (эксплуатационной) скорости деформации упругой линии вала ротора незначительны.

         При значительных деформациях его следует считать гибким. Практика машиностроения большинство роторов характеризует как жесткие. Жесткий ротор допустимо рассматривать как твердое тело, к которому при его исследовании применимы закономерности механики твердого тела.

         Из теоретической механики известно, что давление вращающегося тела на его опоры в общем случае складывается из двух составляющих: статической, обусловленной действием заданных сил и динамической, обусловленной ускоренным движением материальных частиц, из которых состоит вращающееся тело (ротор). У неуравновешенного ротора динамическая составляющая не равна нулю.

Рис. 11.2

При равномерном вращении ротора вокруг оси z (рис. 11.2) проекции динамической составляющей определяются следующим образом:

                (11.1)

       (11.2)

Эти проекции главных векторов и главных моментов сил инерции подсчитываются по формулам:

;      ;      ;       (11.3)

В этих зависимостях:

 m— масса ротора;  JYZ, JXZ – центробежные моменты инерции ротора относительно системы координат OXYZ.

Плоскость XOY проходит через центр масс ротора, а вся система вращается вместе с ротором. Отметим, что в рассматриваемой динамической задаче главный момент сил инерции ротора  есть величина векторная.

         Неуравновешенность ротора (как следует из уравнений (11.3)) возрастает пропорционально квадрату его угловой скорости. Поэтому если быстроходные роторы неуравновешенны, то они оказывают на свои опоры динамические давления, вызывающие вибрацию стойки и ее основания. Устранение этого вредного воздействия называется балансировкой (уравновешиванием) ротора. Решение данной задачи относится к динамическому проектированию машин.

         Модуль главного вектора центробежных сил инерции ротора составит: .         В векторном виде ,

где eст – статический эксцентриситет массы ротора (радиус-вектор центра масс ротора)

         Мерой статической неуравновешенности ротора является статический дисбаланс

                                              (11.4)

Вектор  называется главным вектором дисбалансов ротора. Очевидно, что .

         Модуль главного момента центробежных сил инерции ротора составит:          ;             ,                                 (11.5)

Главный момент дисбалансов ротора: .

         Так как неуравновешенность определяется конструктивными характеристиками ротора или механизма и не зависит от параметров движения, то при балансировке оперируют не инерционными силами `Ф и моментами , а пропорциональными им дисбалансами  и моментами дисбалансов`MD.

Балансировкой называют процесс определения значений и угловых координат дисбалансов ротора и их уменьшения с помощью корректировки размещения его масс. Балансировка эквивалентна уравновешиванию системы инерционных сил, прикладываемых к подвижному ротору для его равновесия.

Балансировка роторов при различных видах неуравновешенности

1.     Статическая неуравновешенность

Статическая неуравновешенность свойственна такому ротору, центр масс S которого не находится на оси вращения, но главная центральная ось инерции (II) которого параллельна оси вращения. В этом случае `ест¹ 0,  и главный вектор дисбалансов `Dст ¹ 0. Главный момент дисбалансов ротора `MD = 0. Статическая нуравновешенность  выражается только главным вектором дисбалансов. Он направлен радиально и вращается вместе с ротором.

         Примером может служить коленчатый вал одноцилиндровой машины, ротор крыльчатки со смещенной осью вращения.

;

.

Величина  может значительно превышать G , если будут значительными w или ест.  Например: если G =10 H. m = G/g = 1кг, ест. = 0,1 мм, w  = 100 рад/с, то = 104 × 1 × 0,1 = 103 Н, т.е. в 1000 раз больше  статической нагрузки ротора на его опоры.

         Статическая неуравновешенность может быть устранена, если к ротору прикрепить добавочную массу mк, так называемую корректирующую массу. Ее нужно разместить с таким расчетом, чтобы . Корректирующая масс определяется: mkDk / eК   , где величиной eК  задаются из соображений удобства размещения противовесов. Направление вектора `DК противоположно направлению `Dст. Центр корректирующей массы должен находиться на линии действия вектора `Dст, а вектор `eК должен быть направлен в сторону противоположную `ест.

         Однако статическую балансировку не всегда конструктивно удается выполнить одной корректирующей массой. Так для конструкции одноколенчатого вала применяют две плоскости коррекции, а пространство между этими плоскостями оставляют свободным для движения шатуна. В этом случае .

Обычно ,  а .

2.     Моментная неуравновешенность

Моментная неуравновешенность имеет место в том случае, когда центр масс S находится на оси вращения, а главная центральная ось инерции II наклонена к оси вращения ротора под углом g  (рис. 11. 4)

В этом случае `ест = 0, следовательно `Dст = 0, так что моментная неуравновешенность выражается только лишь главным моментом дисбалансов `MD, т.е. парой дисбалансов `Dм1 и `Dм2, которая вращается вместе с ротором. Примером может служить двухколенчатый вал, для которого `MD=`MD× h. Опоры А и В нагружены парой сил (`FA , `FB), векторы которых вращаются вместе с валом.

Рис. 11. 4

Так как пара сил уравновешивается только парой, то устранить моментную неуравновешенность можно в том случае, если применить не менее чем две корректирующие массы. Их расположение в плоскостях коррекции и их величины должны быть такими, чтобы дисбалансы корректирующих масс mК1 и mК2 составили бы именно пару `DК1 и `DК2 . Массы выбираются и размещаются так, чтобы момент их дисбалансов `MDК был по величине равен, а по направлению противоположен моменту дисбалансов ротора: `MDk = — `МD ,       `MDК = `DК1× LК + `DК2 × LК = `MDК1 + `MDК2,

         где `DК = mК× `eК .

3.     Динамическая уравновешенность

Динамическая уравновешенность является совокупностью двух предыдущих. При динамической неуравновешенности главная центральная ось инерции ëèáî пересекает ось вращения не в центре масс ротора точке S, либо перекрещивается с ней; и главный вектор дисбалансов `Dст , и  главный момент дисбалансов `МD не равны нулю (рис. 11. 5):`Dст  ¹   0, `МD  ¹  0. т.е. необходимо уравновесить вектор `Dст  и момент дисбалансов `МD.

Рис. 11. 5

Для этого достаточно разместить на роторе две корректирующие массы mК1  и mК2 на  расстояниях от оси вращения  eК1  и eК2 , а от центра масс S, соответственно на lК1 иlК2. Массы выбираются и размещаются так, чтобы момент их дисбалансов `MDК был по величине равен, а по направлению противоположен моменту дисбалансов ротора `МD

`MDК = — `МD ,    `MDК = `DК1× lК1 + `DК2 × lК2 = `MDК1+ `MDК2 ,

где `DК1 = mК1×`eК1  и `DК2 = mК2×` eК2,

а векторная сумма дисбалансов была равна и противоположно направлена вектору `Dст:                   `Dст =`DК = — (`DК1 + `DК2 ) .

В этих зависимостях величинами lКi  и eКi  задаются из условий удобства размещения противовесов на роторе, а величины mКi рассчитывают.

Из вышеизложенного следует, что ликвидация всякой неуравновешенности – и статической, и моментной, и динамической – имеет своим результатом то, что главная центральная ось инерции ротора совмещается с его осью вращения, или аналитически `Dст  = 0, `МD  = 0 . В этом случае ротор называется полностью сбалансированным. Отметим важное свойство такого ротора: если ротор полностью сбалансирован для некоторого значения угловой скорости, то он сохраняет свою полную сбалансированность при любой другой угловой скорости, как постоянной, так и переменной.

Статическая балансировка роторов при проектировании

         При проектировании статически уравновешивают детали, имеющие небольшие осевые размеры и конструктивно неуравновешенные. Предположим, что необходимо сбалансировать деталь (кулачок) сложной конфигурации на этапе проектирования. Для этого разобьем его на ряд частей простой геометрической формы и для каждой определим  mi×` eSi, а далее `Di, тогда для определения величины дисбаланса корректирующей массы необходимо решить векторное уравнение (рис.11. 6 б)

Технологически балансировку проводят размещением специальных масс привинчиваемых винтами в специальных пазах, высверливанием в «тяжелой» части и т.д. Дисбаланс корректирующей массы определяется по формуле`DК = mК×`rК, где одной из величин задаются (либо « mК×», либо «`rК»), а вторая рассчитывается. Однако уравновешивание главного вектора сил инерции, т.е. сведения центра масс на ось вращения, недостаточно для полного уравновешивания системы инерционных сил, т.к. в этом случае главная центральная ось инерции тела может пересекать ось вращения ротора в центре масс, но не совпадать с нею.

Динамическая балансировка роторов при проектировании

         Динамическое уравновешивание при проектировании проводят с деталями и узлами, в которых массы распределены относительно оси вращения неравномерно, например, детали типа коленчатого вала. Выполняя балансировку можно было бы каждой неуравновешенной массе противопоставлять свою корректирующую массу. Однако такое решение не является целесообразным, так как в системе ротора почти всегда происходит частичное взаимное уравновешивание дисбалансов. Поэтому применяют другой метод.

Рассмотрим ротор, состоящий из деталей 1, 2 и 3. Эти детали делят на несколько дисков и в каждом диске, также как при статическом уравновешивании, определяют величину и направление дисбаланса `Di. На детали выбирают две плоскости коррекции (I и III) и каждый вектор дисбаланса раскладывают на две составляющие, расположенные в плоскостях коррекции. Затем составляющие векторы дисбалансов  в плоскостях коррекции суммируются и их равнодействующий дисбаланс, уравновешивается соответствующей корректирующей массой mIk . Пример такого уравновешивания изображен на рис. 11.7.

Распределительный вал (ротор) вращается в неподвижных опорах. Определяем элементарные массы и положения их центров масс.

Для каждой плоскости коррекции составляется векторное уравнение:

Пространственную систему векторов дисбалансов `D1, `D2 и `D3 заменяем двумя плоскими системами составляющих векторов дисбалансов `D1I, `D2I, `D3I, `D1II, `D2II, `D3II, размещенных в плоскостях коррекции I и II. Условия приведения:

 ;            ;             .

;            

Корректирующие массы mКI  и mКII  должны быть размещены в плоскостях I и II в местах, определяемых координатами jКI, еКI и jКII, еКII. Отметим, что вместо корректирующих масс (противовесов) можно применить так называемые «антипротивовесы». Это значит, что на линии действия вектора дисбаланса размещается не корректирующая масса, а диаметрально противоположно ей из ротора удаляется соответствующее количество материала (удаляется, как говорят «тяжелое место ротора»).

Статический дисбаланс — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 4

Статический дисбаланс

Cтраница 4


В соответствии с действующим положением ( ГОСТ 7475 — 63) статический дисбаланс коленчатых валов в сборе для компрессоров с п 720 ч — 1000 мин 1 должен быть не более 200 г-см, с п 1000 — г — 1500 мин 1 — 100 г-см. Например, радиус обода противовеса коленчатого вала компрессора ФУУБС-25 составляет 6 8 см, п — 1500 мин 1, следовательно, устранять дисбаланс необходимо, если масса укрепленного пробного груза превышает 14 7 г. Превышение нормативных величин дисбаланса приводит к усилению шума от работы машин и сокращению моторесурса их узлов.  [47]

В соответствии с МРТУ № 33 — 4 — 088 — 66 статический дисбаланс восстановленных камерных легковых шин I группы размеров 130 — 330 ( 5 20 — 13), 143 — 330 ( 5 60 — 13), 155 — 330 ( 6 00 — 13), 145 — 380 ( 5 60 — 15) и 5 00 — 16 допускается аналогично новым шинам не более 500 Гсм, а всех других размеров легковых шин — не более 1000 Гсм.  [48]

На быстровращающиеся шкивы ( п 1000 об / мин) задают допуск статического дисбаланса, который принимают равным 2 4 104 / п г мм / кг.  [49]

На быстровращающиеся шкивы ( п100 () об / мин) задают допуск статического дисбаланса, который принимают равным 2 4 104 / п г мм / кг.  [50]

Мало того, если балансировка производится с поочередным исключением плоскостей коррекции, можно получить остаточный статический дисбаланс, эквивалентный двойному допуску на величину смещения центра тяжести. Это вызывает необходимость разделения динамических и статических составляющих величин дисбаланса, которое может быть осуществлено за счет смещения плоскостей балансировки относительно оси колебаний измерительной системы балансировочной машины ( например, типа Луна), Если учесть изменение чувствительности и тарировки системы, то по приведенной разнице показаний разбалансированности можно судить о статическом дисбалансе, так как динамический дисбаланс, представляющий собой пару сил, не изменяет своего воздействия на измерительную систему, в то время как изменение плеча приложения силы, вызванной смещением центра тяжести, отражается на ее показаниях.  [51]

В соответствии с требованиями ГОСТ 4754 — 80 шины для легковых автомобилей должны контролироваться по показателям статического дисбаланса, силовой и геометрической неоднородности.  [52]

Мет — статический момент, равный Мст Gr ( см. рис. 92, а) и называемый статическим дисбалансом.  [54]

Мст — статический момент, равный Мст Gr ( см. рис. 92, а) и называемый статическим дисбалансом.  [56]

Деление балансировки на статическую и динамическую является условным, так как в процессе динамической балансировки устраняется также и статический дисбаланс.  [57]

Возможна также балансировка системой двух одинаковых грузов, одновременно устанавливаемых в торцовые плоскости ротора: сначала однонаправленных для устранения статического дисбаланса, затем работающих как пара сил для устранения динамического дисбаланса.  [58]

Другой причиной возникновения колебаний при шлифовании является неуравновешенность круга, которая вызывается несовпадением его центра тяжести с осью вращения и характеризуется статическим дисбалансом.  [59]

Страницы:      1    2    3    4    5

Ответы@Mail.Ru: что такое динамический дисбаланс

Динамический дисбаланс — это неравномерное распределение масс в плоскостях колеса Динамический дисбаланс Это дисбаланс при котором центральная ось инерции не является ни параллельной, ни пересекается с осью вращения. Это наиболее часто встречающийся тип дисбаланса, который может быть исправлен массовой коррекцией в по крайней мере двух плоскостях перпендикулярных к оси вращения. Динамический дисбаланс — комбинация статического дисбаланса и моментного дисбаланса, где угловое положение статического дисбаланса относительно дисбаланса пары не равно ни 0°, ни 180°.

Динамический дисбаланс — это неравномерное распределение масс в плоскостях параллельных направлению движения. При динамическом дисбалансе на колесо действует пара сил противоположно направленных, создающих переменный момент – «расскачивая» колесо из стороны в сторону. Динамическая балансировка проводится на специальных балансировочных стендах.

Шина представляет собой сложное технологическое изделие, состоящее из большого числа разнородных элементов из разных составов резиновой смеси, а также стали, текстиля, синтетических материалов. Поэтому создать равномерное распределение материалов, а следовательно и массы задача сложная и это неизбежно приводит к появлению «тяжелых» мест шины в протекторной части, а также в боковине. Кроме того, колесо в сборе может быть установлено с нарушением центровки относительно ступицы автомобиля, диск имеет отверстие под вентиль и сам вентиль имеет некоторую массу. При вращении колеса на элемент массы участвующий в круговом движении действует центробежная сила, величина которой зависит от массы участка, расстояния от оси вращения, а также от линейной скорости вращения. Причем зависимость от скорости квадратичная. Именно эта сила и будет при вращении колеса создавать переменную по направлению результирующую силу, а также переменный по направлению вращающий момент на оси, что ведет к возникновению вибраций колеса, вибраций элементов рулевого управления и подвески. Это воздействие равносильно применению на автомобиле деформированного колеса. В результате, снижается безопасность движения, а также существенно ухудшает комфортность и в конечном счете приводит к разрушению элементов подвески и преждевременному износу шины. Как же бороться с этим явлением? Ответ прост – необходимо компенсировать неоднородность массы, используя так называемые балансировочные грузики. Различают статический и динамический дисбаланс. Статический дисбаланс — это неравномерное распределение масс по оси вращения. При статическом дисбалансе колесо бьет в вертикальной плоскости. Для устранения этого явления к колесу необходимо приложить компенсирующую силу равную по величине, но противоположную по направлению центробежной силе. Это достигается прикреплением дополнительного грузика в диаметрально противоположной точке нахождения неуравновешенной массы. Такой процесс называется статической балансировкой. Динамический дисбаланс — это неравномерное распределение масс в плоскостях параллельных направлению движения. При динамическом дисбалансе на колесо действует пара сил противоположно направленных, создающих переменный момент – «расскачивая» колесо из стороны в сторону. Динамическая балансировка проводится на специальных балансировочных стендах. В основном при балансировке колеса имеет случай комбинированного дисбаланса, сочетающий статическую и динамическую составляющую. Сейчас, скорости перемещения возросли, для высокоскоростных автомобилей необходима весьма точная балансировка, сделать которую возможно только на оборудовании высокого класса и квалифицированным персоналом. Кроме того, дополнительную коррекцию неравномерности масс элементов подвески, участвующих во вращении и неточности центровки колеса на ступице возможно осуществить на автомобиле при проведении финишной балансировки. Правильная балансировка колес это комфорт при езде и залог долгой службы ваших шин.

Балансировка роторов при различных видах неуравновешенности.

1. Статическая неуравновешенность.

При статической неуравновешенности главная центральная ось инерции параллельна оси вращения ротора, т.е. центр масс ротора не находится на оси вращения. Тогда главный вектор дисбалансов больше нуля, а главный момент дисбалансов равен нулю

, а

т.е. необходимо уравновесить только вектор . Для этого достаточно установить на роторе только одну корректирующую массу, величина которой определяется из равенства:

,

Реализация такой балансировки – вопрос условий ее проведения. На практике величиной задаются из соображений удобства размещения противовесов, тогда массу противовеса можно подсчитать. В условиях проводимой у нас Лабораторной работы задаются массой корректирующего груза, исходя из присутствующих в наличии. Кроме того, достаточно часто на практике противовес вообще не ставят, а снимают материал на линии размещения противовеса.

Условие статической уравновешенности ротора:

2.2. Моментная неуравновешенность.

При моментной неуравновешенности главная центральная ось инерции пересекает ось вращения в центре масс ротора, т.е. главный вектор дисбалансов равен нулю, а главный момент дисбалансов не равен нулю. Следовательно, необходимо уравновесить только момент дисбалансов.

, а

Для этого достаточно разместить на роторе две одинаковых корректирующих массы (чтобы не нарушать статическое равновесие) на равных расстояниях от оси вращения и от центра масс. Массы выбираются и размещаются так, чтобы момент их дисбалансов был по величине равен, а по направлению противоположен моменту дисбалансов ротора:

,

где ,, а.

В этих зависимостях величинами радиус-векторов и расстоянием между корректирующими плоскостями задаются по условиям удобства размещения противовесов на роторе, а корректирующую массу рассчитывают. Необходимо отметить, что величины корректирующих дисбалансов в плоскостях коррекции, вообще говоря, необязательно должны быть равными, необходимо обеспечить только неизменность положения центра масс — он должен оставаться на оси вращения.

Условие моментной неуравновешенности ротора:

2.3. Динамическая неуравновешенность (полная).

При динамической неуравновешенности главная центральная ось инерции пересекает ось вращения не в центре масс ротора, либо перекрещивается с ней; и главный вектор дисбалансов, и главный момент дисбалансов не равны нулю, т.е. необходимо уравновесить и вектор, и момент дисбалансов.

, и

Для этого достаточно разместить на роторе две корректирующих массы. Массы выбираются и размещаются так, чтобы момент их дисбалансов был по величине равен, а по направлению противоположен моменту дисбалансов ротора, а векторная сумма дисбалансов была равна и противоположно направлена вектору. B этих зависимостях радиусам и расстояниями между корректирующими плоскостями задаются по условиям удобства размещения противовесов на роторе, а корректирующие массы рассчитывают.

На практике сначала уравновешивают момент от дисбаланса относительно первой корректирующей плоскости и подсчитывают необходимый дисбаланс корректирующего груза на второй: ,.

А затем дисбаланс уравновешивают корректирующим грузом во второй корректирующей плоскости: ,.

Условие динамической уравновешенности ротора:

Такую задачу можно решать в том случае, когда расположение дисбалансов в роторе известно. При этом необходимо учесть, что при больших угловых скоростях колебания ротора практически не заметны.

Балансировка статическая и динамическая — Справочник химика 21


    Подшипники нагнетателя подсоединяют к торцам нижней половины корпуса вертикальными корытообразными фланцами. Со стороны всасывания расположен опорный подшипник 2, а со стороны турбодетандера — опорно-упорный 11. Ротор 3 имеет четыре рабочих колеса нагнетания 4 и два турбинных 9 (турбодетандера). Колесо нагнетания состоит из диска, покрышки и лопаток. Лопатки коробчатого сечения штампуют из специальной листовой стали и крепят к дискам и покрышкам при помощи заклепок из нержавеющей стали. Колесо турбодетандера состоит из набора рабочих лопаток, профильные хвосты которых входят в паз диска. Замковую лопатку крепят заклепкой. По наружному диаметру турбинного колеса расположены бандажные леиты, которые одевают на хвосты лопаток, после чего хвосты расклепывают. Подвод газа к колесам осуществляется через сопловой аппарат 10. Вал ротора гибкий с критическими числами оборотов около 2800 и 10 550 об/мин — изготовлен из коррозионноустойчивой стали с высоким запасом прочности. Каждое колесо после сборки и окончательной обработки статически балансируется, а ротор в собранном виде подвергается динамической балансировке. Для уменьшения осевого усилия ротора на валу между четвертым колесом нагнетателя и первым колесом турбодетандера установлен думмис 8. [c.281]

    Рассмотрим определение амплитуд колебаний и критических скоростей сепараторов другим методом. Предположим, что вал сепаратора является жестким. Ротор сепаратора имеет статическую неуравновешенность, вызванную неточностью изготовления и балансировки вала. Эта неуравновешенность задана смещением центра масс ротора на малое расстояние е—эксцентриситетом от геометрической оси вращения. Для упрощения будем считать ротор динамически уравновешенным. Проекции кинетического момента ротора на неподвижные декартовы оси координат, которые проходят через его центр масс, вычисленные с точностью до величин первого порядка малости включительно, имеют следующий вид (рис. 253)  [c.363]

    На станках для статической балансировки в динамическом режиме точность балансировки роторов и рабочих колес увеличивается в 2 — 3 раза. [c.90]


    Динамическая балансировка гораздо сложнее статической. Обычно ее выполняют на машиностроительных заводах при изготовлении машин. В процессе эксплуатации дисбаланс появляется в результате неравномерного износа, налипания продуктов, деформации детали или вала. Неуравновешенность узла в сборе оказывается в несколько раз выше, чем собственная неуравновешенность отдельных деталей, т. е. большая часть дисбаланса создается при сборочных операциях. Поэтому для деталей целесообразна статическая, а для узлов —динамическая балансировка. Качество динамической балансировки оценивается с помощью коэффициента уравновешенности, равного отношению динамической нагрузки на подшипник от неуравновешенных центробежных сил Р к статической нагрузке от веса ротора Qp  [c.125]

    Основными причинами, вызывающими неуравновешенность, являются неточность изготовления деталей, неравномерное распределение материала детали относительно оси вращения, неравномерный износ детали во время эксплуатации, изогнутость вала и его цапф. Устранение или уменьшение неуравновешенности в деталях и узлах производят с помощью балансировки. Имеются два вида балансировки статическая и динамическая. [c.196]

    Статическая неуравновешенность может быть определена на ножах или роликах, на станках для статической балансировки в динамическом режиме или на станках для динамической балансировки. Согласно ОСТ 1.41081—71, метод контроля неуравновешенности роторов путем кругового обхода контрольным грузом состоит в следующем. [c.189]

    Под балансировкой понимается динамическая балансировка, однако в крайних случаях следует делать хотя бы статическую балансировку шин. [c.153]

    Различают балансировку статическую (силовую), моментную и динамическую (момент-но-силовую). При статической балансировке [c.373]

    На практике чаще всего встречается смешанная неуравновешенность. При этом сначала должна проводиться статическая балансировка для уменьшения результирующей силы К, а затем динамическая. [c.121]

    Неуравновешенность от пары сил называется динамической неуравновешенностью, поскольку обнаружить ее статической балансировкой невозможно. Ее определяют в динамических условиях при вращении детали, когда возникает момент пары сил М  

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о