ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Балансировка роторов из "Ремонт центробежных и поршневых насосов нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий" Балансировка вращающихся масс позволяет уменьшить вибрацию и повысить эксплуатационную надежность насосов. Основная причина вибрации насосов - неуравновешенность ротора, которая может быть вызвана неточностью обработки отдельных его деталей, неоднородностью металла (наличие раковин и других дефектов), неравномерным коррозионным и эрозионным износом деталей в процессе эксплуатации, зафязнением их продуктами перекачиваемой среды. [c.84] На рис. 2.50 показано простейшее приспособление для статической балансировки, представляющее собой горизонтально расположенные ножи призматического сечения. При этом направляющие должны быть строго параллельны и горизонтальны. [c.84] Допускаемое максимальное контактное напряжение в площадке соприкосновения при статическом нафужении, приведенное в табл. 2.14, зависит от материала, из которого изготовлены призмы и балансируемые детали. Поэтому при расчете минимальной ширины призмы принимают значение допускаемого контактного напряжения для материала призмы или детали. Если нет указаний о материале балансируемой детали, то принимают а = 800 МПа. [c.85] Ориентировочно ширина рабочей поверхности ножей 0,3 мм для деталей массой до 3 кг, 3 мм для деталей массой 30 кг, 10 мм для деталей массой 300 кг. [c.85] О ВЛИЯНИИ СИЛ инерции неуравновешенных масс можно судить по рис. 2.51. При неуравновешенной массе диска /я = 25 г на расстоянии г = 0,2 м от оси врашения, скорости врашения ротора п = 3000 МИН центробежная сила неуравновешенной массы / составит Р = т пп/ъЬ) г = 0,025(3,14 300/30) 0,2 = = 490 Н. [c.86] Эта сила в несколько раз может превышать силу тяжести ротора, что приводит к вибрации насоса и преждевременному износу деталей. Чтобы уравновесить диск, необходимо на диаметрально противоположном направлении неуравновешенной массы прикрепить уравновешивающую массу М на расстоянии К от оси вращения таким образом, чтобы тг = МЯ. Определение неуравновешенной массы т (дисбаланса) и радиуса его приложения г или произведения тг называют статической балансировкой. [c.86] Перед балансировкой по уровню проверяют горизонтальность призм, которые насухо вытирают чистым лоскутом. Ротор осторожно укладывают на станок поперек ножей. Легким толчком деталь перекатывают по ножам. Для уравновешивания детали на противоположной ее стороне прикрепляют такой груз, чтобы после каждого перекатывания деталь останавливалась на направляющих в различных положениях. [c.86] Направление поворота должно совпадать с направлением поворота детали. [c.87] Когда в указанной горизонтальной плоскости или вблизи нее расположится неуравновешенная масса (скрытый дисбаланс) диска, то для его поворота понадобится наименьший из всех грузов. После каждой операции груз снимают и взвешивают. [c.87] Статистическая балансировка возможна и на дисковом балансировочном приспособлении, показанном на рис. 2.53. Оно состоит из рамы и четырех дисков, которые могут вращаться вокруг осей на ширикоподшипниках. Дисбаланс определяют и устраняют так же, как и при балансировке на призмах, - пробным креплением корректирующих грузов и удалением эквивалентного количества материала с диаметрально противоположной стороны или прикреплением соответствующих противовесов в зависимости от конструкции детали. [c.87] При балансировке на дисковом приспособлении погрешность больше, так как необходимо преодолеть не только трение качения детали по дискам, но и трение качения шарикоподшипников. Кроме того, сами диски должны быть точно отбалансированы. Однако диски позволяют балансировать детали с различным диаметром шеек путем регулировки межосевого расстояния между ними и высоты их установки, а при балансировке на призмах деталей с различным диаметром шеек надо дополнительно вытачивать втулку, надеваемую на шейку меньшего диаметра. [c.87] После уравновешивания рабочих колес насосов на параллельных стендах до безразличного положения, как показала проверка на установках для определения статической неуравновешенности в динамическом режиме или на динамических станках, остаточная неуравновешенность е = 40 мкм. Это соответствует 1 = 0,004. [c.88] Износ подшипников в этом режиме значителен, а при большом зазоре нагрузка на подшипниках может увеличиться в несколько раз и привести работу ротора и подшипника в неблагоприятный режим, в котором Е= . [c.88] ВНИИТнасосмашем совместно с Рязанским химикотехнологическим институтом разработаны и внедрены на Московском насосном заводе и Бобруйском машиностроительном заводе установки для точного определения статической неуравновешенности тяжелых роторов насосов на воздушных подвесках. [c.88] Конструкция установки, внедренной на Московском насосном заводе, приведена на рис. 2.54. На установке применены показанные на рис. 2.55 многорядные воздушные подвесы по-луохватываюшего типа, позволяющие значительно увеличить грузоподъемность установки и улучшить ее характеристики. Масса уравновешиваемых на установке деталей с массой оправки - 1,0 - 120 кг, остаточная неуравновешенность деталей - 2 -24,0 ГС см, диаметр уравновешиваемых деталей - до 600 мм, давление поддува в подвесах при максимальной массе деталей -0,45 МПа. [c.88] Установки с воздушными подвесами по сравнению с установками для определения неуравновешенности в динамическом режиме очень просты и надежны в эксплуатации, значительно меньше потребляют электроэнергии и сжатого воздуха, занимают в 2 раза меньшую производственную площадь. При одинаковой точности определения неуравновешенности не требуется измерительных электронных схем, привода для разгона ротора. [c.90] На станках для статической балансировки в динамическом режиме точность балансировки роторов и рабочих колес увеличивается в 2 - 3 раза. [c.90] Схема станка для статической балансировки в динамическом режиме дисковых роторов приведена на рис. 2.56. Основной его узел - подвижная рама 5, связанная со станиной 1 упругим шарниром 7. На раме 5 размещены электродвигатель 8 и подшипники вертикального шпинделя, на которых сменными оправками крепят ротор 4. Рама удерживается в вертикальном положении пружинами 3, и ее подвижность обеспечивается только деформацией этих пружин. При вращении неуравновешенного ротора, укрепленного на шпинделе, рама вместе с ротором совершает колебания, амплитуда которых зависит от ве-личиньу неуравновешенного ротора и определяется по индикатору 6. В этом случае ротор уравновешивается с постоянной угловой скорость. Угловую координату неуравновешенности измеряют электрическим методом с использованием датчика 2 Напряжение электрического сигнала, поступающего от датчика, пропорционально дисбалансу ротора, а его фаза связана с угловой координатой дисбаланса. [c.90] Динамическая неуравновешенность характеризуется наличием неуравновешенных масс, которые расположены в различных плоскостях, перпендикулярных оси вращения детали, при совпадении центра тяжести с осью вращения. Кинематическая схема динамической балансировки приведена на рис. 2.57. [c.90] Динамическую неуравновешенность можно выявить только при врашении ротора, поскольку общий центр тяжести лежит на оси вращения, и лишь при врашении обе неуравновешенные массы дают пару возмущенных сил. Статически сбалансированный ротор двух- и многосекционных насосов, а также другая быстровращающаяся деталь значительной длины могут оказаться динамически не сбалансированными. Поэтому необходима статическая и динамическая балансировка таких роторов. Известно, что любые неуравновешенные массы, вращающиеся в любых плоскостях, можно уравновесить двумя массами, расположенными в двух плоскостях, причем эти плоскости можно выбрать произвольно. [c.91] Вернуться к основной статье