(11)
Функциональный удельный дисбаланс для изделия находят по формуле
(12)
Зная максимальную эксплуатационную частоту вращения ротора по черт. 1 установить, в какой класс точности балансировки попадает найденный на опытных изделиях функциональный удельный дисбаланс. Окончательно класс точности балансировки для массового производства этих изделий предпочтительно назначать на один класс точнее того класса точности балансировки, к которому относится этот дисбаланс.
4.6. Для изделий, у которых невозможен доступ к плоскостям коррекции, допускается вместо испытаний по п. 4.5 изменять остаточные дисбалансы на нескольких роторах до сборки изделий. Количество изделий определять по приложению 4.
5.1. При исследовательских, предварительных, в начале и конце ресурсных приемочных испытаний опытных или уникальных образцов и опытных серий следует измерять остаточные дисбалансы в плоскостях коррекции или других плоскостях.
Примечание. Виды испытаний, при которых проводятся такие измерения, устанавливаются в стандартах или технических условиях на конкретные изделия.
5.2. Измерение остаточных дисбалансов отдельного ротора или изделия в сборе следует проводить на балансировочном станке при частоте его вращения ниже первой резонансной системы «ротор - опоры» или на изделии в сборе при помощи балансировочного комплекта.
Пересчет измеренных остаточных дисбалансов из плоскостей измерения или плоскостей опор в плоскости коррекции и обратно следует производить по формулам обязательного приложения 2.
Примечание. Резонансная частота системы «ротор - опоры» - частота вращения ротора в системе «ротор - опоры», состоящей из ротора и упругих опор, при которой амплитуда колебаний достигает максимума.
5.3. Перед измерением ротор должен быть собран по рабочим чертежам с теми деталями, с которыми он вращается в изделии как одно целое (например, вентилятор, шестерня, маховик, шкив, технологические втулки, подшипники качения, полумуфта и т.п.).
При измерении остаточных дисбалансов ротора, которое по каким-либо причинам должно проводиться без ряда деталей и (или) не на его собственных подшипниках, возникающие при сборке ротора с этими деталями технологические дисбалансы следует определять по п. 5.9 и учитывать в результатах измерений.
5.4. При измерении остаточных дисбалансов ротора с консольно расположенной массой, которая опирается в корпусе машины на свою опору, во время измерения на балансировочном станке следует пользоваться вспомогательной опорой.
5.5. У роторов, которые имеют две и более сосредоточенных массы на легком валу, следует измерять дисбалансы каждой детали до сборки или дисбалансы ротора на каждой стадии сборки.
5.6. Для измерения значения остаточного дисбаланса в данном плоскости коррекции ротора следует внести в эту плоскость контрольный груз, создав дисбаланс D, значение которого в 5 - 10 раз превышает верхнее значение допустимого для данной плоскости коррекции дисбаланса Diдоп верхн. Записать значения и углы дисбалансов, переставляя на 45° этот же контрольный груз на том же радиусе, снова записать значение и угол дисбаланса. Повторить такие измерения восемь раз при различных положениях контрольного груза, пока не будет обойдена вся окружность ротора. Измерения проводить для каждой плоскости коррекции отдельно.
5.7. Для каждой плоскости коррекции построить графики в координатах угол дисбаланса и значение дисбаланса, как показано на черт. 5.
Среднее арифметическое измеренных величин пропорционально значению устанавливаемого в плоскости коррекции дисбаланса D
(13)
где Амакс и Амин - максимальные и минимальные показания индикатора значения дисбаланса;
Аср - представляет на чертеже отрезок, пропорциональный значению дисбаланса;
a - коэффициент пропорциональности.
|
Угол дисбаланса |
0° |
45° |
90° |
135° |
180° |
225° |
270 |
315° |
|
|
Показание индикатора значения дисбаланса |
Плоскость коррекции 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Плоскость коррекции 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Черт. 5.
Значение остаточного дисбаланса и плоскости коррекции пропорционально
(14)
Следовательно,
(15)
Примечания:
1. Если есть сомнения в линейности показаний индикатора значения дисбаланса, следует повторить измерение со значением дисбаланса, меньшим или большим, чем использованное значение дисбаланса.
2. Допускается измерять остаточные дисбалансы без обхода контрольным грузом на балансировочном станке или с помощью балансировочного комплекта, настроенных по тарировочному ротору.
5.8. При измерении значений остаточного дисбаланса (и, в частности, при балансировке) следует учитывать погрешности, вызываемые приводом ротора или вспомогательными опорами вследствие:
дисбалансов, вносимых элементами привода и вспомогательных опор, отклонения от соосности опор, зазоров в элементах привода и у опорных поверхностей ротора. Влияние этих погрешностей обнаруживается при повторении цикла измерений с повернутой на 180° одной полумуфтой приводного вала после первого цикла измерений;
зазоров между элементами привода и опорными деталями или ротором.
5.9. Значения технологических дисбалансов по п. 2.1 следует определять как разность значений остаточных дисбалансов в одних и тех же плоскостях ротора, измеренных по пп. 5.2 - 5.8, для изделия и сборе и для сборочной единицы ротора согласно технической документации для его балансировки. Окончательное значение технологических дисбалансов вычислить по результатам измерения N опытных изделий.
Метод определения числа N изделий и способ расчета подобны изложенному в пп. 5 - 7 приложения 4.
Примечание. Необходимость определения значений технологических дисбалансов устанавливается в стандартах и технических условиях на конкретные изделия.
5.10. Значения эксплуатационных дисбалансов по п. 2.1 следует определять как разность значений остаточных дисбалансов в одних и тех же плоскостях, измеренных по пп. 5.2 - 5.8 на изделии в сборе до начала его эксплуатации и после того, как оно выработало весь заданный технический ресурс или ту его часть, установленную в нормативно-технической документации, которую оно должно наработать до ремонта, предусматривающего балансировку.
Окончательно значение эксплуатационных дисбалансов следует вычислить по результатам измерения N опытных изделий. Метод определения числа N изделий и способ расчета подобны изложенному в пп. 5 - 7 приложения 4.
Примечание. Необходимость определения значений эксплуатационных дисбалансов устанавливается в стандартах и технических условиях на конкретные изделия.
Рекомендуемое
|
Классы точности балансировки по настоящему стандарту |
ест · wэ макс, мм·рад/с, не более 1; 2 |
Типы роторов (основные размеры) |
|
11 |
4000 |
Узел коленчатого вала3 жестко установленного низкооборотного судового дизеля с нечетным числом цилиндров4 |
|
10 |
1600 |
Узел коленчатого вала3 жестко установленного двухтактного двигателя большой мощности |
|
9 |
630 |
Узел коленчатого вала3 жестко установленного четырехтактного двигателя большой мощности. Узел коленчатого вала3 судового дизеля, установленного на виброизоляторах |
|
8 |
250 |
Узел коленчатого вала3 жестко установленного высокооборотного четырехцилиндрового дизеля5 |
|
7 |
100 |
Узел коленчатого вала3 высокооборотного дизеля с шестью и более цилиндрами5 Двигатели в сборе (бензиновые или дизельные) для легковых и грузовых автомобилей и локомотивов4 |
|
6 |
40 |
Колеса легковых автомобилей, ободы колес, бандажи, приводные валы, тормозные барабаны автомобиля, колесные пары. Узел коленчатого вала3, установленного на виброизоляторах высокооборотного четырехтактного двигателя (бензинового или дизельного) с шестью и более цилиндрами5. Узел коленчатого вала3 двигателя для легкового и грузового автомобилей и локомотива |
|
5 |
16 |
Приводные валы (валы судовых винтов, карданные валы) со специальными требованиями. Части дробилок. Части сельскохозяйственных машин. Отдельные части двигателей (бензиновых или дизельных) легковых автомобилей, грузовиков и локомотивов. Узел коленчатого вала3 двигателя с шестью и более цилиндрами со специальными требованиями |
|
4 |
6,3 |
Части технологического оборудования. Главные редукторы турбин торговых судов. Барабаны центрифуг. Вентиляторы. Роторы авиационных газотурбинных двигателей в сборе |
|
4 |
6,3 |
Маховики. Крыльчатки центробежных насосов. Части станков и машин общего назначения. Роторы обычных электродвигателей. Отдельные детали двигателей со специальными требованиями |
|
3 |
2,5 |
Газовые и паровые турбины, включая главные турбины торговых судов. Турбогенераторы с жесткими роторами. Турбокомпрессоры. Приводы металлообрабатывающих станков. Роторы средних и крупных электродвигателей со специальными требованиями. Роторы небольших электродвигателей. Турбонасосы |
|
2 |
1,0 |
Приводы магнитофонов и проигрывателей. Приводы шлифовальных станков. Роторы небольших электродвигателей специального назначения |
|
1 |
0,4 |
Шпиндели, шлифовальные круги и роторы электродвигателей прецизионных шлифовальных станков. Гироскопы |
1 где n в мин-1 (об/мин); w в рад/с.
2 Когда речь идет о жестких роторах с двумя симметричными относительно центра масс плоскостями опор, к каждой плоскости следует относить половину рекомендуемого значения главного вектора допустимых дисбалансов. При дискообразном роторе это значение относится к одной плоскости, проходящей через центр масс ротора.
3 Узел коленчатого вала включает коленчатый вал, маховик, муфту сцепления, шкив, гаситель крутильных колебаний, части масс шатунов, статически приведенные к осям шатунных шеек коленчатого вала и т.д.
4 В двигателе в сборе масса ротора включает сумму всех масс, относящихся к узлам коленчатого вала и перечисленных выше.
5 Низкооборотным считается двигатель со скоростью поршня менее 9 м/с; высокооборотным - двигатель со скоростью поршня более 9 м/с.
Обязательное
1. Пересчет измеренных или заданных по значению и углу дисбалансов в двух плоскостях, перпендикулярных оси ротора, и другие параллельные плоскости следует проводить по нижеприведенным формулам. Эти формулы охватывают все возможное разнообразие расположения двух плоскостей опор и двух плоскостей коррекций.
2. На чертеже представлены плоскости опор А и В и две плоскости коррекции или измерения 1 и 2 межопорного ротора и принята правая система координат XYZ, причем, направление вдоль оси ротора от А к В считается положительным. Начало координат расположено в опоре А и Z(А) = 0, плоскость 1 расположена левее плоскости 2, а плоскость А - левее плоскости В.
(1)
Углы aА и aВ дисбалансов и определяются по следующим формулам:
(2)
Аналогичным образом находят:
(3)
Углы a1 и a2 дисбалансов и определяются по следующим формулам:
(4)
Рекомендуемое
1. Контроль балансировки работающих опытных изделий должен проводиться при исследовательских, предварительных, в начале и конце ресурсных приемочных испытаний опытных образцов и опытных серий. Необходимость проведения такого контроля устанавливается в стандартах и технических условиях на конкретные изделия.
Количество подлежащих контролю изделий определяется в соответствии с рекомендуемым приложением 4.
2. Контроль балансировки работающих изделий производится для выявления роли дисбалансов в генерируемой изделием вибрации.
На стадии доработки изделия настоящий контроль позволяет установить, правильно ли назначены значения допустимых дисбалансов в плоскостях коррекции или необходимы изменения и конструкции для обеспечения приемлемых характеристик вибрации изделия, которые установлены в технической документации.
3. Для контроля по п. 1 балансировки работающих изделий изделие должно быть полностью собрано и установлено, как это предусматривается правилами его технической эксплуатации.
3.1. При наличии привода ротора он не должен оказывать значительного влияния на вибрацию и создавать дополнительный дисбаланс в системе. Контроль привода выполняют по п. 5.8 настоящего стандарта.
