---

Валопровод имеет несколько критических частот вращения и соб­ственных мод. Как правило, эти частоты не равны критическим частотам вращения роторов, составляющих валопровод, и не имеют простой зависимости от них. Более того, форма прогиба валопровода не обязательно находится в простой зависимости от мод составляю-щих его роторов. Таким образом, распределение дисбалансов вдоль валопровода теоретически следует определять в значениях эквива­лентного дисбаланса валопровода, а не отдельных роторов.

На практике, однако, во многих случаях проводят балансировку роторов независимо от других роторов валопровода. В большинстве случаев это обеспечивает удовлетворительную работу валопровода. Применимость этого метода на практике определяется, в частности, соотношениями собственных мод и критических частот вращения валопровода и отдельно взятых роторов, а также распределением дисбалансов. В данном случае для балансировки валопровода высо­кую эффективность гарантирует метод балансировки с использова­нием коэффициентов влияния с учетом мод валопровода и отдельных роторов.

Балансировку валопроводов следует проводить с учетом факторов, изложенных в приложении А.

5. КЛАССИФИКАЦИЯ РОТОРОВ

Устанавливается пять классов роторов согласно таблице 1. Для каждого класса требуется своя методика балансировки. Методика определения типа ротора (гибкий — жесткий) приведена в приложе­нии Е.

Балансировка роторов этого класса может быть проведена с ис­пользованием двух произвольно выбранных плоскостей коррекции. При любой частоте вращения вплоть до максимальной рабочей ос­таточный дисбаланс жесткого ротора существенно не изменяется.

Ротор этого класса не может рассматриваться как жесткий, но для его балансировки можно использовать методы балансировки жест­кого ротора. Роторы класса 2 подразделяются на следующие под­классы:

— роторы, распределение дисбалансов которых известно (под­классы 2а, 2Ь, 2с, 2d, а также подкласс 2е, для которого распределение дисбаланса роторов известно лишь частично);

— роторы, распределение дисбалансов которых неизвестно (под­

классы 2f, 2g, 2h).

Для этих гибких роторов возможна удовлетворительная низкочас­тотная балансировка. Некоторые виды роторов могут быть отнесены к нескольким подклассам настоящей классификации.

Класс 3. Гибкий роторРотор этого класса не может быть отбалансирован по методике для жестких роторов — необходима высокочастотная балансировка. Роторы класса 3 разделены на подклассы согласно таблице 1.

К нему относятся роторы классов 1, 2 или 3 в случае, если они являются роторами с изменяющейся геометрией. Особенности этих роторов указаны в 4.2.

Таблица 1— Классификация роторов

Класс ротора

Описание класса

Пример

Класс 1 (жесткие ро­торы)

Ротор, балансировка которого

может быть произведена с

помощью двух произвольно выбранных плоскостей коррекции, а его остаточный дисбаланс не изменяется значительно при любой частоте

Зубчатое колесо

вращения вплоть до максимальной рабочей

Класс 2(ква­зижесткие роторы)

Гибкий

тор, поддающийся

балансировке как жесткий на скоростях вращения ниже той, при которой возникает его значительный упругий прогиб

Роторы с известным распределением дисбалансов вдоль ротора

Подкласс 2а

Ротор, имеющий дисбаланс в одной плоскости (например, сосредоточенная масса на легком гибком валу, дисбалансом которого можно пренебречь)

Шлифовальный круг

Подкласс 2Ь

Ротор, имеющий дисбаланс в двух плоскостях (например, две массы на легком валу, дисбалансом которого можно пренебречь)

Шлифовальный круг
со шкивом

Продолжение таблицы /

Ротор, имеющий дисбаланс в более чем двух плоскостях

Подкласс 2с

Пример

Описание класса

Класс ротора

Ротор, имеющий равномерно или линейно распределенный дисбаланс

Подкласс 2d

Ротор компрессора

Ротор, имеющий жесткую длинную часть и гибкие шейки, дисбалансом которых можно пренебречь (роторы с жестким сердечником)

Подкласс 2е

ч

Печатный

П Л

•I*

лик

Симметричный ротор, имеющий две плоскости коррекции на концах. Максимальная частота вращения значительно меньше второй критической частоты, а первая критическая частота вращения не входит в диапазон рабочих частот вращения. Ротор имеет начальный дисбаланс в допустимых пределах

Подкласс 2f

Роторы с неизвестным распределением дисбалансов вдоль ротора

Магнитный барабан ЭВМ

Ротор многоступенчатого
центробежного насоса

Подкласс 2g

Симметричный ротор, имеющий одну плоскость коррекции посередине и две на концах. Максимальная частота вращения значительно меньше второй критической частоты. Ротор имеет начальный дисбаланс в допустимых пределах

Окончание таблицы 1

Класс ротора

Описание класса

Подкласс 2h

Асимметричный ротор с начальным дисбалансом в допустимых пределах. Балансировку осуществляют аналогично балансировке роторов подкласса 2f

Класс 3 (гиб­кие роторы)

Подкласс За

Роторы, требующие высокочастотной балансировки

Ротор, дисбаланс которого при любом распределении вызывает появление первой (основной) собственной моды вибрации

Пример

Ротор паровой турбины среднего давления

Ротор четырехполюсного
генератора

Подкласс ЗЬ

J I

*

Подкласс Зс

Ротор, дисбаланс которого при любом распределении вызывает появление только первой (основной) и второй собственных мод вибрации

Ротор, дисбаланс которого вызывает появление более двух первых сооственных мод вибрации

Ротор малого двухполюсного
генератора

Ротор крупного двухполюсного
генератор

а

Класс 4 (ро­торы изменяю­щейся геометрией)

Класс 5

Ротор, который может быть отнесен к классам 1,2 или 3, но имеющий один или несколько гибких или гибко связанных с ним элементов

Ротор с центробежным
регулятором

Ротор, который может быть отнесен к классу 3, но в силу особых причин (например, экономических) балансируется только на рабочей частоте вращения

Ротор высокочастотного двигателя

— —

ГОСТ ИСО 11342-95

5. БАЛАНСИРОВКА РОТОРОВ КЛАССА 2

   1. Общие положения

Роторы класса 2 — это гибкие роторы, которые могут быть отба­лансированы как жесткие. Роторы этого класса занимают промеж­уточное положение между жесткими и гибкими роторами, балансировку которых осуществляют в соответствии с разделом 7.

На балансировочном станке с низкой частотой вращения прово­дят, как правило, только динамическую балансировку такого ротора как жесткого, т.к. на малых частотах его прогиб под действием дисбаланса и (или) наличия гибких элементов незначителен.

С помощью соответствующих методик можно отбалансировать ротор класса 2 при малых частотах на месте таким образом, что это обеспечит его удовлетворительную работу в диапазоне рабочих частот.

Значение остаточного модального дисбаланса после низкочастот­ной балансировки зависит от форм собственных мод ротора и рас­положения плоскостей коррекции относительно исходных дисбалансов вдоль оси ротора.

Если известно распределение дисбалансов вдоль ротора, то лучше всего выбрать плоскости коррекции как можно ближе к плоскости дисбаланса. Если же распределение дисбалансов неизвестно, то сле­дует руководствоваться 4.5.

Если ротор составлен из деталей, концентрически насаженных на вал, то можно применять низкочастотную балансировку по одной из ниже следующих методик.

I

Примечание — Некоторые роторы содержат набор типовых элементов (на­пример лопатки, соединительные болты, токосъемные детали и т.д.). Располагая эти элементы в зависимости от массы или массы и момента каждого отдельного элемента, можно добиться требуемой точности балансировки. Если после балан­сировки эти элементы требуют замены или подгонки, то порядок их размещения следует сохранять.

Каждый из элементов, включая вал, перед сборкой должен быть отбалансирован по методике балансировки жесткого ротора. На экс­центриситет посадочных поверхностей вала и прочие сборочные раз­меры, определяющие положение элементов относительно оси вала, должны быть заданы жесткие допуски. Аналогичные требования

предъявляются к балансировочной оправке. Погрешности баланси­ровки, в том числе из-за эксцентриситета посадочных поверхностей балансировочной оправки, можно устранить поэлементной баланси­ровкой.

При балансировке вала и элементов ротора следует учитывать влияние всех деталей, вносящих асимметрию (например шпонок), а также и не устанавливаемых при балансировке отдельных элементов ротора.

Рекомендуется оценить расчетом влияние погрешности сборки и эксцентриситета устанавливаемых деталей на достижимый началь­ный дисбаланс.

При расчете влияний погрешностей следует учитывать, что они могут суммироваться для ротора в целом.

Сначала балансируют вал. После этого ротор балансируют каждый раз после установки очередного элемента. Окончательную баланси­ровку проводят после установки последнего элемента. Этот метод позволяет исключить необходимость проведения контроля эксцент­риситета посадочных поверхностей и других характеристик, опреде­ляющих положение элементов на валу ротора.

Если используют этот метод, следует исключить влияние монтажа следующих элементов на уравновешенность уже смонтиро­ванных.

В отдельных случаях можно устанавливать одновременно два эле­

мента, лежащих в одной поперечной плоскости, и проводить дина­мическую балансировку обоих элементов. В случаях, когда несколько элементов образуют однородный короткий и жесткий элемент или единый узел, например секцию сердечника (которые, как правило балансируют только по двум плоскостям), допускается узловая сбор­ка с динамической балансировкой по двум плоскостям после уста­новки каждого узла.

ротора

Если в диапазон эксплуатационных частот вращения ротора вхо­

дит или близка к нему критическая частота, то вышеизложенные методы следует применять с большой осторожностью.

Если известно расположение начального дисбаланса вдоль ротора (подклассы 2а — 2е), то его допустимый начальный дисбаланс огра­ничен только возможными значениями корректирующих масс вплоскостях коррекции. Методы балансировки таких роторов на низ­ких частотах вращения согласно 6.6.1 — 6.6.5.

Если распределение начального дисбаланса вдоль ротора неиз­вестно (подклассы 2f — 2h), то в общем случае нельзя заранее указать методику балансировки. Значение начального дисбаланса можно ог­раничить предварительно балансировкой отдельных элементов. До­пустимый начальный дисбаланс ограничивается допустимой нагрузкой на подшипники, а также характеристиками всех элементов ротора. Методы балансировки роторов подклассов 2f — 2h согласно 6.6.66.6.7.

Если известно, что начальный дисбаланс сосредоточен в плоскос­ти, совпадающей с плоскостью коррекции, то ротор может быть отбалансирован на любой частоте вращения. В этом случае баланси­ровка на низких частотах вращения столь же эффективна, как на рабочей частоте вращения.

Если известно, что начальный дисбаланс сосредоточен в двух плоскостях, совпадающих с плоскостями коррекции, ротор может быть отбалансирован на любой частоте вращения. В этом случае балансировка на низких частотах вращения столь же эффективна, как на рабочей частоте вращения.

Если ротор состоит из более чем двух элементов, разнесенных вдоль оси ротора, то, как правило, такой ротор имеет более двух плоскостей коррекции. Низкочастотная балансировка окажется до­статочной, если соблюдают требования к сборке ротора и меры предосторожности, указанные в 6.3.