Динамика роторных систем с жидкостными автоматическими балансирующими устройствами

• Автор: Пашков, Евгений Николаевич
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 134 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ БАЛАНСИРОВКИ. ОБЗОР ЖИДКОСТНЫХ АВТОБАЛАНСИРОВОЧНЫХ УСТРОЙСТВ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
1.1. Причины, методы и средства балансировки роторов
1.2. Основные требования к АБУ
1.3. Краткий обзор основных видов АБУ
1.4. Обзор жидкостных автобалансирующих устройств
1.5. Выводы по главе и постановка задачи
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА
АВТОМАТИЧЕСКОЙ БАЛАНСИРОВКИ РОТОРА ЖИДКОСТНЫМ АБУ
2.1. Стационарное вращение неуравновешенного ротора, частично заполненного жидкостью при действии сил внешнего трения..
2.2. Стационарное вращение неуравновешенного ротора с жидкостным
автобалансирующим устройством при действии сил внешнего трения и

внешнего момента
2.3. Исследование устойчивости стационарного вращения неуравновешенного ротора с жидкостным автобалансирующим устройством на гибком валу
2.4. Нестационарное движение неуравновешенного ротора с жидкостным автобалансирующим устройством при скачкообразном изменении угловой скорости
2.5. Исследование движения неуравновешенного ротора с жидкостным автобалансирующим устройством при его равноускоренном вращении..
3. ФАКТОРЫ ВЛИЯЮЩИЕ НА ТОЧНОСТЬ БАЛАНСИРОВКИ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ЖИДКОСТИ В КАЧЕСТВЕ КОРРЕКТИРУЮЩЕЙ МАССЫ
3.1. Исследование эффективности автоматической балансировки жидкостным АБУ

3.2. Эффективность автоматической балансировки при применении нескольких резервуаров
3.3. Влияние прогиба стенки камеры жидкостного автобалансирующего устройства на процесс балансировки ротора
3.4. Оценка деформации стенок камеры жидкостного балансирующего
устройства
3.5 Влияние эллипсности и эксцентриситета резервуара на точность
автоматической балансировки
3.6. Оценка влияния силы тяжести на процессы уравновешивания в жидкостных автоматических балансировочных устройствах
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА АВТОМАТИЧЕСКОЙ БАЛАНСИРОВКИ РОТОРА
4.1. Цель экспериментальных исследований
4.2. Экспериментальный стенд. Экспериментальные модели ротора
4.3. Определение влияния силы тяжести на форму свободной поверхности жидкости
4.4. Исследования экспериментальной модели ротора с жидкостными автобалансирующими устройствами
4.5. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы.
Наличие вибрации приводит к интенсивному износу подшипников, а в некоторых случаях и к авариям, кроме того снижается точность исполнения функций, возложенных на прибор или машину. Вибрация оказывает непосредственное влияние на здоровье человека, снижая его работоспособность. Длительное действие вибрации может привести к поражению отдельных систем организма человека и явиться причиной вибрационной болезни. Чаще всего источниками вибрации машин и приборов являются вращающиеся неуравновешенные тела, которые в дальнейшем будем называть роторами. Современные методы и средства балансировки вращающихся роторов позволяют уравновешивать их по высокому классу точности. Но в некоторых случаях первоначальная балансировка в процессе работы прибора или машины нарушается и не удовлетворяет поставленным требованиям.
При возникновении вредных явлений, обычно рабочий процесс останавливают ' и производят добалансировку или замену ротора. В некоторых случаях требуется производить балансировку без остановки ротора. В настоящее время в технике применяются автобалансирующие устройства (АБУ) вращающихся роторов. Они позволяют снизить уровни вибраций, уменьшить износ подшипников и других вращающихся частей, что в конечном итоге приводит к увеличению срока службы приборов и машин. Их разработка и применение имеет не только важное техническое и экономическое значение, а впоследнее время в связи с увеличением рабочих часот вращения машин, весьма значимое социальное.
Автобалансирующие устройства делятся на два типа: пассивные и активные. В пассивных АБУ корректирующие массы перемещаются свободно под действием внутренних сил, а в активных они перемещаются принудительно. Как первый, так и второй тип АБУ имеют свои преимущества и не-

вых плоскостях коррекции 3 и 10 размещены разделенные на отсеки балансировочные камеры 4. В распределительные обоймы вмонтированы отводные трубки 2 с входами, равноудаленными от оси ротора. Выходные концы трубок введены в соответствующие балансировочные отсеки. Распределительная обойма б в верхней плоскости измерения 5 соединена трубками с балансировочными отсеками в нижней плоскости коррекции 10, и наоборот.
Рис. 1.8. Схема АБУ с отводными трубками: 1 -ротор: 2 - отводные трубки, 3, 10 - плоскости коррекции; 4 — балансировочные камеры; 5, 11 - плоскости измерения, 6, 12 —распределительные обоймы; 1 — насадки; 8, 9, 14 — неуравновешенные
массы; 13 — опоры
Вне ротора установлены две насадки 7 с клапанами для подачи, в распределительные обоймы балансирующей жидкости.
При частоте вращения, достаточной для подъема жидкости из распределительной обоймы в балансировочные отсеки, клапаны насадок открываются, и из внешнего источника жидкость через центральные отверстия определенными порциями поступает в распределительные обоймы. Количество подаваемой одновременно жидкости рассчитано так, что при отсутствии отклонений ротора от оси вращения соосная ей свободная поверхность вращающейся жидкости оставляет выступающие входные концы отводных трубок незатопленными. При наличии дисбаланса ротора и вызванного его дей-