Технологическое обеспечение уравновешенности высокоскоростных роторов с магнитными подшипниками на основе компенсационного метода сборки

• Автор: Ковалев, Алексей Юрьевич
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 151 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ

1.1 Конструкторские и технологические требования к деталям и

узлам роторов с магнитными подшипниками

Е2 Анализ научных и производственных проблем обеспечения уравновешенности роторов с магнитными подшипниками
1.3 Анализ литературы и опыта предприятий по решению проблем обеспечения уравновешенности роторов с магнитными подшипниками

1.4 Выводы по главе

1.5 Цель и задачи исследования

ГЛАВА 2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ УРАВНОВЕШЕННОСТИ РОТОРОВ С МАГНИТНЫМИ ПОДШИПНИКАМИ
2.1 Гипотеза технологического обеспечения уравновешенности роторов с магнитными подшипниками
2.2 Математическая модель, устанавливающая взаимосвязь между локальными дисбалансами вала, насадных элементов и технологическими дисбалансами ротора с магнитными подшипниками
2.3 Математическая модель метода компенсационной сборки роторов с магнитными подшипниками
2.4 Алгоритм метода компенсационной сборки роторов с магнитными подшипниками
2.5 Выводы по главе

ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА МЕТОДИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ УРАВНОВЕШЕННОСТИ РОТОРОВ
3.1 Материально-техническое обеспечение экспериментального исследования
3.2 Методика исследования характера распределения по длине и параметров эксцентриситетов цилиндрических участков вала
3.3 Методика исследования изменения параметров эксцентриситета магнитного сердечника в ходе его запрессовки на вал
3.4 Методика исследования возможности многоплоскостного уравновешивания вала исходя из характера распределения и параметров эксцентриситетов его участков
3.5 Методика сравнительного исследования возможности уравновешивания роторов за счет изменения параметров установки колес
3.6 Методика исследования возможности уравновешивания роторов за счет многоплоскостного уравновешивания валов
3.7 Методика исследования возможности уравновешивания роторов за счет коррекции внешнего дисбалансирующего воздействия
ГЛАВА 4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ УРАВНОВЕШИВАНИЯ РОТОРОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОМПЕНСАЦИОННОГО МЕТОДА СБОРКИ
4.1 Результаты исследования характера распределения по длине и параметров эксцентриситетов цилиндрических участков вала

4.2 Результаты исследования изменения параметров эксцентриситета магнитного сердечника в ходе его запрессовки на вал
4.3 Результаты исследования возможности многоплоскостного уравновешивания вала исходя из характера распределения по длине и параметров эксцентриситетов его участков.
4.4 Результаты сравнительного исследования возможности уравновешивания роторов за счет изменения параметров установки колес
4.5 Результаты сравнительного исследования возможности уравновешивания роторов за счет многоплоскостного уравновешивания валов
4.6 Результаты исследования возможности уравновешивания роторов за счет коррекции внешнего дисбалансирующего воздействия
4.7 Выводы по главе
ГЛАВА 5 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ УРАВНОВЕШЕННОСТИ РОТОРОВ С МАГНИТНЫМИ ПОДШИПНИКАМИ
5.1 Алгоритм проектирования технологического процесса сборки
5.2 Программное обеспечение сборочного процесса
5.3 Технико-экономический эффект разработанного технологического обеспечения
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ

и стоимость оборудования для низкочастотной балансировки, поэтому в настоящее время многие предприятия вынуждены проводить низкочастотную балансировку гибких роторов, прибегая к специальным методикам уравновешивания. Учитывая, что уравновешенность роторов напрямую определяет ресурс роторной машины, а, следовательно, и конкурентоспособность, специальные методики уравновешивания гибких роторов не выходят за рамки предприятий-изготовителей, что затрудняет анализ состояния изучаемого вопроса.
В ГОСТ 31320-2006 [29] отмечено, что гибкие роторы могут быть уравновешены только на низкой скорости вращения и приведены шесть процедур балансировки, которые подразумевают, что известно истинное распределение начального дисбаланса по длине ротора. Однако на практике обычно распределение дисбаланса неизвестно или известно приближенно, так как отсутствуют специальные научно обоснованные методики описания распределения дисбаланса, поэтому применение описанных процедур зачастую не дает ожидаемый эффект.
При производстве роторов наиболее распространенным является сочетание трех процедур низкочастотной балансировки, изложенных в ГОСТ 31320-2006 [29]: процедура С - балансировка отдельных узлов перед сборкой, процедура О - последующая балансировка при контроле начального дисбаланса и процедура Е - балансировка на этапах сборки.
Типовой технологический процесс сборки роторов с магнитными подшипниками, основанный на положениях ГОСТ 31320-2006 [29], определяет балансировку отдельных узлов ротора (вала, рабочих колес, думми-са) до сборки, балансировку ротора на этапах сборки (после установки каждого узла) и контроль начального дисбаланса окончательно собранного ротора с последующей его балансировкой при необходимости. Коррекция дисбаланса вала ротора при низкочастотной балансировке выполняется, как правило, в двух плоскостях, реже в трех плоскостях. Положение плос-