RU2499985C1 - Rotor balancing method in one correction plane - Google Patents
Rotor balancing method in one correction plane Download PDFInfo
- Publication number
- RU2499985C1 RU2499985C1 RU2012114312/28A RU2012114312A RU2499985C1 RU 2499985 C1 RU2499985 C1 RU 2499985C1 RU 2012114312/28 A RU2012114312/28 A RU 2012114312/28A RU 2012114312 A RU2012114312 A RU 2012114312A RU 2499985 C1 RU2499985 C1 RU 2499985C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- balancing
- rotor
- correction
- values
- mass
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области динамической балансировки роторов, а именно к контролю параметров массо-инерционной асимметрии роторов и обеспечению соответствия этих параметров предельно допустимым значениям, путем изменения дисбаланса в одной плоскости коррекции.The invention relates to the field of dynamic balancing of rotors, namely, to control the parameters of mass-inertial asymmetry of the rotors and to ensure compliance of these parameters with the maximum permissible values, by changing the imbalance in one correction plane.
При компоновке скоростного транспортного средства, выполненного в виде осесимметричного ротора (цилиндра, конуса, усеченного конуса), часто возникает необходимость не только точно знать массу, положение центра масс и моменты инерции ротора, но и обеспечить после его изготовления и сборки заданные в эксплуатационной документации значения параметров массо-инерционной асимметрии, к которым относятся величина поперечного смещения центра масс и угол отклонения продольной главной центральной оси инерции (ГЦОИ) относительно геометрической оси ротора. При этом стремятся в первую очередь минимизировать поперечное смещение центра масс, поскольку его величина существенно влияет на устойчивость движения транспортного средства вокруг центра масс.When assembling a high-speed vehicle made in the form of an axisymmetric rotor (cylinder, cone, truncated cone), it is often necessary not only to know the mass, position of the center of mass and moment of inertia of the rotor, but also to ensure the values specified in the operational documentation after its manufacture and assembly parameters of mass-inertial asymmetry, which include the value of the transverse displacement of the center of mass and the angle of deviation of the longitudinal main central axis of inertia (SCOI) relative to the geometric rotor axis. In this case, they strive primarily to minimize the transverse displacement of the center of mass, since its value significantly affects the stability of the vehicle around the center of mass.
Невысокая точность теоретического расчета, неизбежный технологический разброс в определенных пределах характеристик элементов конструкции, компонуемых внутри ротора (масс, моментов инерции, координат установки элементов и грузов, что обусловлено влиянием случайных отклонений указанных характеристик от их расчетных значений), приводит к появлению асимметрии в распределении масс ротора, характеризующейся перекосом продольной ГЦОИ и поперечным смещением центра масс относительно геометрической оси ротора. Это требует применения экспериментальных или расчетно-экспериментальных методов определения указанных параметров массо-инерционной асимметрии с целью их последующего приведения с высокой точностью к заданным нормативам путем корректировки массы ротора. Такая задача возникает при компоновке сухопутных, морских, воздушных, космических транспортных средств, силовая установка которых представляет собой сложный ротор, имеющий в своем составе рамы, отсеки, датчиковую аппаратуру, исполнительные механизмы. Решением задачи определения и приведения с высокой точностью к заданным нормативам параметров массо-инерционной асимметрии является использование динамических балансировочных стендов, обладающих высокой инструментальной точностью, что обеспечивает значительное повышение точности определения указанных параметров по сравнению как с теоретическим расчетом, так и с известными из технической литературы экспериментальными методами с использованием устройств, реализующих, например, методы статической балансировки, физического маятника или крутильных колебаний.The low accuracy of the theoretical calculation, the inevitable technological spread within certain limits of the characteristics of structural elements that are assembled inside the rotor (masses, moments of inertia, installation coordinates of elements and weights, due to the influence of random deviations of these characteristics from their calculated values), leads to the appearance of asymmetry in the mass distribution of the rotor, characterized by a skew of the longitudinal SCOI and a transverse displacement of the center of mass relative to the geometric axis of the rotor. This requires the use of experimental or computational-experimental methods for determining the indicated parameters of mass-inertial asymmetry in order to subsequently bring them with high accuracy to specified standards by adjusting the rotor mass. This problem arises in the layout of land, sea, air, space vehicles, the power plant of which is a complex rotor, which includes frames, compartments, sensor equipment, actuators. The solution to the problem of determining and bringing with high accuracy to the specified standards the parameters of mass-inertial asymmetry is the use of dynamic balancing stands with high instrumental accuracy, which provides a significant increase in the accuracy of determining these parameters compared with both theoretical calculation and experimental experimental data from the technical literature methods using devices that implement, for example, methods of static balancing, physical pendulum or a torsional oscillation.
Как правило, в процессе балансировки ротора в одной плоскости коррекции невозможно полностью устранить главный вектор и главный момент дисбалансов, совместив продольную ГЦОИ ротора с его геометрической осью, поэтому задачей балансировщиков является достижение минимальных и не превышающих заданных предельно допустимых значений поперечного смещения центра масс и угла отклонения продольной ГЦОИ от геометрической оси ротора.As a rule, in the process of balancing the rotor in one correction plane, it is impossible to completely eliminate the main vector and the main moment of imbalances by combining the longitudinal GCI of the rotor with its geometric axis, so the task of the balancers is to achieve minimum and not exceeding the specified maximum permissible values of the transverse displacement of the center of mass and the angle of deviation longitudinal ГЦОИ from a geometrical axis of a rotor.
Если в ходе балансировочного эксперимента выявляется, что задача приведения одновременно двух указанных параметров массо-инерционной асимметрии контролируемого ротора к значениям, не превышающим заданных предельно допустимых значений нагружением массой в одной плоскости коррекции, невыполнима, ротор бракуют и направляют на перекомпоновку.If during the balancing experiment it is revealed that the task of bringing simultaneously the two indicated parameters of the mass-inertial asymmetry of the controlled rotor to values not exceeding the specified maximum permissible values by loading the mass in one correction plane is impossible, the rotor is rejected and sent for re-arrangement.
Известен способ одноплоскостной балансировки ротора [Основы балансировочной техники. Т.1 // Под ред. проф. В.А.Щепетильникова. - М.: Машиностроение, 1975. С.184-186], заключающийся в том, что в опоры балансировочного стенда устанавливают ротор, имеющий плоскость коррекции, приводят ротор во вращение, сначала измеряют амплитуды и фазы вибраций опоры, вызванные начальными дисбалансами ротора, затем измеряют амплитуды и фазы вибраций опоры после прикрепления к плоскости коррекции пробного груза, по результатам этих измерений рассчитывают массу и угол установки в плоскости коррекции балансировочного груза.A known method of single-plane balancing of the rotor [Fundamentals of balancing technology. T.1 // Ed. prof. V.A.Schepetilnikova. - M .: Mashinostroenie, 1975. P.184-186], which consists in the fact that a rotor having a correction plane is installed in the supports of the balancing stand, the rotor is rotated, first the amplitudes and phases of the support vibrations are measured, caused by the initial rotor unbalances, then the amplitudes and phases of the vibrations of the support are measured after attaching a test load to the correction plane, the mass and installation angle in the correction plane of the balancing weight are calculated from the results of these measurements.
В процессе балансировки амплитуды и фазы вибраций измеряют для ближайшей к плоскости коррекции опоры. По полученным результатам определяют относительное изменение амплитуды вибрации при вращении ротора с пробным грузом и угол сдвига фазы вибрации, а по этим двум величинам находят коэффициент отношения балансировочного груза к пробному, а также угол, на который следует переместить балансировочный груз от места установки пробного груза. Через коэффициент отношения и массу пробного груза находят массу балансировочного груза, а по значениям углового положения пробного груза и угла сдвига фазы находят угол установки балансировочного груза.In the process of balancing, the amplitudes and phases of the vibrations are measured for the support nearest to the correction plane. Based on the results obtained, the relative change in the vibration amplitude during rotation of the rotor with the test load and the phase angle of the vibration are determined, and the coefficient of the ratio of the balancing load to the test load, as well as the angle by which the balancing load should be moved from the place of installation of the test load, are found from these two values. Through the ratio and the weight of the test load, the mass of the balancing weight is found, and the angle of installation of the balancing weight is found from the values of the angular position of the test load and the angle of phase shift.
Одновременное измерение амплитуд и фаз вибраций опоры позволяет значительно сократить время балансировки одной плоскости коррекции ротора, исключая аналитическим путем или с использованием векторных построений погрешности измерений указанных параметров.Simultaneous measurement of the amplitudes and phases of the vibration of the support can significantly reduce the balancing time of one plane of correction of the rotor, excluding analytically or using vector constructions of measurement errors of these parameters.
При уравновешивании одной плоскости коррекции ротора способ позволяет выполнить либо статическую балансировку с устранением или уменьшением поперечного смещения центра масс с геометрической оси ротора, либо моментную балансировку с устранением или уменьшением угла отклонения продольной ГЦОИ ротора, однако он не обеспечивает одновременное приведение параметров массо-инерционной асимметрии ротора к значениям, не превышающим предельно допустимых значений.When balancing one plane of rotor correction, the method allows either static balancing with the elimination or reduction of the transverse displacement of the center of mass from the geometric axis of the rotor, or momentary balancing with the elimination or reduction of the deviation angle of the longitudinal rotary center for rotor, however, it does not provide simultaneous adjustment of the mass-inertial asymmetry of the rotor to values not exceeding the maximum permissible values.
Известен способ одноплоскостной балансировки роторов, дисбалансы которых сосредоточены в одной плоскости [Левит М.Е., Рыженков В.М. Балансировка деталей и узлов. - М.: Машиностроение, 1986. С.71-76]. Способ заключается в том, что в опоры балансировочного стенда устанавливают ротор, имеющий плоскость коррекции, приводят ротор во вращение, сначала измеряют амплитуды и фазы вибраций опоры, вызванные начальными дисбалансами ротора, затем измеряют амплитуды и фазы вибраций опоры после прикрепления к плоскости коррекции пробного груза, по результатам этих измерений рассчитывают массу и угол установки в плоскости коррекции балансировочного груза.There is a method of single-plane balancing of rotors, the imbalances of which are concentrated in one plane [Levit M.E., Ryzhenkov V.M. Balancing parts and assemblies. - M.: Mechanical Engineering, 1986. S. 71-76]. The method consists in installing a rotor having a correction plane in the supports of the balancing stand, turning the rotor in rotation, first measuring the amplitudes and phases of the support vibrations caused by the initial rotor imbalances, then measuring the amplitudes and phases of the support vibrations after attaching the test load to the correction plane, according to the results of these measurements, the mass and the installation angle are calculated in the plane of correction of the balancing load.
По значениям амплитуды и фазы вибрации одной из опор находят начальное значение и угловое положение вектора дисбаланса в плоскости коррекции, рассчитывают массу и угол установки балансировочного груза, прикрепление которого к плоскости коррекции обеспечивает устранение действия начального дисбаланса в этой плоскости и, тем самым - устранение смещения центра масс ротора.From the values of the amplitude and phase of vibration of one of the supports, the initial value and the angular position of the unbalance vector in the correction plane are found, the mass and the installation angle of the balancing weight are calculated, the attachment of which to the correction plane eliminates the effect of the initial imbalance in this plane and, thereby, eliminates the center offset rotor masses.
Недостатком известного способа является то, что при его использовании не решается задача определения главного момента дисбалансов и, следовательно, угла отклонения продольной ГЦОИ от геометрической оси ротора, в связи с чем отсутствует возможность обеспечения заданного значения данного параметра массо-инерционной асимметрии ротора. Способ применим только к роторам, имеющим форму плоского диска, плоскость коррекции которого находится на незначительном расстоянии от центра масс.The disadvantage of this method is that when it is used, the problem of determining the main moment of imbalances and, consequently, the angle of deviation of the longitudinal center of the center from the geometric axis of the rotor is not solved, and therefore it is not possible to provide a given value of this parameter of the mass-inertial asymmetry of the rotor. The method is applicable only to rotors having the shape of a flat disk, the correction plane of which is located at an insignificant distance from the center of mass.
Известен способ балансировки ротора в двух плоскостях [Левит М.Е., Рыженков В.М. Балансировка деталей и узлов. - М.: Машиностроение, 1986. С.76-77]. Способ заключается в том, что в опоры балансировочного стенда устанавливают ротор, имеющий расположенные на торцах две плоскости коррекции и обладающий известными массой, расстояниями от центра масс до плоскостей коррекции, значениями моментов инерции, приводят ротор во вращение, сначала измеряют амплитуды и фазы вибраций обеих опор, вызванных начальными дисбалансами ротора, затем, поочередно прикрепляя к каждой из плоскостей коррекции пробные грузы, снова измеряют амплитуды и фазы вибраций обеих опор, затем определяют значения и углы векторов начальных дисбалансов в каждой плоскости коррекции.A known method of balancing the rotor in two planes [Levit M.E., Ryzhenkov V.M. Balancing parts and assemblies. - M.: Mechanical Engineering, 1986. P.76-77]. The method consists in the fact that a rotor is installed in the supports of the balancing stand, having two correction planes located at the ends and having known masses, distances from the center of mass to the correction planes, values of inertia moments, the rotor is rotated, first the amplitudes and phases of vibration of both supports are measured caused by the initial rotor imbalances, then, alternately attaching test weights to each of the correction planes, the amplitudes and phases of the vibrations of both supports are measured again, then the values and angles are determined vectors of initial imbalances in each correction plane.
По значениям и угловым положениям векторов начальных дисбалансов рассчитывают массы и угловые положения балансировочных грузов для каждой плоскости коррекции, установка которых в соответствующей плоскости коррекции обеспечит устранение начального дисбаланса.The values and angular positions of the vectors of the initial imbalances calculate the masses and angular positions of the balancing weights for each correction plane, the installation of which in the corresponding correction plane will eliminate the initial imbalance.
В результате устранения действия начальных дисбалансов в обеих плоскостях коррекции известный способ обеспечивает совмещение геометрической оси и продольной ГЦОИ ротора, полностью устраняя поперечное смещения центра масс и угол отклонения продольной ГЦОИ относительно геометрической оси ротора.As a result of eliminating the effect of the initial imbalances in both correction planes, the known method ensures the combination of the geometric axis and the longitudinal SCOI of the rotor, completely eliminating the lateral displacement of the center of mass and the angle of deviation of the longitudinal SCOI relative to the geometric axis of the rotor.
Однако он требует не только временной установки пробных грузов, но и постоянной установки балансировочных грузов в двух плоскостях коррекции, что не всегда возможно.However, it requires not only a temporary installation of test weights, but also a permanent installation of balancing weights in two correction planes, which is not always possible.
Известен способ балансировки ротора в одной плоскости коррекции [Журнал: «Приборы и системы. Управление, Контроль, Диагностика», авторы: Ключников А.В., Сидоров А.В., статья: «Применение метода низкочастотной динамической балансировки для прецизионного контроля параметров массо-инерционной асимметрии роторных объектов». - М.: Научтехлитиздат, 2011, №3. С.48-53]. Данный способ принят за прототип как наиболее близкий по технической сущности к заявляемому способу и имеет наибольшее количество общих существенных признаков с заявляемым способом.A known method of balancing the rotor in one plane of correction [Journal: "Devices and systems. Management, Control, Diagnostics ”, authors: Klyuchnikov AV, Sidorov AV, article:“ Application of the method of low-frequency dynamic balancing for precision control of the parameters of mass-inertial asymmetry of rotor objects ”. - M .: Nauchtekhlitizdat, 2011, No. 3. S.48-53]. This method is adopted as a prototype as the closest in technical essence to the claimed method and has the most common essential features with the claimed method.
Известный способ заключается в том, что в опоры балансировочного стенда устанавливают ротор, с заданными предельно допустимыми значениями поперечного смещения центра масс и угла отклонения продольной ГЦОИ относительно его геометрической оси, имеющий расположенные на торцах две плоскости коррекции, одна из которых - балансировочная, а другая - пробная, и обладающий известными массой, расстояниями от центра масс до плоскостей коррекции, значениями моментов инерции, приводят ротор во вращение, при вращении сначала измеряют амплитуды и фазы вибраций обеих опор, вызванных начальными дисбалансами ротора, затем, поочередно прикрепляя к каждой из плоскостей коррекции пробные грузы, снова измеряют амплитуды и фазы вибраций обеих опор, после чего по полученным результатам рассчитывают коэффициенты балансировочной чувствительности стенда и коэффициенты взаимовлияния плоскостей коррекции, затем определяют значения и углы векторов начальных дисбалансов в каждой плоскости коррекции, находят начальные значения поперечного смещения центра масс относительно геометрической оси ротора и угла отклонения продольной ГЦОИ относительно геометрической оси ротора (параметров массо-инерционной асимметрии), при превышении хотя бы одним из них, заданного предельно допустимого значения, создают балансировочный дисбаланс в балансировочной плоскости коррекции, предварительно произведя расчет его значения и углового положения, после чего определяют остаточные значения параметров массо-инерционной асимметрии, а затем судят о балансировке ротора путем сопоставления остаточных и предельно допустимых значений параметров массо-инерционной асимметрии.The known method consists in the fact that a rotor is installed in the supports of the balancing stand, with predetermined maximum permissible values of the transverse displacement of the center of mass and the angle of deviation of the longitudinal SCSI relative to its geometric axis, having two correction planes located at the ends, one of which is a balancing plane, and the other trial, and having known mass, distances from the center of mass to the correction planes, values of the moments of inertia, the rotor is rotated, during rotation, the amplitudes and phases are measured first The vibrations of both supports caused by the initial rotor imbalances, then, by attaching trial weights to each of the correction planes, the amplitudes and phases of the vibrations of both bearings are measured again, after which the coefficients of the balancing sensitivity of the bench and the coefficients of mutual influence of the correction planes are calculated, and then the values are determined and the angles of the vectors of initial imbalances in each correction plane, find the initial values of the transverse displacement of the center of mass relative to the geometric axis of the rotor and the angle of deviation of the longitudinal center for relative geometry of the rotor axis (mass-inertial asymmetry parameters), if at least one of them exceeds the specified maximum permissible value, create a balancing imbalance in the balancing correction plane, after calculating its value and angular position, after which determine the residual values of the parameters of mass inertial asymmetry, and then judge the balancing of the rotor by comparing the residual and maximum permissible values of the parameters associative-inertial asymmetry.
После расчета значения и углового положения балансировочного дисбаланса, по известным законам статики производят расчет массы и угла установки балансировочного груза (грузов), обеспечивающего создание балансировочного дисбаланса. Затем устанавливают балансировочный груз в балансировочной плоскости коррекции ротора и повторно контролируют значения параметров остаточной массо-инерционной асимметрии. Повторный контроль параметров заключается в том, что ротор приводят во вращение, измеряют амплитуды и фазы вибраций обеих опор и с использованием ранее определенных коэффициентов балансировочной чувствительности стенда и коэффициентов взаимовлияния плоскостей коррекции рассчитывают значения остаточных дисбалансов, действующих в обеих плоскостях коррекции, по которым определяют значения остаточных параметров массо-инерционной асимметрии.After calculating the value and the angular position of the balancing imbalance, according to the known laws of statics, the mass and angle of installation of the balancing load (s) are calculated, which ensures the creation of a balancing imbalance. Then set the balancing weight in the balancing plane of the correction of the rotor and re-control the values of the parameters of the residual mass-inertial asymmetry. The second control of the parameters is that the rotor is rotated, the amplitudes and phases of the vibrations of both supports are measured, and using the previously determined coefficients of the balancing sensitivity of the stand and the coefficients of mutual influence of the correction planes, the values of the residual unbalances acting in both correction planes are determined, by which the values of the residual mass inertial asymmetry parameters.
Способ позволяет обеспечить достижение предельно допустимых значений параметров асимметрии путем установки балансировочного груза (грузов) в одной плоскости коррекции ротора. Способ применим в случае использования дополнительной технологической оснастки для балансировки ротора.The method allows to achieve the maximum permissible values of the asymmetry parameters by setting the balancing weight (weights) in one plane of the rotor correction. The method is applicable in the case of using additional technological equipment for balancing the rotor.
Недостатком известного способа является то, что он не обеспечивает одновременное приведение значений обоих параметров массо-инерционной асимметрии ротора к значениям, не превышающим его предельно допустимых значений, что приводит к увеличению длительности и трудоемкости балансировочного эксперимента, за счет необходимости повторения операций по расчету и установке балансировочных грузов, с последующим контролем остаточных параметров массо-инерционной асимметрии. Необходимость многократного расчета и установки балансировочных грузов и экспериментального контроля параметров остаточной массо-инерционной асимметрии делает способ неудобным для использования в серийном производстве роторов.The disadvantage of this method is that it does not simultaneously bring the values of both parameters of the mass-inertial asymmetry of the rotor to values not exceeding its maximum permissible values, which leads to an increase in the duration and complexity of the balancing experiment, due to the need to repeat the operations for calculating and installing balancing cargo, with subsequent control of the residual parameters of mass-inertial asymmetry. The need for multiple calculation and installation of balancing weights and experimental control of the parameters of residual mass-inertial asymmetry makes the method inconvenient for use in serial production of rotors.
Задачей предлагаемого изобретения является приведение значений обоих параметров массо-инерционной асимметрии роторов к значениям, не превышающим заданных предельно допустимых значений, и уменьшение длительности и трудоемкости процесса балансировки.The objective of the invention is to bring the values of both parameters of the mass-inertial asymmetry of the rotors to values not exceeding the specified maximum permissible values, and reducing the duration and complexity of the balancing process.
Техническим результатом изобретения является возможность оптимизации параметров массо-инерционной асимметрии в пределах их допустимых значений, менее трудоемкий контроль остаточных значений массо-инерционной асимметрии за счет сокращения количества балансировочных операций и точность прогнозирования остаточных значений параметров массо-инерционной асимметрии.The technical result of the invention is the ability to optimize the parameters of mass-inertial asymmetry within their permissible values, less time-consuming control of the residual values of mass-inertial asymmetry by reducing the number of balancing operations and the accuracy of predicting the residual values of the parameters of mass-inertial asymmetry.
Технический результат достигается тем, что в способе балансировки ротора в одной плоскости коррекции в опоры балансировочного стенда устанавливают ротор, с заданными предельно допустимыми значениями параметров массо-инерционной асимметрии - поперечного смещения центра масс и угла отклонения продольной ГЦОИ относительно его геометрической оси, имеющий расположенные на торцах две плоскости коррекции, одна из которых - балансировочная, а другая - пробная, и обладающий известными массой, расстояниями от центра масс до плоскостей коррекции, значениями моментов инерции, приводят ротор во вращение, при вращении сначала измеряют амплитуды и фазы вибраций обеих опор, вызванных начальными дисбалансами ротора, затем, поочередно прикрепляя к каждой из плоскостей коррекции пробные грузы, снова измеряют амплитуды и фазы вибраций обеих опор, после чего по полученным результатам рассчитывают коэффициенты балансировочной чувствительности стенда и коэффициенты взаимовлияния плоскостей коррекции, определяют значения и углы векторов начальных дисбалансов в каждой плоскости коррекции, находят начальные значения параметров массо-инерционной асимметрии - поперечного смещения центра масс и угла отклонения продольной ГЦОИ относительно геометрической оси ротора, при превышении хотя бы одним из них, заданного предельно допустимого значения, создают балансировочный дисбаланс в балансировочной плоскости коррекции, предварительно произведя расчет его значения и углового положения, после чего определяют остаточные значения параметров массо-инерционной асимметрии, а затем судят о балансировке ротора путем сопоставления остаточных и заданных предельно допустимых значений параметров массо-инерционной асимметрии, согласно изобретению, при создании балансировочного дисбаланса сначала моделируют появление дисбаланса в балансировочной плоскости коррекции, обеспечивающего исключение начального дисбаланса в этой плоскости коррекции, затем с учетом коэффициента взаимовлияния плоскостей коррекции моделируют появление дисбаланса в балансировочной плоскости коррекции, обеспечивающего приведение значений поперечного смещения центра масс и угла отклонения продольной ГЦОИ относительно геометрической оси ротора к значениям, не превышающим соответствующих заданных предельно допустимых значений.The technical result is achieved by the fact that in the method of balancing the rotor in one plane of correction, a rotor is installed in the supports of the balancing stand, with specified maximum permissible values of the parameters of mass-inertial asymmetry - the transverse displacement of the center of mass and the angle of deviation of the longitudinal center for relative geometry from its geometric axis, located at the ends two correction planes, one of which is a balancing one, and the other is a trial one, and having known masses, distances from the center of mass to the correction planes and, with the values of the moments of inertia, the rotor is brought into rotation, during rotation, the amplitudes and phases of the vibrations of both bearings caused by the initial rotor imbalances are first measured, then, by attaching trial weights to each of the correction planes, the amplitudes and phases of the vibrations of both bearings are again measured, after which according to the results calculated, the coefficients of the balancing sensitivity of the stand and the coefficients of mutual influence of the correction planes, determine the values and angles of the vectors of the initial imbalances in each correction plane tions, find the initial values of the parameters of mass-inertial asymmetry - the transverse displacement of the center of mass and the angle of deviation of the longitudinal GCI relative to the geometric axis of the rotor, if at least one of them exceeds a predetermined maximum permissible value, create a balancing imbalance in the balancing correction plane, after calculating it values and angular position, after which the residual values of the parameters of mass-inertial asymmetry are determined, and then the rotor balancing is judged by According to the invention, when creating a balancing imbalance, first, the appearance of an imbalance in the balancing correction plane, which excludes the initial imbalance in this correction plane, is then modeled, then taking into account the coefficient of interference of the correction planes, the appearance of the imbalance in the balancing correction plane, providing the values of the transverse displacement of the center of mass and the deviation angle eniya GTSOI relative longitudinal geometric axis of the rotor to values not greater than respective predetermined limit values.
Также согласно изобретению, с целью минимизации погрешностей определения амплитуд и фаз вибраций опор при использовании жестко соединяемой с ротором технологической оснастки, пробные грузы прикрепляют дважды к каждой из плоскостей коррекции в двух взаимно противоположных угловых положениях, с последующим усреднением результатов измерений, причем одна из плоскостей коррекции принадлежит технологической оснастке.Also according to the invention, in order to minimize errors in determining the amplitudes and phases of vibration of the supports when using technological equipment rigidly connected to the rotor, test weights are attached twice to each of the correction planes in two mutually opposite angular positions, followed by averaging of the measurement results, one of the correction planes belongs to technological equipment.
Кроме того, с целью минимизации погрешностей определения коэффициентов балансировочной чувствительности стенда и коэффициентов взаимовлияния плоскостей коррекции при использовании жестко соединяемой с ротором технологической оснастки, измерение вибраций опор при вращении ротора в исходном состоянии выполняют дважды, при этом второе измерение выполняют после отсоединения технологической оснастки, разворота ротора на 180 градусов вокруг своей оси и его повторного жесткого соединения с технологической оснасткой.In addition, in order to minimize errors in determining the coefficients of the balancing sensitivity of the stand and the coefficients of the interaction of the correction planes when using technological equipment that is rigidly connected to the rotor, the measurements of the vibrations of the supports during the rotation of the rotor in the initial state are performed twice, while the second measurement is performed after disconnecting the technological equipment and turning the rotor 180 degrees around its axis and its repeated rigid connection with technological equipment.
Моделирование балансировочных дисбалансов с использованием коэффициентов взаимовлияния плоскостей коррекции позволяет подтвердить возможность достижения значений параметров массо-инерционной асимметрии, не превышающих предельно допустимых, при балансировке ротора в одной плоскости коррекции и более точно определить массу и угол установки балансировочного груза, без осуществления дополнительных балансировочных операций.Modeling balancing imbalances using the coefficients of interaction of the correction planes allows us to confirm the possibility of achieving mass inertial asymmetry parameters that do not exceed the maximum allowable values when balancing the rotor in one correction plane and more accurately determine the weight and angle of installation of the balancing weight without additional balancing operations.
При использовании технологической оснастки прикрепление пробных грузов дважды к каждой из плоскостей коррекции в двух взаимно противоположных угловых положениях, с последующим усреднением результатов измерений, позволяет уменьшить погрешности измерений, вызванные возможным смещением центра плоскости коррекции относительно оси вращения.When using technological equipment, attaching test weights twice to each of the correction planes in two mutually opposite angular positions, followed by averaging of the measurement results, reduces the measurement errors caused by a possible shift of the center of the correction plane relative to the axis of rotation.
Также при использовании технологической оснастки измерения вибраций опор при вращении ротора в исходном состоянии выполняют дважды, при этом второе измерение выполняют после отсоединения технологической оснастки, разворота ротора на 180 градусов вокруг своей оси и его повторного жесткого соединения с технологической оснасткой, что позволяет уменьшить погрешности, вызванные возможным перекосом геометрической оси ротора относительно оси вращения технологической оснастки.Also, when using technological equipment, measurements of the vibrations of the supports during the rotation of the rotor in the initial state are performed twice, while the second measurement is performed after disconnecting the technological equipment, turning the rotor 180 degrees around its axis and re-connecting it rigidly with the technological equipment, which allows to reduce errors caused by possible bias of the geometric axis of the rotor relative to the axis of rotation of technological equipment.
Способ может быть реализован как на горизонтальном, так и на вертикальном балансировочном стенде.The method can be implemented both on a horizontal and a vertical balancing stand.
Наличие в заявляемом изобретении признаков, отличающих его от прототипа, позволяет считать его соответствующим условию «новизна».The presence in the claimed invention features that distinguish it from the prototype, allows us to consider it appropriate to the condition of "novelty."
Новые признаки, которые содержит отличительная часть формулы изобретения, не выявлены в изобретениях аналогичного назначения, на этом основании можно сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения условию «изобретательский уровень».New features that contain a distinctive part of the claims are not identified in inventions of a similar purpose, on this basis we can conclude that the claimed invention meets the condition of "inventive step".
На фиг.1 показан ротор, установленный в опоры вертикального балансировочного стенда.Figure 1 shows the rotor installed in the supports of the vertical balancing stand.
На фиг.2 показана векторная диаграмма для балансировочной плоскости, в которой действует дисбаланс , характеризуемый значением B и углом α в связанной с ротором системе координат.Figure 2 shows a vector diagram for a balancing plane in which an imbalance characterized by the value of B and the angle α in the coordinate system associated with the rotor.
На фиг.3 показана векторная диаграмма для пробной плоскости коррекции, в которых действует дисбаланс , характеризуемый значением H и углом β в связанной с ротором системе координат.Figure 3 shows a vector diagram for a trial correction plane in which an imbalance is present. characterized by the value of H and the angle β in the coordinate system associated with the rotor.
На фиг.4 показана расчетная схема ротора с действующими в двух - балансировочной (B) и пробной (H) - плоскостях коррекции дисбалансами. Также показаны параметры массо-инерционной асимметрии ротора, наличие которой обуславливает появление дисбалансов в балансировочной и пробной плоскостях коррекции вращающегося в опорах несбалансированного ротора.Figure 4 shows the design of the rotor with operating in two - balancing (B) and trial (H) - correction planes imbalances. The parameters of the mass-inertial asymmetry of the rotor are also shown, the presence of which causes the appearance of imbalances in the balancing and test planes for the correction of the unbalanced rotor rotating in the bearings.
На фиг.5 показаны векторные диаграммы дисбалансов, действующих в плоскостях коррекции в процессе и после приведения значений параметров массо-инерционной асимметрии ротора к значениям, не превышающим заданных предельно допустимых значений.Figure 5 shows the vector diagrams of imbalances operating in the correction planes during and after reduction of the values of the mass-inertial asymmetry of the rotor to values not exceeding the specified maximum permissible values.
Способ реализуется следующим образом. Ротор 1 (фиг.1), имеющий две плоскости коррекции, одна из которых является балансировочной 2, то есть предназначена как для временной установки пробных, так и для постоянной установки балансировочных грузов, а другая - пробной 3, то есть используется только для временной установки пробных грузов, устанавливают и приводят во вращение в опорах 5 и 6 стенда 4, имеющего датчики 7 и 8, измеряющие вибрации соответственно опор 5 и 6, и датчик 9 фиксирующий фазы вибраций опор 5 и 6. На постоянной рабочей частоте вращения ротора 1 измеряют амплитуды (А) и фазы (<р) вибраций опор 5 и 6 с помощью датчиков 7, 8 и 9.The method is implemented as follows. Rotor 1 (Fig. 1) having two correction planes, one of which is balancing 2, that is, it is intended for both temporary installation of trial and permanent installation of balancing weights, and the other is trial 3, that is, it is used only for temporary installation test weights, set and rotate in
При отсутствии у ротора 1 пробной плоскости коррекции 3 эта плоскость может быть образована за счет использования различных вариантов технологической оснастки (на чертеже не показана), жестко соединенной с ротором. В этом случае функцию пробной плоскости коррекции будет выполнять плоскость коррекции, образованная технологической оснасткой, расположенная на известном расстоянии от центра масс ротора и обладающая известным радиусом установки пробных грузов.If the rotor 1 does not have a trial correction plane 3, this plane can be formed by using various options of technological equipment (not shown in the drawing), rigidly connected to the rotor. In this case, the function of the test correction plane will be performed by the correction plane formed by the tooling, located at a known distance from the rotor's center of mass and having a known installation radius of test weights.
Также ротор 1 имеет заданные предельно допустимыме значения параметров массо-инерционной асимметрии и обладает известными массой, расстояниями от центра масс до плоскостей коррекции 2 и 3, радиусами установки балансировочных грузов rв и rн в плоскостях коррекции 2 и 3 и значениями аксиального и экваториального моментов инерции.Rotor 1 also has specified maximum permissible values of the parameters of mass-inertial asymmetry and has known masses, distances from the center of mass to the correction planes 2 and 3, the installation radii of balancing weights r in and r n in the correction planes 2 and 3, and axial and equatorial moments inertia.
В ходе балансировочного эксперимента ротор 1 сначала приводят во вращение в исходном состоянии, то есть с начальными дисбалансами, измеряют, с помощью датчиков 7, 8 и 9, амплитуды и фазы вибраций опор, обусловленные начальной асимметрией ротора 1. После останова ротора 1 в одной из плоскостей коррекции 2 или 3, например, в балансировочной плоскости коррекции 2 устанавливают первый пробный груз известной массы mв в известном угловом положении φmВ на известном радиусе rВ. Снова приводят ротор 1 во вращение, измеряют амплитуды и фазы вибраций опор 5 и 6, поступающих от датчиков 7 и 8, после чего ротор 1 останавливают. Снимают первый пробный груз и прикрепляют во второй, например, пробной плоскости коррекции 3 второй пробный груз известной массы mH в известном угловом положении φmH на известном радиусе rH. Вновь приводят ротор 1 во вращение, измеряют амплитуды и фазы вибраций опор, с помощью датчиков 7, 8 и 9.During the balancing experiment, the rotor 1 is first brought into rotation in its initial state, that is, with initial imbalances, measured, using sensors 7, 8 and 9, of the amplitudes and phases of the vibration of the supports due to the initial asymmetry of the rotor 1. After stopping the rotor 1 in one of correction planes 2 or 3, for example, in the balancing plane of correction 2 set the first test load of known mass m in a known angular position φm In a known radius r In . Again, the rotor 1 is brought into rotation, the amplitudes and phases of the vibrations of the
Затем, в ходе обработки полученных данных, выделяют амплитуды и фазы вибраций опор, обусловленные только наличием пробных грузов, установленных на соответствующих плоскостях коррекции, тем самым, исключая влияние начальных дисбалансов на результаты измерений. После чего рассчитывают коэффициенты балансировочной чувствительности стенда 4 и коэффициенты взаимовлияния плоскостей коррекции 2 и 3, по формулам:Then, during the processing of the obtained data, the amplitudes and phases of the vibrations of the supports are determined, which are caused only by the presence of test weights installed on the corresponding correction planes, thereby eliminating the influence of the initial imbalances on the measurement results. Then calculate the coefficients of the balancing sensitivity of the stand 4 and the coefficients of mutual influence of the correction planes 2 and 3, according to the formulas:
; ;
; ;
; ;
где АВ - амплитуда вибрации опоры 5 при вращении ротора с начальным дисбалансом;where And In - the amplitude of the vibration of the
АН - амплитуда вибрации опоры 6 при вращении ротора с начальным дисбалансом;And N is the amplitude of vibration of the support 6 during rotation of the rotor with an initial imbalance;
- амплитуда вибрации опоры 5 при наличии пробного груза в балансировочной плоскости коррекции 2; - the amplitude of the vibration of the
- фаза вибрации опоры 5 при наличии пробного груза в балансировочной плоскости коррекции 2; - phase vibration of the
- амплитуда вибрации опоры 5 при наличии пробного груза в пробной плоскости коррекции 3; - the amplitude of the vibration of the
- амплитуда вибрации опоры 6 при наличии пробного груза в балансировочной плоскости коррекции 2; - the amplitude of the vibration of the support 6 in the presence of a test load in the balancing plane of correction 2;
- амплитуда вибрации опоры 6 при наличии пробного груза в пробной плоскости коррекции 3; - the amplitude of the vibration of the support 6 in the presence of a test load in the trial correction plane 3;
- фаза вибрации опоры 6 при наличии пробного груза в пробной плоскости коррекции 3; - phase vibration of the support 6 in the presence of a test load in the trial correction plane 3;
KB - коэффициент балансировочной чувствительности стенда 1 к значению дисбаланса в балансировочной плоскости коррекции 2;K B is the coefficient of balancing sensitivity of stand 1 to the value of the imbalance in the balancing plane of correction 2;
KφB - коэффициент балансировочной чувствительности стенда 1 к углу дисбаланса в балансировочной плоскости коррекции 2;Kφ B - coefficient of balancing sensitivity of stand 1 to the unbalance angle in the balancing plane of correction 2;
KH - коэффициент балансировочной чувствительности стенда 1 к значению дисбаланса в пробной плоскости коррекции 3;K H is the coefficient of balancing sensitivity of the stand 1 to the imbalance value in the trial correction plane 3;
KφH - коэффициент балансировочной чувствительности стенда 1 к углу дисбаланса в пробной плоскости коррекции 3;Kφ H is the coefficient of balancing sensitivity of stand 1 to the unbalance angle in the trial correction plane 3;
KHB - коэффициент влияния балансировочной плоскости коррекции 2 на пробную плоскость коррекции 3 при наличии дисбаланса в балансировочной плоскости коррекции 2;K HB is the coefficient of influence of the balancing correction plane 2 on the trial correction plane 3 in the presence of imbalance in the balancing correction plane 2;
KBH - коэффициент влияния пробной плоскости коррекции 3 на балансировочную плоскость коррекции 2 при наличии дисбаланса в пробной плоскости коррекции 3.K BH is the coefficient of influence of the trial correction plane 3 on the balancing correction plane 2 in the presence of imbalance in the trial correction plane 3.
Затем с использованием полученных коэффициентов, а также значений амплитуд и фаз вибраций опор, полученных при вращении ротора с начальными дисбалансами, определяют значения (B, H) и угловые положения (α, β) векторов начальных дисбалансов и , соответственно действующих в балансировочной (фиг.2) и пробной (фиг.3) плоскостях коррекции, по формулам:Then, using the obtained coefficients, as well as the values of the amplitudes and phases of the vibrations of the supports obtained during rotation of the rotor with initial imbalances, determine the values (B, H) and angular positions (α, β) of the vectors of initial imbalances and respectively operating in the balancing (figure 2) and trial (figure 3) correction planes, according to the formulas:
; αΣ=φB-KφB; ; α Σ = φ B -Kφ B ;
; βΣ=φH-KφH; ; β Σ = φ H -Kφ H ;
где φB и φH - фазы вибрации соответственно опор 5 и 6 при вращении ротора 1 с начальными дисбалансами;where φ B and φ H are the phases of vibration of the
BH=HΣ·KBH; αH=βΣ+180°;B H = H Σ · K BH ; α H = β Σ + 180 °;
HB=BΣ·KHB; βH=αΣ+180°;H B = B Σ · K HB ; β H = α Σ + 180 °;
; ;
; ;
; ;
По значениям и углам начальных дисбалансов, а также по известным массе, расстояниям от центра масс до плоскостей коррекции 2 и 3, значениям аксиального и экваториального моментов инерции ротора, находят начальные значения поперечного смещения центра масс и угла отклонения продольной главной центральной оси инерции относительно геометрической оси ротора, которыми являются радиус-вектор начального поперечного смещения центра масс и вектор-угол отклонения продольной ГЦОИ 10 от геометрической оси 11 (фиг.4) ротора 1, по формулам:From the values and angles of the initial imbalances, as well as from the known mass, distances from the center of mass to the correction planes 2 and 3, the values of the axial and equatorial moments of inertia of the rotor, find the initial values of the transverse displacement of the center of mass and the angle of deviation of the longitudinal main central axis of inertia relative to the geometric axis rotor, which are the radius vector of the initial transverse displacement of the center of mass and angle vector the deviation of the
; ;
, ,
где M - масса ротора;where M is the mass of the rotor;
- вектор начального дисбаланса, действующего в балансировочной плоскости коррекции 2 радиусом rB; is the vector of the initial imbalance operating in the balancing plane of correction 2 with a radius r B ;
- вектор начального дисбаланса, действующего в пробной плоскости коррекции 3 радиусом rH; is the vector of the initial imbalance operating in the trial correction plane 3 of radius r H ;
xB - расстояние от центра масс ротора 1 до балансировочной плоскости коррекции 2;x B is the distance from the center of mass of the rotor 1 to the balancing plane of correction 2;
xH - расстояние от центра масс ротора 1 до пробной плоскости коррекции 3;x H is the distance from the center of mass of the rotor 1 to the trial correction plane 3;
Iэ - экваториальный момент инерции ротора 1;I e - the equatorial moment of inertia of the rotor 1;
Ia - аксиальный момент инерции ротора 1.I a is the axial moment of inertia of the rotor 1.
Если величина поперечного смещения центра масс ρнач и угол γнач отклонения продольной ГЦОИ 10 от геометрической оси 11 ротора 1 не превышают своих заданных предельно допустимых значений (соответственно ρдоп и γдоп), то балансировочный эксперимент завершают и оформляют протокол балансировки, в котором указывают полученные значения массо-инерционной асимметрии.If the value of the transverse displacement of the center of mass ρ nach and the angle γ nach of the deviation of the
В случае если значение хотя бы одного из указанных начальных параметров массо-инерционной асимметрии ротора 1 превышает соответствующее предельно допустимое значение, то изменяют дисбаланс в балансировочной плоскости коррекции 2, создав балансировочный дисбаланс путем установки в этой плоскости коррекции балансировочного груза. Массу и угол установки балансировочного груза определяют с помощью значений вектора балансировочного дисбаланса .If the value of at least one of the indicated initial parameters of the mass-inertial asymmetry of rotor 1 exceeds the corresponding maximum permissible value, then the imbalance in the balancing plane of correction 2 is changed, creating a balancing imbalance by installing in this plane the correction of the balancing weight. The mass and installation angle of the balancing weight is determined using the values of the vector of the balancing imbalance .
Для определения значений вектора балансировочного дисбаланса сначала устраняют действие начального дисбаланса в балансировочной плоскости коррекции 2 путем моделирования в этой плоскости дисбаланса 5, равного по значению, но противоположного по направлению начальному дисбалансу , компенсирующего действие дисбаланса в указанной плоскости коррекции. В результате геометрическая ось 11 и продольная ГЦОИ 10 ротора 1 будут приведены к режиму квазистатической неуравновешенности, когда указанные оси пересекаются не в центре масс. При этом в пробной плоскости коррекции возникнет дополнительный дисбаланс , образовавшийся в результате влияния балансировочной плоскости коррекции 2 с действующим в этой плоскости дисбалансом на пробную плоскость коррекции 3, значение которого находят по формуле:To determine the values of the balancing imbalance vector first eliminate the effect of the initial imbalance in the balancing plane of correction 2 by modeling in this plane of
НДПЛ1=ВКОМП·КНВ,N DPL1 = V COMP · K NV ,
а угловое положение дополнительного дисбаланса будет противоположным угловому положению дисбаланса , так как он образован в результате взаимовлияния плоскостей коррекции.and the angular position of the additional imbalance will be the opposite of the angular position of the imbalance , since it is formed as a result of the mutual influence of the correction planes.
После определения параметров дополнительного дисбаланса находят значение и угловое положение дисбаланса в пробной плоскости коррекции 3, путем геометрического сложения векторов двух дисбалансов, действующих в этой плоскости - начального и дополнительного по формуле:After determining the parameters of the additional imbalance find the value and the angular position of the imbalance in the trial correction plane 3, by geometric addition of the vectors of two imbalances operating in this plane - the initial and additional according to the formula:
Затем моделируют создание дисбаланса в балансировочной плоскости коррекции в противоположном направлении дисбалансу , при этом в пробной плоскости коррекции возникает дисбаланс , значение которого уравнивается со значением , с помощью коэффициента взаимовлияния плоскостей коррекции.Then simulate the creation of an imbalance in the balancing plane of correction in the opposite direction to the unbalance while an imbalance occurs in the trial correction plane whose value is equalized with the value using the coefficient of mutual influence of the correction planes.
Для этого сначала определяют значение дисбаланса по формуле:To do this, first determine the value of the imbalance according to the formula:
, ,
а затем определяют значение , на которое увеличилось значение дисбаланса , в результате действия дисбаланса в балансировочной плоскости коррекции, по формуле:and then determine the value , which increased the value of imbalance as a result of the imbalance in the balancing correction plane, according to the formula:
НДПЛ2=ВКОРР· КНВ,Н ДПЛ2 = В CORR · К НВ ,
после чего определяют значение дисбаланса , возникшего в результате увеличения дисбаланса на значение , по формуле:then determine the value of the imbalance resulting from an increase in imbalance on value , according to the formula:
В результате, геометрическая ось 11 ротора 1 и его продольная ГЦОИ 10 будут приведены к режиму моментной неуравновешенности, когда дисбалансы и , действующие в плоскостях коррекции 2 и 3, равны по значению, но противоположны по направлению, а указанные оси 10 и 11 пересекаются в центре масс, что указывает на отсутствие поперечного смещения центра масс с геометрической оси 11 ротора 1 и, соответственно, не превышению предельно допустимых значений данного параметра.As a result, the geometric axis 11 of the rotor 1 and its
Далее рассчитывают ожидаемое (в режиме моментной неуравновешенности) значение γКОРР угла отклонения продольной ГЦОИ 10 от геометрической оси 11 ротора 1, по формуле:Next, calculate the expected (in the moment of imbalance) value γ CORR of the angle of deviation of the
где L - расстояние между плоскостями коррекции 2 и 3.where L is the distance between the correction planes 2 and 3.
В случаях, когда значение γКОРР не превышает своего предельно допустимого значения γдоп, определяют значение ВБАЛ и угловое положение αБАЛ вектора балансировочного дисбаланса
, ,
где αКОМП - угловое положение дисбаланса , а αКОРР - угловое положение дисбаланса .where α COMP - the angular position of the imbalance , and α CORR - the angular position of the imbalance .
После чего проводят корректировку массы ротора 1, прикрепив балансировочный груз к балансировочной плоскости 2, обеспечив тем самым приведение обоих параметров массо-инерционной асимметрии к значениям, не превышающим предельно допустимых.After that, the mass of the rotor 1 is adjusted by attaching the balancing weight to the balancing plane 2, thereby ensuring that both parameters of the mass-inertial asymmetry are brought to values not exceeding the maximum permissible ones.
В случаях, когда значение γКОРР будет превышать предельно допустимое значение γдоп, рассчитывают предполагаемое значение поперечного смещения центра масс с оси симметрии 11 (минимально возможное для ротора 1), которое может быть достигнуто путем изменения дисбаланса в балансировочной плоскости коррекции 2 для уменьшения значения угла отклонения продольной ГЦОИ 10 до предельно допустимого значения γдоп по формуле:In cases where the value of CORR will exceed the maximum permissible value of γ extra , calculate the estimated value the lateral displacement of the center of mass from the axis of symmetry 11 (the smallest possible for rotor 1), which can be achieved by changing the imbalance in the balancing plane of correction 2 to reduce the deviation angle of the
В случаях, когда полученное значение будет превышать заданное предельно допустимое значение ρдоп, балансировочный эксперимент прекращают, а ротор 1 бракуют и направляют изготовителю на перекомпоновку. В ином случае, то есть когда полученное значение поперечного смещения центра масс ротора 1 не превышает своего предельно допустимого значения, определяют значение вектора дисбаланса
при этом благодаря взаимовлиянию плоскостей коррекции значение дисбаланса изменится на величину (на чертеже не показан) в результате действия дисбаланса
. .
Затем определяют значение и угловое положение вектора балансировочного дисбаланса , используя соответствующие параметры смоделированных в балансировочной плоскости коррекции 2 векторов дисбалансов
, ,
, ,
После чего проводят корректировку массы ротора 1, прикрепив балансировочный груз к балансировочной плоскости 2, обеспечив тем самым приведение обоих параметров массо-инерционной асимметрии к значениям, не превышающим предельно допустимых.After that, the mass of the rotor 1 is adjusted by attaching the balancing weight to the balancing plane 2, thereby ensuring that both parameters of the mass-inertial asymmetry are brought to values not exceeding the maximum permissible ones.
При такой последовательности действий обеспечивается приведение одновременно двух параметров массо-инерционной асимметрии ротора - величины поперечного смещения центра масс и угла отклонения продольной ГЦОИ от геометрической оси ротора - к значениям, не превышающим соответствующих предельно допустимых значений (заданных в эксплуатационной документации на ротор) с обеспечением минимального смещения центра масс с геометрической оси и, соответственно, сокращением числа операций балансировки и время балансировки ротора, а также обеспечивается повышение информативности процесса балансировки ротора и точности вычисления массы и углового положения балансировочного груза.With this sequence of actions, two parameters of rotor mass-inertia asymmetry are brought simultaneously — the lateral displacement of the center of mass and the angle of deviation of the longitudinal center for the rotor geometrical axis — to values that do not exceed the corresponding maximum permissible values (specified in the rotor operating documentation) with a minimum displacements of the center of mass from the geometric axis and, accordingly, a reduction in the number of balancing operations and the balancing time of the rotor, as well as An increase in the information content of the rotor balancing process and the accuracy of calculating the mass and angular position of the balancing load are being enhanced.
Экспериментальное опробование, проведенное на вертикальном балансировочном стенде с опорами, выполненными в виде конических газостатических подшипников, подтвердило высокую точность и эффективность способа.Experimental testing conducted on a vertical balancing bench with bearings made in the form of tapered gas-static bearings confirmed the high accuracy and efficiency of the method.
Прикрепление пробных грузов дважды к каждой из плоскостей коррекции в двух взаимно противоположных угловых положениях, с последующим усреднением результатов измерений позволяет уменьшить погрешности, вызванные возможным поперечным смещением центров плоскостей коррекции с оси вращения, связанные со смещением центров окружностей, по которым расположены места для установки балансировочных и пробных грузов.Attaching test weights twice to each of the correction planes in two mutually opposite angular positions, followed by averaging of the measurement results, reduces the errors caused by the possible lateral displacement of the centers of the correction planes from the axis of rotation associated with the displacement of the centers of the circles along which the places for setting the balancing and test cargo.
Выполнение измерений вибраций опор, дважды, при вращении ротора, жестко соединенного с технологической оснасткой в исходном состоянии и после разворота ротора на 180 градусов вокруг своей оси с его повторным жестким соединением с технологической оснасткой, а затем с последующим усреднением полученных значений, позволяет уменьшить погрешности, связанные с неидеальностью изготовления сопрягаемых поверхностей ротора и оснастки, возможным перекосом оси симметрии ротора относительно оси вращения технологической оснастки.Performing measurements of the vibrations of the supports, twice, during rotation of the rotor, rigidly connected to the technological equipment in the initial state and after the rotor rotates 180 degrees around its axis with its repeated rigid connection with the technological equipment, and then with subsequent averaging of the obtained values, allows to reduce errors, associated with the imperfect manufacturing of the mating surfaces of the rotor and the tool, a possible skew of the axis of symmetry of the rotor relative to the axis of rotation of the tooling.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012114312/28A RU2499985C1 (en) | 2012-04-11 | 2012-04-11 | Rotor balancing method in one correction plane |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012114312/28A RU2499985C1 (en) | 2012-04-11 | 2012-04-11 | Rotor balancing method in one correction plane |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012114312A RU2012114312A (en) | 2013-10-20 |
RU2499985C1 true RU2499985C1 (en) | 2013-11-27 |
Family
ID=49356918
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012114312/28A RU2499985C1 (en) | 2012-04-11 | 2012-04-11 | Rotor balancing method in one correction plane |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2499985C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2694142C1 (en) * | 2018-09-27 | 2019-07-09 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Method of balancing rotor in one correction plane |
RU2756710C1 (en) * | 2018-05-09 | 2021-10-04 | Сименс Гэс Энд Пауер Гмбх Унд Ко. Кг | Method and apparatus for balancing the rotor |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115014637B (en) * | 2022-04-19 | 2023-05-26 | 厦门大学 | Modal dynamic balance method based on low-rotation-speed measurement |
CN115575038B (en) * | 2022-11-24 | 2023-04-07 | 中国航发沈阳发动机研究所 | Control method for reducing rotation inertia excitation of compressor rotor |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1388735A1 (en) * | 1984-11-10 | 1988-04-15 | Минское станкостроительное производственное объединение им.Октябрьской революции | Method of adjusting a balancing machine |
EP1355139A1 (en) * | 2002-04-12 | 2003-10-22 | Nagahama Seisakusho Ltd. | method and device for correcting an unbalance |
RU2225603C2 (en) * | 2002-05-06 | 2004-03-10 | Научно-производственная фирма "ТАТИКА" | Method and gear for dynamic balancing of gimbal drive |
RU2292534C2 (en) * | 2004-04-27 | 2007-01-27 | Федеральное Государственное Унитарное предприятие "Российский Федеральный Ядерный Центр-Всероссийский Научно-исследовательский институт технической физики им. акад. Е.И. Забабахина" (ФГУП РФЯЦ-ВНИИТФ) | Method of rotor balancing |
-
2012
- 2012-04-11 RU RU2012114312/28A patent/RU2499985C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1388735A1 (en) * | 1984-11-10 | 1988-04-15 | Минское станкостроительное производственное объединение им.Октябрьской революции | Method of adjusting a balancing machine |
EP1355139A1 (en) * | 2002-04-12 | 2003-10-22 | Nagahama Seisakusho Ltd. | method and device for correcting an unbalance |
RU2225603C2 (en) * | 2002-05-06 | 2004-03-10 | Научно-производственная фирма "ТАТИКА" | Method and gear for dynamic balancing of gimbal drive |
RU2292534C2 (en) * | 2004-04-27 | 2007-01-27 | Федеральное Государственное Унитарное предприятие "Российский Федеральный Ядерный Центр-Всероссийский Научно-исследовательский институт технической физики им. акад. Е.И. Забабахина" (ФГУП РФЯЦ-ВНИИТФ) | Method of rotor balancing |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Левит М.Е., Рыженков В.М. Балансировка деталей и узлов. - М.: Машиностроение, 1986, с.76-77. * |
Приборы и системы. Управление. Контроль. Диагностика. Ключников А.В., Сидоров А.В. Применение метода низкочастотной динамической балансировки для прецизионного контроля параметров массо-инерционной асимметрии роторных объектов. - М.: Научтехлитиздат, 2011, №3, с.48-53. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2756710C1 (en) * | 2018-05-09 | 2021-10-04 | Сименс Гэс Энд Пауер Гмбх Унд Ко. Кг | Method and apparatus for balancing the rotor |
US11698320B2 (en) | 2018-05-09 | 2023-07-11 | Siemens Energy Global GmbH & Co. KG | Rotor balancing method and apparatus |
RU2694142C1 (en) * | 2018-09-27 | 2019-07-09 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Method of balancing rotor in one correction plane |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012114312A (en) | 2013-10-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2694142C1 (en) | Method of balancing rotor in one correction plane | |
RU2499985C1 (en) | Rotor balancing method in one correction plane | |
CN100561158C (en) | Holographic spot dynamic balance method based on precession vector | |
CN107478385B (en) | Manufacturing method of weight capable of generating traceable unbalance | |
CN101625277B (en) | Method and device for quantitatively detecting nonequilibrium state and method for detecting clamping state of workpiece | |
JPH0375538A (en) | Method of balancing rotor | |
EP3839468B1 (en) | Method for balancing a rotor | |
CN106289776A (en) | A kind of flexible magnetic suspension bearing rotor stiffness and damping discrimination method | |
CN111238729B (en) | Precise static balance balancing method for pitching shaft of large-size photoelectric theodolite | |
CN204788804U (en) | Rotor combination piece | |
CN112698055A (en) | Parameter calibration method of accelerometer on precision centrifuge | |
Kang et al. | A modified influence coefficient method for balancing unsymmetrical rotor-bearing systems | |
Everett | Two-plane balancing of a rotor system without phase response measurements | |
Yue et al. | Unbalance identification of speed-variant rotary machinery without phase angle measurement | |
Yang et al. | The static unbalance analysis and its measurement system for gimbals axes of an inertial stabilization platform | |
Kang et al. | Development and modification of a unified balancing method for unsymmetrical rotor-bearing systems | |
CN109847952B (en) | Dynamic balance method of double-shaft precision centrifuge turntable based on driving current | |
RU2453818C1 (en) | Method of adjusting balancing stand for determining rotor mass-inertia asymmetry parameters | |
RU2434212C1 (en) | Method of checking quality of operation of low-frequency dynamic balancing stand | |
EP1586883A1 (en) | Dynamic unbalance calculating method and dynamic unbalance testing device | |
RU2292534C2 (en) | Method of rotor balancing | |
CN113804354A (en) | Holographic synchronous dynamic balance method and system for flexible rotor | |
CN202903222U (en) | Three-dimensional motion test device | |
CN109341719B (en) | Inertial navigation system balancing method with rotating mechanism based on measurement and compensation of static unbalance moment | |
RU2548373C2 (en) | Rotor balancing method |