RU2579830C1 - Method of determining static disbalance of rotor on balancing stools - Google Patents
Method of determining static disbalance of rotor on balancing stools Download PDFInfo
- Publication number
- RU2579830C1 RU2579830C1 RU2015106343/28A RU2015106343A RU2579830C1 RU 2579830 C1 RU2579830 C1 RU 2579830C1 RU 2015106343/28 A RU2015106343/28 A RU 2015106343/28A RU 2015106343 A RU2015106343 A RU 2015106343A RU 2579830 C1 RU2579830 C1 RU 2579830C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- imbalance
- blades
- balancing
- knives
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению, а именно к способам определения статического дисбаланса ротора на балансировочных ножах и может быть использовано для статической балансировки различных роторов.The invention relates to mechanical engineering, and in particular to methods for determining the static imbalance of the rotor on the balancing knives and can be used for static balancing of various rotors.
Известен способ определения статического дисбаланса ротора на балансировочных ножах, при котором производят изменение дисбаланса ротора относительно зоны контакта ротора с опорными поверхностями ножей и измеряют параметр, характеризующий величину дисбаланса, приводящего ротор к движению, затем переустанавливают ротор на ножах в другое угловое положение и повторяют изменение дисбаланса и измерение параметра. При этом в качестве измеряемого параметра при первом измерении используют угол дисбаланса, на который ротор поворачивается под действием сил тяжести из начального в устойчивое положение. При повторном измерении в качестве измеряемого параметра используют массу корректирующего груза, подбираемого для уравновешивания ротора после переустановки ротора поворотом на 90° от устойчивого равновесного положения.A known method for determining the static imbalance of the rotor on the balancing knives, in which a change is made in the imbalance of the rotor relative to the contact zone of the rotor with the supporting surfaces of the knives and a parameter characterizing the amount of imbalance causing the rotor to move is measured, then the rotor on the knives is reset to a different angular position and the imbalance is repeated and parameter measurement. In this case, as the measured parameter in the first measurement, an unbalance angle is used, by which the rotor rotates under the action of gravity from the initial to a stable position. When re-measuring, the mass of the corrective weight selected for balancing the rotor after reinstalling the rotor by turning 90 ° from a stable equilibrium position is used as the measured parameter.
(см. Левит М.Е., Рыженков В.М. «Балансировка деталей и узлов». - М.: Машиностроение, 1986, с. 62: «Станки для статической балансировки СБС-4». Методика определения статического дисбаланса, см. там же, стр. 50, рис. 2.1.в).(see Levit M.E., Ryzhenkov V.M. “Balancing of parts and assemblies.” - M.: Mashinostroenie, 1986, p. 62: “Machines for the static balancing of SBS-4.” Method for determining the static imbalance, see ibid., p. 50, Fig. 2.1.c).
Недостатком известного способа является сравнительно низкая точность, не позволяющая определять статические дисбалансы роторов, недостаточно сбалансированных, но находящихся в состоянии безразличного равновесия при любом угловом положении ротора из-за действия сил трения в опорах.The disadvantage of this method is the relatively low accuracy, which does not allow to determine the static imbalances of rotors that are not balanced enough, but are in a state of indifferent equilibrium at any angular position of the rotor due to the action of friction forces in the bearings.
Более точным является способ определения статического дисбаланса ротора на балансировочных ножах, при котором производят изменение дисбаланса ротора относительно зоны контакта ротора с опорными поверхностями ножей и измеряют параметр, характеризующий величину дисбаланса, приводящего ротор к движению, затем переустанавливают ротор на ножах в другое угловое положение и повторяют изменение дисбаланса и измерение параметра. При этом в качестве измеряемых параметров используют массы корректирующих грузов, подбираемых для поворота ротора под действием сил тяжести на 45° после переустановки ротора в восемь угловых позиций.More accurate is the method for determining the rotor static imbalance on balancing knives, in which the rotor imbalance is changed relative to the contact zone of the rotor with the supporting surfaces of the knives and a parameter characterizing the imbalance that causes the rotor to move is measured, then the rotor on the knives is reset to a different angular position and repeated unbalance change and parameter measurement. In this case, the masses of corrective weights selected for rotation of the rotor under the influence of gravity by 45 ° after reinstalling the rotor in eight angular positions are used as the measured parameters.
(см. Левит М.Е., Рыженков В.М. «Балансировка деталей и узлов». - М.: Машиностроение, 1986, с. 51, «Метод кругового обхода»).(see Levit M.E., Ryzhenkov V.M. “Balancing of parts and assemblies.” - M.: Mashinostroenie, 1986, p. 51, “Circular bypass method”).
Данный способ, являющийся наиболее близким аналогом предлагаемому техническому решению, позволяет определять статические дисбалансы роторов, находящихся в состоянии безразличного равновесия при любом угловом положении ротора.This method, which is the closest analogue to the proposed technical solution, allows you to determine the static imbalances of rotors in a state of indifferent equilibrium at any angular position of the rotor.
Недостатком наиболее близкого аналога является сравнительно большая трудоемкость и длительность его осуществления, связанная с необходимостью большого числа операций по подбору восьми неуравновешенных масс, поворачивающих ротор на 45°.The disadvantage of the closest analogue is the relatively high complexity and duration of its implementation, associated with the need for a large number of operations to select eight unbalanced masses that rotate the rotor by 45 °.
Техническим результатом заявленного способа является снижение длительности и трудоемкости при проведении измерений статического дисбаланса роторов.The technical result of the claimed method is to reduce the duration and complexity of the measurements of the static imbalance of the rotors.
Указанный технический результат обеспечивается тем, что в способе определения статического дисбаланса ротора на балансировочных ножах, при котором производят изменение дисбаланса ротора относительно зоны контакта ротора с опорными поверхностями ножей и измеряют параметр, характеризующий величину дисбаланса, приводящего ротор к движению, затем переустанавливают ротор на ножах в другое угловое положение и повторяют изменение дисбаланса и измерение параметра, новым является то, что в качестве измеряемого параметра используют угол наклона балансировочных ножей от первоначального горизонтального положения, изменение дисбаланса производят синхронным вращением ножей относительно оси, совпадающей с осью ротора, а измерение угла наклона ножей производят в момент начала движения ротора.The specified technical result is ensured by the fact that in the method for determining the static imbalance of the rotor on the balancing knives, in which the change in the imbalance of the rotor relative to the contact zone of the rotor with the supporting surfaces of the knives is made and a parameter characterizing the amount of imbalance causing the rotor to move is measured, then the rotor on the knives is reset in another angular position and repeat the change in the imbalance and the measurement of the parameter, it is new that the angle of incidence is used as the measured parameter the bosom of balancing knives from the initial horizontal position, the imbalance is changed by synchronous rotation of the knives relative to the axis coinciding with the axis of the rotor, and the measurement of the angle of inclination of the knives is performed at the moment the rotor begins to move.
Сущность заявленного изобретения поясняется графическими материалами, на которых:The essence of the claimed invention is illustrated by graphic materials on which:
- на фиг. 1 показано начальное положение ротора на балансировочных ножах;- in FIG. 1 shows the initial position of the rotor on the balancing knives;
- на фиг. 2 показано положение ротора на границе равновесного состояния при наклоне ножей в направлении по ходу часовой стрелки относительно оси, совпадающей с осью ротора, на чертеже совпадающей с точкой О;- in FIG. 2 shows the position of the rotor at the boundary of the equilibrium state when the knives are tilted in the clockwise direction relative to the axis coinciding with the axis of the rotor, in the drawing coinciding with the point O;
- на фиг. 3 показано положение ротора на границе равновесного состояния при наклоне ножей в направлении против хода часовой стрелки;- in FIG. 3 shows the position of the rotor at the equilibrium state when tilting the knives in a counterclockwise direction;
- на фиг. 4 показано построение в системе координат XOY линии, на которой находится центр масс ротора;- in FIG. 4 shows the construction in the XOY coordinate system of the line on which the rotor's center of mass is located;
- на фиг. 5 показано в повернутой на 90° системе координат XOY построение линии, на которой находится центр масс ротора;- in FIG. 5 shows, in a 90 ° XOY coordinate system, plotting the line on which the rotor's center of mass is located;
- на фиг. 6 показано нахождение центра масс ротора, как точки пересечения построенных линий на фиг. 4 и фиг. 5;- in FIG. 6 shows the location of the center of mass of the rotor as the point of intersection of the constructed lines in FIG. 4 and FIG. 5;
- на фиг. 7 приведено геометрическое обоснование нахождения центра масс ротора на построенных линиях.- in FIG. 7 shows the geometric justification for finding the center of mass of the rotor on the constructed lines.
Заявленный способ реализуют следующим образом.The claimed method is implemented as follows.
В начальном положении ротор 1 (фиг. 1) находится в состоянии безразличного равновесия на ножах 3. При этом центр масс М(хм, yм) ротора при любом угловом положении ротора на горизонтальных ножах находится внутри окружности 2 с радиусом r, равным коэффициенту трения качения ротора по ножам. Зона контакта ротора с ножами обозначена позицией 4. След 5 вектора силы тяжести mg находится в пределах зоны трения, ограниченной радиусом r в обе стороны от зоны 4 контакта.In the initial position, the rotor 1 (Fig. 1) is in a state of indifferent equilibrium on the knives 3. Moreover, the center of mass M (x m , y m ) of the rotor for any angular position of the rotor on horizontal knives is inside circle 2 with a radius r equal to the coefficient friction of rolling the rotor over the knives. The contact zone of the rotor with the knives is indicated by 4.
Производят изменение дисбаланса ротора 1 относительно зоны 4 контакта ротора 1 с опорными поверхностями ножей 3 медленным синхронным вращением ножей в направлении по ходу часовой стрелки относительно оси О, совпадающей с осью ротора. В момент начала качения, когда след 5 вектора силы тяжести выходит за пределы зоны трения (фиг. 2), производят измерение угла α наклона ножей.The imbalance of the rotor 1 relative to the contact zone 4 of the rotor 1 with the supporting surfaces of the knives 3 is changed by slow synchronous rotation of the knives in the clockwise direction relative to the axis O coinciding with the axis of the rotor. At the beginning of rolling, when
Аналогично производят измерение угла β наклона ножей после изменения дисбаланса ротора вращением ножей в направлении против хода часовой стрелки, как это показано на фиг. 3.Similarly, the angle of inclination β of the knives is measured after the rotor unbalance is changed by rotating the knives counterclockwise, as shown in FIG. 3.
Линию, на которой находится центр масс ротора, определяют как линию, совпадающую с медианой AD треугольника ABC, стороны АВ и АС которого составляют с вертикалью OY, соответственно, углы α и β, как показано на фиг. 4.The line on which the center of mass of the rotor is located is defined as the line coinciding with the median AD of triangle ABC, the sides AB and AC of which are angles α and β, respectively, with the vertical axis OY, as shown in FIG. four.
Для построения другой линии, на которой находится центр масс ротора, переустанавливают ротор на ножах в другое угловое положение, предпочтительно поворотом ротора на 90° из соображений простоты алгоритма вычислений, например, как показано на фиг. 5, при этом ось ОХ направлена вниз чертежа. Повторяют изменение дисбаланса наклоном ножей по часовой и против часовой стрелки до моментов начала движения ротора и измеряют соответствующие углы γ и δ. Линию, на которой находится центр масс ротора, определяют как линию, совпадающую с медианой ЕН треугольника EFG, стороны EF и EG которого составляют с осью ОХ, соответственно, углы α и β, как показано на фиг. 5.To build another line on which the rotor center of mass is located, the rotor on the blades is reinstalled to a different angular position, preferably by rotating the rotor 90 ° for reasons of simplicity of the calculation algorithm, for example, as shown in FIG. 5, while the axis OX is directed downward from the drawing. The imbalance change is repeated by tilting the knives clockwise and counterclockwise until the moment the rotor begins to move and the corresponding angles γ and δ are measured. The line on which the rotor center of mass is located is defined as the line coinciding with the median ЕН of the triangle EFG, the sides of which EF and EG make up with the axis ОX, respectively, the angles α and β, as shown in FIG. 5.
Центр масс ротора в системе координат XOY определяется как точка пересечения построенных линий, совпадающих с медианами AD и ЕН, как показано на фиг. 6.The center of mass of the rotor in the XOY coordinate system is defined as the intersection point of the constructed lines coinciding with the medians AD and EH, as shown in FIG. 6.
Геометрическое подтверждение нахождения центра масс ротора на построенных линиях, совпадающих с соответствующими медианами, приведено на фиг. 7. На граничных точках зоны трения и точке М(хм, yм) центра масс построен треугольник MLN, в нем проведена медиана МА. Треугольник MLN, повернутый на 180°, займет положение треугольника APQ с медианой AM, совпадающей с МА. Треугольник ABC подобен треугольнику APQ и совпадает с ним подобными сторонами. Очевидно, что и их медианы лежат на одной прямой линии, на которой находится точка М(хм, yм) центра масс ротора. Аналогично доказывается, что центр масс лежит на линии, совпадающей с медианой ЕН.A geometric confirmation of the location of the center of mass of the rotor on the constructed lines coinciding with the corresponding medians is shown in FIG. 7. At the boundary points of the friction zone and the point M (x m , y m ) of the center of mass, the triangle MLN is constructed, the median MA is drawn in it. The triangle MLN, rotated through 180 °, will occupy the position of the triangle APQ with the median AM coinciding with MA. The triangle ABC is similar to the triangle APQ and coincides with similar sides. Obviously, their medians also lie on one straight line, on which the point M (x m , y m ) of the center of mass of the rotor is located. It is proved similarly that the center of mass lies on a line coinciding with the median ЕН.
Для получения формул аналитического расчета дисбаланса обозначим:To obtain the formulas for the analytical calculation of imbalance, we denote:
OD=d;OD = d;
OH=h.OH = h.
Уравнения линий, совпадающих с медианами имеют вид:The equations of the lines coinciding with the medians are of the form:
Решая эти уравнения совместно, найдем координаты центра масс:Solving these equations together, we find the coordinates of the center of mass:
где величины d и h вычисляются по формулам:where the values of d and h are calculated by the formulas:
d=(tgβ-tgα)R/2;d = (tgβ-tgα) R / 2;
h=(tgδ-tgγ)R/2.h = (tgδ-tgγ) R / 2.
Величина статического дисбаланса вычисляется по формуле:The value of static imbalance is calculated by the formula:
где m - масса ротора.where m is the mass of the rotor.
Угол дисбаланса вычисляется по формуле:The imbalance angle is calculated by the formula:
ψ=arctg(yм/xм).ψ = arctan (y m / x m ).
Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет определить статический дисбаланс ротора на балансировочных ножах, минуя большое число трудоемких и длительных операций подбора восьми неуравновешенных масс, поворачивающих ротор на 45° в восьми угловых положениях ротора на ножах. В предлагаемом способе определения статического дисбаланса ротора на балансировочных ножах достаточно измерить четыре угла наклона ножей и совершить одну переустановку ротора.Thus, the proposed technical solution allows to determine the static imbalance of the rotor on the balancing knives, bypassing a large number of time-consuming and lengthy operations of selecting eight unbalanced masses that rotate the rotor by 45 ° in eight angular positions of the rotor on the knives. In the proposed method for determining the static imbalance of the rotor on the balancing knives, it is sufficient to measure the four angles of inclination of the knives and perform one reinstallation of the rotor.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015106343/28A RU2579830C1 (en) | 2015-02-26 | 2015-02-26 | Method of determining static disbalance of rotor on balancing stools |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015106343/28A RU2579830C1 (en) | 2015-02-26 | 2015-02-26 | Method of determining static disbalance of rotor on balancing stools |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2579830C1 true RU2579830C1 (en) | 2016-04-10 |
Family
ID=55793735
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015106343/28A RU2579830C1 (en) | 2015-02-26 | 2015-02-26 | Method of determining static disbalance of rotor on balancing stools |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2579830C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU934265A1 (en) * | 1974-06-24 | 1982-06-07 | Предприятие П/Я В-1891 | Rotor unbalance determining method |
DE3715499A1 (en) * | 1987-05-09 | 1988-11-24 | Schenck Ag Carl | METHOD FOR DETERMINING THE LOCATION AND SIZE OF A CORRECTION |
RU2163008C2 (en) * | 1999-04-30 | 2001-02-10 | Черничкин Александр Сергеевич | Process of rotor balancing |
-
2015
- 2015-02-26 RU RU2015106343/28A patent/RU2579830C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU934265A1 (en) * | 1974-06-24 | 1982-06-07 | Предприятие П/Я В-1891 | Rotor unbalance determining method |
DE3715499A1 (en) * | 1987-05-09 | 1988-11-24 | Schenck Ag Carl | METHOD FOR DETERMINING THE LOCATION AND SIZE OF A CORRECTION |
RU2163008C2 (en) * | 1999-04-30 | 2001-02-10 | Черничкин Александр Сергеевич | Process of rotor balancing |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106768643B (en) | A kind of quick weight adjusting device of rotating machinery dynamic balancing and method | |
AU2013244012B2 (en) | Passive dynamic inertial rotor balance system for turbomachinery | |
CN110006590B (en) | Method for obtaining unbalance amount of rotor and unbalance amount of balancing machine | |
RU2579830C1 (en) | Method of determining static disbalance of rotor on balancing stools | |
KR101826657B1 (en) | Apparatus and Method for Calculating Center of Gravity | |
RU2499985C1 (en) | Rotor balancing method in one correction plane | |
KR101117676B1 (en) | Static Balancing Measuring Apparatus | |
CN103934659B (en) | The multistage video disc of high accuracy is piled up beating of rotor and is controlled and optimize installation method | |
CN110646139B (en) | Method for determining the unbalance of an axially elastic rotor from bending | |
JP6485195B2 (en) | Inclination measuring method and apparatus, electronic apparatus and program | |
CN105478245A (en) | Identification method on basis of vibration detection of main shaft and for dynamic unbalance value of auxiliary shaft of double-freedom degree precision centrifugal machine | |
CN104440433B (en) | Unbalanced crankshaft balanced grinding method | |
CN109900428A (en) | A kind of position of centre of gravity measurement device and method | |
RU2627750C1 (en) | Method of determining dynamic disbalance of aeronautical gas turbine engine rotor | |
CN109847952B (en) | Dynamic balance method of double-shaft precision centrifuge turntable based on driving current | |
RU2572178C1 (en) | Preparation of pulpit for alignment of artillery piece control units and device to this end | |
JP4140380B2 (en) | Dynamic imbalance calculation method and dynamic balance test equipment | |
JP2010169124A (en) | Rotator balance adjustment method | |
RU2310177C1 (en) | Method of balancing asymmetrical rotors | |
RU2453818C1 (en) | Method of adjusting balancing stand for determining rotor mass-inertia asymmetry parameters | |
JP2013083089A (en) | Bucket tilt angle indicator | |
US2377045A (en) | Balance testing apparatus | |
CN103759710A (en) | Method for measuring obliquity angle of crank arm in crank arm inertia system and obliquity angle sensor | |
JP2005308538A (en) | Balance testing machine and correction weight calculating/processing method by the same | |
RU2485466C1 (en) | Method for determining mass and position of centre of mass of product, and device for its implementation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner |