RU2627968C1 - Способ балансировки ротора и устройство для его осуществления - Google Patents
Способ балансировки ротора и устройство для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2627968C1 RU2627968C1 RU2016114337A RU2016114337A RU2627968C1 RU 2627968 C1 RU2627968 C1 RU 2627968C1 RU 2016114337 A RU2016114337 A RU 2016114337A RU 2016114337 A RU2016114337 A RU 2016114337A RU 2627968 C1 RU2627968 C1 RU 2627968C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- support
- rotor
- supports
- dynamic force
- imbalance
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M1/00—Testing static or dynamic balance of machines or structures
- G01M1/14—Determining unbalance
- G01M1/16—Determining unbalance by oscillating or rotating the body to be tested
Abstract
Группа изобретений относится к области машиностроения, а именно к способам балансировки и балансировочной технике. Устройство для балансировки ротора включает основание, привод вращения, роликовые блоки, две анизотропные опоры. Каждая опора содержит датчики, регистрирующие вертикальную динамическую силу, действующую на опору, и датчики, регистрирующие виброперемещение опоры в горизонтальной плоскости. При этом в вертикальном направлении опоры устройства выполнены жесткими, а в горизонтальном направлении, перпендикулярном оси вращения, опоры устройства выполнены податливыми с возможностью перемещения. К каждой опоре шарнирно одним концом прикреплены подвижные элементы, при этом другим концом подвижные элементы прикреплены к траверсе, на траверсе закреплена гайка, в которую ввернут винт, на котором в свою очередь шарнирно закреплен роликовый блок, кроме того. Способ балансировки ротора включает размещение ротора на опорах устройства балансировки, разгон его до выбранной частоты вращения, регистрацию колебаний ротора, определение дисбаланса. Измерение дисбаланса производят одновременно как в дорезонансном режиме, так и в зарезонансном режиме. При этом в вертикальном направлении замеряют динамическую силу, действующую на опору, а в горизонтальном направлении измеряют виброперемещение опоры. Технический результат заключается в повышении точности и функциональных возможностей устройства за счет обеспечения возможности одновременного измерения дисбаланса изделия как в зарезонансном, так и дорезонансном режиме. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 5 ил.
Description
Группа изобретений относится к области машиностроения, а именно к способам балансировки и балансировочной технике, она может быть использована для динамической балансировки различных тел вращения, например роторов, турбин, компрессоров.
Из "Уровня техники" известен балансировочный станок, содержащий станину, привод вращения балансируемого ротора, два опорных узла с поджимными пружинами, каждый из которых включает кронштейн с датчиком колебаний и опорными роликами для установки балансируемого ротора. Каждый опорный узел включает датчик веса, соединенный с блоком управления, и линейную направляющую с установленными на ней основной кареткой, на которой закреплен кронштейн, и по бокам от нее вспомогательными каретками, на которых со стороны основной каретки расположены поджимные пружины. Причем вспомогательные каретки снабжены фиксирующими элементами с противоположно направленными резьбами, установленными на снабженном резьбой стержне, связанным с валом электродвигателя, и обеспечивают возможность регулируемого поджатая и освобождения основной каретки в соответствии с сигналом, подаваемым блоком управления на электродвигатель (см. патент РФ №2561249, кл. МПК G01M 1/22, опубл. 27.08.2015).
Недостатки известного устройства заключаются в недостаточно высокой точности, обусловленной трением в подвижных каретках и массой опорных узлов, и низких функциональных возможностях, связанной со сложностью механизма изменения жесткости измерительной системы, кроме этого переключение из режима в режим осуществляется последовательно.
Также из "Уровня техники" известен способ балансировки ротора, согласно которому устанавливают ротор на опорах, соединенных с вибровоспринимающими резонаторами, разгоняют его до выбранной частоты вращения, регистрируют колебания ротора, определяют дисбаланс и устраняют его. До начала вращения вводят в автоматический оперативный блок исходные параметры балансировки, например массу ротора и требуемую точность балансировки, определяют на их основе режим балансировки: дорезонансный, резонансный или зарезонансный. По команде оперативного блока автоматически устанавливают соответствующие выбранному режиму собственную частоту вибровоспринимающих резонаторов и частоту вращения ротора (см. патент РФ №2544359, кл. МПК G01M 1/16, опубл. 20.03.2015).
Недостатки известного способа заключаются в сложности изготовления вибровоспринимающих резонаторов с изменяемой собственной частотой и высокие требования к жесткости опорной системы и фундаменту станка при работе в дорезонансном режиме балансировки.
Задачей настоящей группы изобретений является устранение вышеуказанных недостатков.
Технический результат заключается в повышении точности и функциональных возможностей устройства за счет обеспечения возможности одновременного измерения дисбаланса изделия как в зарезонансном, так и дорезонансном режиме.
Технический результат обеспечивается тем, что устройство для балансировки ротора включает основание, привод вращения, роликовые блоки, две анизотропные опоры. Каждая опора содержит датчики, регистрирующие вертикальную динамическую силу, действующую на опору, и датчики, регистрирующие виброперемещение опоры в горизонтальной плоскости. При этом в вертикальном направлении опоры устройства выполнены жесткими с возможностью функционирования в дорезонансном режиме, а в горизонтальном направлении, перпендикулярном оси вращения опоры устройства выполнены податливыми с возможностью функционирования в зарезонансном режиме.
В соответствии с частным случаем выполнения устройство имеет следующие особенности.
Опоры могут быть выполнены в виде сварных стоек. При этом к каждой опоре с помощью сферического шарнира одним концом прикреплены подвижные элементы. При этом другим концом подвижные элементы жестко прикреплены к траверсе. На траверсе закреплена гайка, в которую ввернут винт, на котором в свою очередь шарнирно закреплен роликовый блок. Кроме того, роликовый блок имеет возможность поворота относительно оси винта, а вместе с траверсой он имеет возможность перемещения с помощью подвижных элементов, шарнирно прикрепленных к опорам. При этом обеспечивается возможность поворота роликового блока относительно двух взаимно перпендикулярных осей. Также роликовый блок имеет возможность перемещения в вертикальном и горизонтальном направлениях, что обеспечивает возможность линейного контакта опорных роликов с балансируемым ротором. Кроме того, измерительное устройство выполнено с возможностью измерение дисбаланса одновременно как в дорезонансном, так и в зарезонансном режиме.
Каждая опора может быть снабжена маятниковой подвеской со встроенными тензодинамометрами, измеряющими вертикальную динамическую силу, действующую на каждую опору, и акселерометр, измеряющий виброперемещение в горизонтальном направлении.
Каждая опора может быть снабжена упругой подвеской с упругим элементом, содержащим тензорезисторы, наклеенные на конструктивные элементы пониженной жесткости, измеряющие вертикальную динамическую силу, действующую на опору, и акселерометр, измеряющий виброперемещение опоры в горизонтальном направлении.
Каждая опора может быть снабжена шарнирной подвеской со встроенными датчиком виброускорения и датчиком измерения динамической силы.
Технический результат обеспечивается тем, что способ балансировки ротора с использованием устройства включает размещение ротора на опорах, определение положения центра масс и веса ротора, разгон его до выбранной частоты вращения, регистрацию колебаний ротора, определение дисбаланса для последующего устранения. Измерение дисбаланса производят одновременно как в дорезонансном режиме, так и в зарезонансном режиме, при этом в вертикальном направлении замеряют динамическую силу, действующую на опору, а в горизонтальном направлении измеряют виброперемещение опоры.
Сущность настоящей группы изобретений поясняется следующими иллюстрациями:
фиг. 1 отображает общий вид устройства;
фиг. 2 отображает опору балансировочного станка с упругой подвеской, в которую встроены датчик виброускорения и датчик измерения динамической силы в виде тензодатчика в отдельном корпусе;
фиг. 3 отображает опору балансировочного станка с упругой подвеской, в которую встроены датчик виброускорения и датчик измерения динамической силы, содержащий двутавровую балку с наклеенными на нее тензорезисторами;
фиг. 4 отображает опору балансировочного станка с шарнирной подвеской, в которую встроены датчик виброускорения и датчик измерения динамической силы в виде тензодатчика в отдельном корпусе;
фиг. 5 отображает опору балансировочного станка с шарнирной подвеской, в которую встроены датчик виброускорения и датчик измерения динамической силы, выполненным в виде двутавровой балки с наклеенными тензорезисторами.
На иллюстрациях отображены следующие элементы:
1 - Балансируемый ротор;
2 - Опора правая;
3 - Опора левая;
4 - Основание;
5 - Привод вращения;
6 - Датчик измерения виброперемещения;
7 - Датчик измерения динамической силы;
8 - Измерительно-балансировочный прибор;
9 - Роликовый блок с цилиндрическими роликами;
10 - Траверса;
11 - Упругий элемент;
12 - Тензорезистор;
13 - Тяга;
14 - Шарнир.
Устройство для балансировки ротора 1 включает опору правую 2, опору левую 3, основание 4, привод вращения 5, датчик измерения виброперемещения 6, датчик измерения динамической силы 7, измерительно-балансировочный прибор 8, роликовые блоки с цилиндрическими роликами 9, траверсу 10, упругий элемент 11. В качестве датчика, измеряющего вертикальную динамическую силу, устройство может содержать тензорезистор 12, закрепленный на траверсе специальной формы. К каждой опоре 2, 3 прикреплены подвижные элементы. При этом за счет данного конструктивного исполнения обеспечивается максимальная жесткость опор 2, 3 в вертикальном направлении, а в горизонтальном направлении, перпендикулярном оси вращения ротора, обеспечивается податливость с возможностью перемещения.
Подвижные элементы могут быть выполнены в виде подвешенных тяг 13, каждая из которых одним концом через сферический шарнир связана со опорой 2,3, а вторым концом через цилиндрический шарнир жестко связана с траверсой 10 (по частному случаю осуществления).
Подвижные элементы могут быть выполнены в виде упругих элементов 11 из металлической ленты или синтетических материалов (с основой из полимерного материала), каждая из которых одним концом через сферический шарнир связана с опорой 2,3, а вторым концом жестко связана с траверсой 10.
При этом на траверсе закреплена гайка, в которую ввернут винт, на котором в свою очередь шарнирно закреплен роликовый блок 9. Кроме того, роликовый блок 9 имеет возможность поворота относительно оси винта, а вместе с траверсой 10 он имеет возможность перемещения с помощью подвижных элементов. При этом обеспечивается возможность поворота роликового блока 9 относительно двух взаимно перпендикулярных осей, а также роликовый блок 9 имеет возможность перемещения в вертикальном и горизонтальном направлениях. Кроме того, измерительное устройство выполнено с возможностью измерения дисбаланса одновременно как в дорезонансном, так и в зарезонансном режиме.
Каждая опора 2, 3 может быть снабжена маятниковой подвеской со встроенными тензодинамометрами, измеряющими вертикальную динамическую силу, действующую на каждую опору, и акселерометр, измеряющий виброперемещение в горизонтальном направлении.
Каждая опора 2, 3 может быть снабжена упругой подвеской с упругим элементом, содержащим тензорезисторы 12, наклеенные на конструктивные элементы пониженной жесткости, измеряющие вертикальную динамическую силу, действующую на опору, и акселерометр, измеряющий виброперемещение опоры в горизонтальном направлении.
Каждая опора 2, 3 может быть снабжена шарнирной подвеской со встроенными датчиком виброускорения и датчиком измерения динамической силы.
Устройство эксплуатируют следующим образом.
Размещают ротор на опорах, разгоняют его до выбранной частоты вращения, регистрируют колебания ротора, определяют дисбаланс. При этом измерение дисбаланса производят одновременно как в дорезонансном режиме, так и в зарезонансном режиме. В вертикальном направлении замеряют динамическую силу, действующую на опору, а в горизонтальном направлении измеряют виброперемещение опоры.
Способ балансировки позволяет одновременно измерять дисбаланс в дорезонансном режиме и в зарезонансном режиме. Для достижения этой цели опоры станка имеют особенности в конструкции. Опоры настоящего устройства являются аномально анзотропными. В вертикальном направлении они выполнены жесткими, а в горизонтальном направлении - податливыми. Во всем рабочем диапазоне частот вращения ротора собственная частота колебаний ротор-опоры в вертикальном направлении существенно больше частоты вращения ротора, а в горизонтальном - существенно меньше. Поэтому во всем рабочем диапазоне частот станок работает в дорезонансном и зарезонансном режиме одновременно.
Для реализации дорезонансного и зарезонансного режима измерения дисбаланса одновременно каждая опора содержит два типа датчиков: датчик силы, измеряющий вертикальную проекцию центробежной силы, и датчик виброперемещения, измеряющий перемещение опоры под действием центробежной силы в горизонтальной плоскости.
Таким образом, чувствительность предлагаемого устройства в горизонтальном направлении постоянна, что позволяет сохранять точность балансировки на низких частотах вращения. В вертикальном направлении опоры станка жесткие, что позволяет определять величину дисбаланса без пробных пусков. Причем чувствительность станка в вертикальном направлении растет с повышением частоты вращения, что позволяет добиться очень высокой точности балансировки. Все эти преимущества позволяют существенно расширить функциональность станка и повысить точность балансировки.
Claims (6)
1. Устройство для балансировки ротора, включающее основание, привод вращения, роликовые блоки, две анизотропные опоры, отличающееся тем, что каждая опора содержит датчики, регистрирующие вертикальную динамическую силу, действующую на опору, и датчики, регистрирующие виброперемещение опоры в горизонтальной плоскости, при этом в вертикальном направлении опоры устройства выполнены жесткими с возможностью функционирования в дорезонансном режиме, а в горизонтальном направлении, перпендикулярном оси вращения опоры устройства, выполнены податливыми с возможностью функционирования в зарезонансном режиме.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что опоры выполнены в виде сварных стоек, при этом к каждой опоре с помощью сферического шарнира одним концом прикреплены подвижные элементы, при этом другим концом подвижные элементы жестко прикреплены к траверсе, на траверсе закреплена гайка, в которую ввернут винт, на котором в свою очередь шарнирно закреплен роликовый блок, кроме того, роликовый блок имеет возможность поворота относительно оси винта, а вместе с траверсой он имеет возможность перемещения с помощью подвижных элементов, шарнирно прикрепленных к опорам, при этом обеспечивается возможность поворота роликового блока относительно двух взаимно перпендикулярных осей, а также роликовый блок имеет возможность перемещения в вертикальном и горизонтальном направлениях, что обеспечивает возможность линейного контакта опорных роликов с балансируемым ротором, кроме того, измерительное устройство выполнено с возможностью измерения дисбаланса одновременно как в дорезонансном, так и в зарезонансном режиме.
3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что каждая опора снабжена маятниковой подвеской со встроенными тензодинамометрами, измеряющими вертикальную динамическую силу, действующую на каждую опору, и акселерометр, измеряющий виброперемещение в горизонтальном направлении.
4. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что каждая опора снабжена упругой подвеской с упругим элементом, содержащим тензорезисторы, наклеенные на конструктивные элементы пониженной жесткости, измеряющие вертикальную динамическую силу, действующую на опору, и акселерометр, измеряющий виброперемещение опоры в горизонтальном направлении.
5. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что каждая опора снабжена шарнирной подвеской со встроенными датчиком виброускорения и датчиком измерения динамической силы.
6. Способ балансировки ротора с использованием устройства по любому из пп. 1-5, включающий размещение ротора на опорах, определение положения центра масс и веса ротора, разгон его до выбранной частоты вращения, регистрацию колебаний ротора, определение дисбаланса для последующего устранения, отличающийся тем, что измерение дисбаланса производят одновременно как в дорезонансном режиме, так и в зарезонансном режиме, при этом в вертикальном направлении замеряют динамическую силу, действующую на опору, а в горизонтальном направлении измеряют виброперемещение опоры.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016114337A RU2627968C1 (ru) | 2016-04-14 | 2016-04-14 | Способ балансировки ротора и устройство для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016114337A RU2627968C1 (ru) | 2016-04-14 | 2016-04-14 | Способ балансировки ротора и устройство для его осуществления |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2627968C1 true RU2627968C1 (ru) | 2017-08-14 |
Family
ID=59641918
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016114337A RU2627968C1 (ru) | 2016-04-14 | 2016-04-14 | Способ балансировки ротора и устройство для его осуществления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2627968C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU215964U1 (ru) * | 2022-09-26 | 2023-01-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Томск" (ООО "Газпром трансгаз Томск") | Стенд для проверки срабатывания датчика ограничения раскрутки пусковой турбины газоперекачивающего агрегата |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU628587A1 (ru) * | 1974-02-06 | 1978-10-15 | Предприятие П/Я А-7293 | Способ уравновешивани ротора |
RU131486U1 (ru) * | 2013-02-15 | 2013-08-20 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Автоматизированный программно-аппаратный комплекс с горизонтальной осью вращения для комплексной балансировки тел вращения |
RU2544359C2 (ru) * | 2013-04-30 | 2015-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ДИАМЕХ-2000" | Способ балансировки ротора и устройство для его осуществления |
RU2561249C2 (ru) * | 2014-01-22 | 2015-08-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Диамех 2000" | Балансировочный станок |
-
2016
- 2016-04-14 RU RU2016114337A patent/RU2627968C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU628587A1 (ru) * | 1974-02-06 | 1978-10-15 | Предприятие П/Я А-7293 | Способ уравновешивани ротора |
RU131486U1 (ru) * | 2013-02-15 | 2013-08-20 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Автоматизированный программно-аппаратный комплекс с горизонтальной осью вращения для комплексной балансировки тел вращения |
RU2544359C2 (ru) * | 2013-04-30 | 2015-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ДИАМЕХ-2000" | Способ балансировки ротора и устройство для его осуществления |
RU2561249C2 (ru) * | 2014-01-22 | 2015-08-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Диамех 2000" | Балансировочный станок |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU215964U1 (ru) * | 2022-09-26 | 2023-01-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Томск" (ООО "Газпром трансгаз Томск") | Стенд для проверки срабатывания датчика ограничения раскрутки пусковой турбины газоперекачивающего агрегата |
RU2808322C2 (ru) * | 2022-11-28 | 2023-11-28 | Общество с ограниченной ответственностью "Центр конструкторско-технологических инноваций" | Способ определения жесткости направляющих подшипников двухопорных гидроагрегатов по результатам балансировки |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106768749A (zh) | 一种主轴轴承结合部动刚度测试装置 | |
US10823632B2 (en) | Method for measuring the unbalance of flexible rotors by means of position-measuring sensors | |
CN106017758A (zh) | 一种电机动静态转矩同步在线测试装置与测试方法 | |
PL225215B1 (pl) | Wyważarka wałów przegubowych i sposób wyważania wałów przegubowych | |
KR101686207B1 (ko) | 진동하는 구조물의 마찰측정 장치 | |
CN104019942B (zh) | 一种自适应的变载荷振动平台动平衡校正系统及方法 | |
US10794788B2 (en) | Dynamic balance testing device | |
CN106687791B (zh) | 高速旋转机械的振动测量装置、及振动测量方法 | |
CN104048828B (zh) | 一种高速滚珠丝杠副的动刚度研究实验台及测量方法 | |
KR100905397B1 (ko) | 주기적 회전진동을 이용한 동적 발란싱 장치 및 방법 | |
RU2627968C1 (ru) | Способ балансировки ротора и устройство для его осуществления | |
CN109374209A (zh) | 一种转子低速动平衡台及临界转速预测方法 | |
RU2426082C1 (ru) | Способ и устройство для балансировки роторов | |
US4608867A (en) | Method for the dynamic balancing of rotating machines in assembled condition | |
RU2544359C2 (ru) | Способ балансировки ротора и устройство для его осуществления | |
RU2561249C2 (ru) | Балансировочный станок | |
RU2539810C1 (ru) | Способ вертикальной динамической балансировки изделия и устройство для его осуществления | |
RU2225602C2 (ru) | Устройство для динамической балансировки изделий | |
RU2432557C2 (ru) | Стенд комплексного определения массово-инерционных характеристик осесимметричных роторов | |
RU63527U1 (ru) | Станок для динамической балансировки изделий | |
RU2593676C1 (ru) | Балансировочный станок и низкочастотная колебательная система для его реализации | |
RU2339926C1 (ru) | Балансировочный станок для динамической балансировки роторов | |
RU69994U1 (ru) | Устройство для динамической балансировки изделий | |
RU2382999C1 (ru) | Способ динамической балансировки ротора | |
RU2808155C1 (ru) | Двухкоординатный низкочастотный стенд для исследования и калибровки сейсмических датчиков |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190415 |