Балансировка роторной системы (стр. 1 из 2)
Министерство образования и науки РФ
Федеральное агентство по образованию
Южно – Уральский государственный университет
Кафедра « Автомобильный транспорт »
Курсовая работа
по дисциплине «Вибродиагностика»
на тему «Балансировка роторной системы»
Выполнил: студент группы АТ – 551
Проверил: Иванов Д.Ю.
Челябинск
2008
Аннотация
Курсовая работа по курсу: Вибродиагностика. – Челябинск: ЮУрГУ, АТ, 2008. – 14 с. 3 рис. Библиография литературы – 1 наименование.
В данной курсовой работе экспериментально исследуются колебания роторной системы, и по полученным экспериментальным данным производится балансировка одного из дисков лабораторной установки, производится расчет корректировочной массы, и угол на который необходимо установить корректировочную массу. Также проведен теоретический расчет значений амплитуд ускорений и проведено сравнение экспериментальных и теоретических результатов.
Содержание
Введение
1. Балансировка роторной системы
1.1. Цель работы
1.2. Описание установки и методика проведения эксперимента
1.3. Определение величины и угла прикрепления корректирующей массы
2. Теоретическое определение значений амплитуды ускорений
3. Оценка адекватности проведенной балансировки
Литература
Приложения
Введение
Необходимость точного измерения и анализа механических колебаний возникла с первых шагов разработки и конструирования машин, учитывающих вопросы амортизации механических колебаний и виброизоляции. Исследование механических колебаний прочных машин медленного действия в прошлом основывалось на опыте инженеров-конструкторов и применении несложных оптических приборов, измеряющих смещение механических колебаний.
В последние 15-20 лет произошло быстрое развитие техники измерения и анализа механических колебаний (виброметрии) с тем, чтобы удовлетворить всем требованиям исследования и оценки новых, легких и быстродействующих машин и оборудования.
1. Балансировка роторной системы
В данной работе экспериментально исследуются колебания роторной системы, и по полученным экспериментальным данным производится балансировка одного из дисков лабораторной установки. При этом производится расчет корректировочной массы, и угол на который необходимо установить корректировочную массу. Сопоставляя полученные теоретические и экспериментальные результаты, можно сделать выводы о качестве проведения балансировочных работ.
1.1 Цель работы
1. Проведение балансировки ротора по методу трех пусков.
2. Построение векторной диаграммы для определение величины и фазового угла корректирующей массы.
3. Сравнение полученных экспериментальных и теоретических результатов.
1.2 Описание установки и методика проведения эксперимента
Экспериментальная установка для определения АЧХ и ФЧХ системы показана на рис 1. Она состоит из роторной системы, управляющей и измерительной аппаратуры. Исследуемая система представляет собой простейшую роторную систему. Конструктивно лабораторная установка состоит из основания, на котором крепятся две опоры, кронштейн датчика и асинхронный двигатель типа КД-50-У4, мощностью 60 Вт с номинальной частотой вращения 2750 об/мин. В опорах на подшипниках качения вращается вал с двумя дисками. Вал соединен с двигателем с помощью муфты. Датчики виброускорения помещаются на опоры в вертикальном и горизонтальном направлениях, ближе к дискам с дисбалансом. На рисунке 1 представлена схема установки
Датчики виброускорения - пьезоэлектрические акселерометры установлены на опорах - подшипниках качения. Сигнал виброускорения с датчиков поступает на измерители амплитуды, датчики измеряют мгновенные значения виброускорений; измерители амплитуды показывают амплитуды виброускорения на опорах. Эксперимент проводится способом трех пусков с пробными массами.
Способ трех пусков с пробными массами
Данный способ применяют в тех случаях, когда отметку фазы получить нельзя. При этом используют виброизмерительную аппаратуру для определения амплитуды колебаний корпуса или бесконтактные датчики, измеряющие перемещения ротора. При первом запуске определяем амплитуду
вибрации с начальным (исходным) дисбалансом ротора. Затем в плоскости коррекции устанавливаем пробную массу 
, запускаем ротор и определяем новую амплитуду колебаний корпуса. Эту операцию повторяем еще 2 раза, устанавливая на одном и том же радиусе, но под различными углами. Полученным трем амплитудам присваиваются номера в следующей зависимости: A1>A2, A1>A3. После этого строим векторную диаграмму дисбалансов (рисунок 2) .Получаем систему треугольников, в каждом из которых неизвестна одна сторона Ап, но стороны равны между собой и пропорциональны
. На основании теоремы косинусов:А12=А02+Ап2 – 2А0Апcos
; (1)A22=А02+Ап2 – 2А0Апcos(
– 
); (2)A32=А02+Ап2 – 2А0Апcos(
- ). (3)где
- угол между первым и вторым положением пробной массы; - угол между вторым и третьим положением пробной массы; - угол между первым и третьим положением пробной массы.Угловое положение
для постановки корректирующей массы относительно положения первой пробной массы (в том же направлении, по которому отмечают, и ) определяем по зависимости полученной из первых трех выражений: 
; (4)Величину Ап находим после подстановки значения
в одно из тех же выражений, или из их разности: 
; (5)на основании чего находим и величину корректирующей массы из соотношения
. (6)Если балансировку выполнять удалением массы
, то место коррекции находят под углом + 180°.Порядок проведения работы
• проводится экспериментальное исследование колебаний системы; результаты эксперимента заносятся в таблицу;
• по результатам эксперимента вычисляются значения величины корректирующей массы и фазовый угол ее установки;
• строится векторная диаграмма дисбалансов диска роторной системы;
• сравнение теоретических и экспериментальных результатов;
• определение остаточного дисбаланса;
• делаются выводы о качестве проведенных балансировочных работ.
Результаты проведения эксперимента представлены в табл.
Таблица 1 – Результаты проведения эксперимента
  |  |  |   |  ,град | ,град | ,гр | |
| 1 вертикально | 3,685 | 4,652 | 3,281 | 2,271 | 300 | 255 | 2,09 |
| 2 вертикально | 2,189 | 2,884 | 1,931 | 1,216 | 300 | 255 | 1,985 |
| 1 поперечно | 2,632 | 16,8904 | 7,079 | 2,121 | 60 | 315 | 2,09 |
| 2 поперечно | 3,384 | 4,392 | 3,982 | 2,265 | 60 | 315 | 1,985 |
1.3 Определение величины и угла прикрепления корректирующей массы
Установим порядковые номера амплитуд вибраций с пробными массами и угловые положения второго и третьего номеров относительно первого; согласно требованию А
>А 
, А >Аз.