Динамического заклинивания

Динамическое уравновешивание вращающихся масс. Для динамического уравновешивания масс вращающегося звена необходимо, чтобы его ось вращения совпадала с одной из трех главных центральных осей инерции звена. Из теоретической механики известно, что при этом не возникают дополнительные давления на опоры оси от действия центробежных сил инерции и ось вращения называется свободной осью.

колебаний оказывается наибольшей тогда, когда наступает явление резонанса, при котором период вынужденных колебаний, создаваемых вращающимся ротором D, равен периоду собственных колебаний станка А. Амплитуда наибольших колебаний отмечается стрелкой Е на закопченной бумаге F. Перед установкой на станок на роторе намечают две плоскости уравновешивания, на каждой из которых устанавливают по одному противовесу. Такие плоскости на рис. 180 обозначены цифрами /—/ и II—И. Центробежные силы противовесов образуют силу и пару сил. Для динамического уравновешивания вектор центробежной силы должен быть равен и противоположно направлен главному вектору сил инерции ротора, а вектор момента пары центробежных сил должен быть равен и противоположно направлен главному моменту сил инерции ротора.

Разбирая общий метод уравновешивания произвольного числа масс, расположенных в различных плоскостях, было показано, что это достижимо с помощью двух дополнительных масс, помещенных в двух выбранных плоскостях исправления. Описанный выше план последовательного устранения статического и динамического дисбалансов вращающегося звена может быть изменен и упрощен при решении задачи одновременного устранения обоих дисбалансов. Так, выбирая противовесы тя и тк в выбранных плоскостях исправления О и V, составляем два векторных уравнения динамического уравновешивания вращающихся масс. Первое уравнение равновесия действующих сил имеет вид

Кривошип 1 вращается вокруг неподвижной оси А. Звено 2 входит во вращательные пары В и С с кривошипом 1 и подъемно-качающимся вокруг неподвижной оси D столом 3 легкого типа, рабочей клети прокатного стана. Пружина 4 закреплена одним концом в точке Е стола, а концом F — с неподвижной стойкой и служит для динамического уравновешивания стола 3.

Фиг. 6. 40. Положение начальных и остаточных (после динамического уравновешивания) векторов неуравновешенности.

димыми условиями динамического уравновешивания являются вертикальное расположение оси вращения и рабочие обороты.

Динамическая неуравновешенность, в отличие от статической, выявляется при достаточно высоких угловых скоростях вращения. Существует два основных способа динамического уравновешивания в приборостроении: ручной и механизированный.

При ручном способе динамического уравновешивания относительная величина неуравновешенности определяется по амплитуде вибраций опор вращающегося ротора на ощупь, а место неуравновешенной массы — путем последовательного перемещения груза по окружности ротора до обнаружения точки минимальной вибрации (амплитудный метод обнаружения месторасположения неуравновешенности).

Технологический процесс динамического уравновешивания состоит из решения следующих трех самостоятельных задач:

Выбор метода решения каждой из задач динамического уравновешивания и обору-

доваиия здвиси!1 ы основном от следующих трех факторов: 1) возможности получения необходимой точности динамического уравновешивания; 2) простоты выполнения операции; 3) обеспечения высокой производительности.

Условие (41.8) выражает отсутствие динамического заклинивания, аналогичного по характеру заклиниванию самотормозящейся передачи в статике [29,37].

При этом в реальных механизмах, для которых возможен режим оттормаживания, по крайней мере должны выполняться условия (43.4), (41.8), что гарантирует отсутствие динамического заклинивания самотормозящейся передачи. В ответственных случаях необходимо стремиться также к выполнению условия (43.27). Коэффициент сопротивления $k< k+l, входящий в элементы \В\Г< А+1 матрицы В при г = k, k+l, k + 2, для принятой схемы машинного агрегата является кусочно-постоянной функцией

Режим заклинивания может осуществляться при определенных условиях в неустановившемся движении. В этом случае коэффициент оттормаживания имеет конечное значение, однако моменты Mk+i,k, Mkik+1 неограниченно возрастают. Если в первом случае заклинивание происходит независимо от динамических параметров самотормозящегося механизма, то во втором случае оно осуществляется только при определенных динамических параметрах. Условия, устанавливающие граничные значения этих параметров, называются условиями динамического заклинивания (см. п. 10.2).

сравнительно несложно определяются условия динамического заклинивания механизма, время разбега и выбега и пр. [13; 18; 36; 48; 92].

Анализируя полученные выше выражения для моментов МА+1Й и Mk,k+i согласно (10.20) и учитывая замечания относительно динамического заклинивания в п. 10.1, заключаем, что динамическое заклинивание самотормозящейся пары, исключающее движение с относительным перемещением ее элементов, происходит при условии

которое следует рассматривать как условие отсутствия динамического заклинивания самотормозящегося механизма [13; 18; 36; 48]. Если силовое передаточное отношение зависит от скорости звеньев, в условие (11.4) необходимо подставлять максимальное значение коэффициента оттормаживания max ц/,+1, *•

Если Mk = const и Mft+1 = const, то выбег, начавшийся в режиме оттормаживания, в этом режиме и закончится. Заметим, что движение механизма в режиме оттормаживания осуществимо только при выполнении условия отсутствия динамического заклинивания (11.4). Поскольку силовое передаточное отношение в режимах инверсном тяговом и оттормаживания является непрерывной функцией сод, то по'лное время выбега определяется из уравнения

Таким образом, при невыполнении условия (11.4), выражающего отсутствие динамического заклинивания в механизме с жесткими звеньями, выражение для момента Mk, k+i имеет апериодический характер. В механизмах с высокой жесткостью звеньев интенсивность нарастания моментов Mk, k+i , Mk+i, k во времени оказывается значительной, что позволяет рассматривать этот режим как режим заклинивания. В отличие от механизма с жесткими звеньями, для которых при невыполнении условия (11.4) заклинивание происходит мгновенно в момент окончания тягового режима, в механизме с упругими звеньями заклинивание происходит за весьма малый (но конечный) промежуток времени. Указанное является причиной аварий ряда производственных механизмов [13; 18; 29]. Отметим, что предельный случай, когда

Таким образом, условие отсутствия динамического заклинивания самотормозящегося механизма (11.4) следует рассматривать как неравенство.

При этом предполагается, что условие отсутствия динамического заклинивания самотормозящегося механизма (11.4) непременно выполняется, т. е;

Выше при исследовании режимов выбега и вынужденных колебаний в приводах с самотормозящимися механизмами предполагалось, что условие отсутствия динамического заклинивания (12.34) выполняется, т. е.