Введение к работе
Актуальность темы. Надежность работы машин и приборов в значительной степени определяется долговечностью конструкций подшипниковых узлов. В подшипниковых узлах машин и приборов протекают колебательные процессы, а следовательно, возникают вибрации. Учесть влияние колебательных процессов, вибраций подшипников на точность балансировки роторов достаточно сложно, так как они зависят от большого числа факторов (скорость, нагрузка, чистота поверхности, смазка, температура, и др.). Работ по анализу вибраций подшипников качения еще недостаточно, в особенности по оценке их влияния на точность балансировки роторов.
Поэтому в данной работе решены задачи по установлению основных причин вибрации роторных агрегатов с опорами качения и балансировки неравномерно вращающихся неуравновешенных роторов на примере высокоскоростной турбомашины. Актуальность исследований в области балансировки роторов при непостоянстве частоты вращения отмечалась на 1 Всероссийской научно-технической конференции "Балансировочная техника" (октябрь, 1994 г.).
Особенность решения поставленной задачи заключается в учете непостоянства частоты вращения балансируемого ротора и причины колебаний его угловой скорости.
Цель работы - разработать способы и средства балансировки неравномерно вращающихся неуравновешенных роторов агрегатов, обеспечивающие снижение их виброактивности.
В соответствии с поставленной целью работы сформулированы следующие основные задачи диссертационных исследовании: выявить локализованные источники и причины колебаний угловой скорости балансируемого ротора на опорах качения;
_4 —
-
Получить аналитические зависимости для определения коэффициентов неравномерности вращения роторов при различных воздействиях локализованных источников колебаний угловой скорости;
-
Разработать технологию процесса балансировки роторов при переменной частоте вращения;
-
Определить допустимые дисбалансы в плоскостях коррекции ротора турбомашины.
-
Разработать средства балансировки роторов, высокоскоростных турбомашин при непостостоянстве их частоты вращения;
Методы исследования. При решении поставленных задач использованы методы теоретической механики, высшей математики и теории балансировки роторов.
Научая новизна. На основе системного подхода разработаны технические и технологические решения задачи балансировки неравномерно вращающихся неуравновешенных роторов высокоскоростных турбомашин.
Выявлены локализованные источники и причины колебаний угловой скорости балансируемого ротора на опорах качения.
Получены аналитические зависимости для определения коэффициентов неравномерности вращения роторов при различных воздействиях локализованных источников колебаний угловой скорости.
Практическая ценность. Определены основные статистические характеристики смеси сигнала дисбаланса и модулирующих помех при балансировке роторов, позволяющие выбрать необходимую эквивалентную добротность следящего фильтра измерительного устройства балансировочного станка или комплекта. Определены допустимые дисбалансы в плоскостях коррекции роторов турбомашин (турбохолодильника и турбокомпрессора).
— 5 —
Разработана рациональная технология балансировки роторов
эыстроходных турбомашин. ... —
Внедрение результатов работы. Создана модель балансировочного <омплекта на базе БК-3 с новой схемой следящего фильтра, позво-тяющего балансировать неравномерно вращающиеся неуравновешенные роторы в широком диапазоне частот их вращения.
Результаты диссертационной работы использованы в НПО 'Купол-М" и АО "Наука".
Апробация работы. Основные результаты исследовании по теме шссертационной работы докладывались:
- на заседании кафедры "Теория механизмов и машин" МИИТа;
- на семинаре отделения "Теория и практика балансировочной
гехники" Академии проблем качества РФ.
Публикации. По результатам диссертационной работы онублико-пшы две статьи.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, [етырех глав, заключения, списка литературы, включающего 53 гаименования, приложения. Основной текст изложен на 124 стр. [ашинопнсных листов, поясняется 42 рисунками и 4 таблицами, )бщий объем диссертации с приложениями составляет 132 страницы.