Obrabotka Metallov. 2016 no. 2(71)

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 2 (71) 2016 42 ОБОРУДОВАНИЕ. инструменты процесса. Внешняя виброактивность обусловли- вается изменением положения элементов меха- низма или всей конструкции в процессе эксплуа- тации. Следовательно, все быстровращающиеся и длинные валы с расположенными на них эле- ментами нуждаются в уравновешивании [1–8]. В связи с тем что роторы могут представлять собой сложные изделия, состоящие из большого числа деталей, то от их распределения по окруж- ности будет зависеть положение оси инерции. В конкретных конструкциях, особенно в тех, где детали изготовлены методом литья или методом объемной штамповки, добиться равномерного распределения масс не представляется возмож- ным. При наличии дисбаланса увеличиваются силы, действующие на опоры. Изменение знака действующих сил приводит к увеличению на- грузок на подшипники и, как следствие, на сам корпус, и далее на несущую конструкцию и фун- дамент. В некоторых технологических машинах ро- торы (в том числе и рабочие валы) имеют зна- чительную протяженность (до двух метров и более). Их балансировка осложняется наличием расположенных на них деталей или сборочных единиц. Особенно остро проблема балансиров- ки стоит в том случае, когда детали выходят из строя по различным причинам, в том числе свя- занным с технологией изготовления продукта. Здесь имеется в виду воздействие больших на- грузок от внешних механических воздействий и агрессивной среды, в результате чего проис- ходит интенсивное снижение эксплуатационных характеристик роторов. Тогда ставится задача замены вышедших из строя деталей. А это значит, что необходимо вы- брать метод их изготовления. К таким методам можно отнести получение деталей литьем или резанием. Первый случай является наиболее прогрессивным, но менее точным, второй – бо- лее точным, но дорогим. Можно применить ком- бинированный метод, когда заготовку получают литьем, а затем дорабатывают резанием. Но и в этом случае необходимо знать, какую точность требуется обеспечить при изготовлении деталей. Как известно, от выбранного метода будет зави- сеть и разность их масс. Если таких деталей не- сколько на одном рабочем валу, то распределен- ная масса будет влиять и на положение центра масс всей сборки, и, как следствие, на положе- ние оси инерции. Положение оси инерции в такой конструкции зависит от количества, точности изготовления, инерционно-массовых характеристик деталей, входящих в сборку, а также от расположения их на валу. В таком случае балансировка будет за- ключаться в совмещении осей инерции и осей вращения общей сборки [8–16]. Определение моментов инерции и положения центра масс сборки в этом случае можно осуществлять с по- мощью построения объемных моделей с исполь- зованием пакета прикладных CAD-программ. Низкая точность выполнения элементов ро- тора исполнительного механизма приводит к изменению инерционно-массовых параметров ротора и может оказать значительное влияние на его уравновешенность. Таким образом, необхо- дима динамическая балансировка и разработка рекомендаций по точности изготовления эле- ментов рабочего органа. Так как демонтаж рабочего вала для балан- сировки при замене одной или нескольких ме- сильных лопаток нецелесообразен, необходима методика, позволяющая определить отклонения величин корректирующих дисбалансов от их но- минальных значений при различной точности изготовления элементов рабочего вала. В связи с этим цель данной работы заключа- ется в разработке методики определения значе- ний корректирующих дисбалансов, уравнове- шивающих роторы технологических машин на примере смесителя непрерывного действия. В процессе работы были определены усло- вия полной уравновешенности ротора при номи- нальных инерционно-массовых характеристиках его элементов, минимальные и максимальные значения дисбалансов неуравновешенных масс в зависимости от точности изготовления эле- ментов ротора, ожидаемые отклонения значений корректирующих дисбалансов при различной точности изготовления месильных лопаток от номинальных значений, квалитеты точности из- готовления лопаток для различных угловых ско- ростей вращения рабочего вала. Теория и методика Предлагаемая оригинальная методика опре- деления инерционно-массовых характеристик элементов, входящих в сборку, в зависимости