Obrabotka Metallov. 2016 no. 2(71)

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 2 (71) 2016 47 ОБОРУДОВАНИЕ. инструменты Т а б л и ц а 4 Рекомендуемая точность изготовления элементов ротора в зависимости от его скоростных характеристик Параметры Скоростные характеристики ротора (частота вращения), мин –1 74,6 80 90 100 120 Угловая скорость ротора ω, с –1 7,808 8,373 9,420 10,467 12,560 Удельный дисбаланс е, мм 0,808 0,752 0,669 0,602 0,502 Максимально допустимое расстояние до центра масс корректирующих дисбалансов (скребковых лопаток), мм 16,943 16,887 16,804 16,737 16,637 Предельно допустимые значения корректирующих дисбалансов (соот- ветствующие ГОСТ 22061-76), г·мм До 49 897 До 49 732 До 49 487 До 49 290 До 48 996 Рекомендуемая точность выполнения лопаток (квалитет) в соответствии с табл. 3 IT 14 IT 13 IT 13 IT 13 IT 13 В случае выхода из строя и замены всего ра- бочего вала необходимо изготовить его элемен- ты и занести их геометрические характеристики в паспорт деталей. В соответствии с этими дан- ными и с помощью 3D-моделирования в про- граммном продукте Компас определить инерци- онно-массовые характеристики проектируемой конструкции (масса и расстояние до центра масс). Затем в соответствии с предлагаемой выше методикой и фактическими значениями характеристик элементов вала выбираются две плоскости приведения и определяются величи- ны и направления векторов корректирующих дисбалансов с помощью графического метода построения моментных многоугольников. В ка- честве корректирующих дисбалансов использу- ются скребковые лопатки. Используя уравнение положения центров масс , i i i m r R m = ∑ ∑ (9) где i m – масса i -го элемента скребковой лопат- ки; i r – радиус-вектор, задающий положение центра масс i -го элемента скребковой лопатки, получили значение инерционно-массовых ха- рактеристик для скребковой лопатки как кон- струкции, состоящей из двух элементов. В си- стеме Компас 3D моделируется каждый из этих элементов в отдельности и вся лопатка в целом в зависимости от полученных расчетных данных для достижения необходимых значений коррек- тирующих дисбалансов. Выводы 1. Установлено, что для полной уравновешен- ности рабочего вала смесителя при номиналь- ных значениях инерционно-массовых харак- теристик его элементов (масса и расстояние до центра масс) необходимо установить углы раз- ворота скребковых лопаток относительно оси  y на углы φ kA = 137° и φ kB = 134° соответствен- но, а геометрические и инерционно-массовые характеристики изменить таким образом, что D cA = D cB = D kA = D kB = 47516,9 мм·г. 2. Получены минимальные и максимальные значения дисбалансов неуравновешенных масс в соответствии с квалитетами. Так, при IT6 ми- нимальное значение составляет 67062,74 г·мм, максимальное – 67122,40 г·мм, а при IT18 мини- мальное значение – 50822,26 г·мм, максималь- ное – 83362,88 г·мм. 3. Получены графики ожидаемых отклоне- ний значений корректирующих дисбалансов от их номинальных значений в зависимости от точ- ности изготовления элементов месильного вала. При низкой точности изготовления элементов рабочего вала (IT 18) ожидаемые отклонения корректирующих дисбалансов от номинальных значений могут достигать 75 %. 4. Определены квалитеты точности изготов- ления месильных лопаток для различных угло- вых скоростей вращения рабочего вала: при угловой скорости вращения ω = 7,808 с –1 – ква- литет IT 14; от ω = 8,373 с –1 до ω = 12,560 с –1 – квалитет IT 13.