Роторы турбомашин, состоящие из отдельных дисков, могут П1Сгь значительную неуравновешенность, несмотря на то, что каждый из этих дисков подвертался уравновешиванию. Это явление особенно проявляется в тех случаях, когда диск уравновешивается, цептрируясь по одной поверхности, а в узле ротора сопрягается с дрлтими дисками но другим новерхностям.
Значительное влияние на неуравновешенность одгшго из элементов ротора, а следовательно, и всего ротора оказывает cNieurenne цснтроз тяжести и нерекосы элементов ротора при сборке. Особенно сильно сказывается ЭТО в.шянке на роторах, после сборки не подвергающихся уравновешиванию, которое может быть произведено ма балансировочных машинах.
При наличии в роторе неуравновешенных дисков, расположенных на значительном удалении от опор, во время его врашения могут иметь место деформации, приводяш,ие к увеличеиню неуравновешенности всего ротора, ЧТО является из источников возбуждения вибрации турбомашин.
В случай же обеспечения уравновешенности каждого диска в роторе возбуждаюшне силы от неуравновешенности практически отсутствуют или СТОЛЬ малы, что силы сопротивления сушественио уменьшают величины амплитуд вибрации турбомашин даже в области резонансных скоростей.
Неуравновешенность каждого диска в роторе обусловлена дисбалансом, имеюшим место в результате неоднородности материала и технологических ошибок ири изготовлении самого диска, а также с дисбалансом, возникающим вследствие монтажиых ошибок при ностановке диска в роторе.
Достижение сбалансированности каждого диска з роторе осуществляется путем раздельного оиределения этих видов дисбаланса: первого -
NB 124691
посредством балансировочных средств и второго - по изменению расположения контрольных поверхностей в роторе по отношению к диску или наоборот.
Отличительная особенность онисываемого способа заключается з следующем. . .
Диски отдельно уравновешивают и.1н определяют величину и направление неуравновешенности, а также величины биения заранее выбранных поверхностей дисков. После этого собирают диски в ротор и определяют биение тех же поверхностей дисков в собранном роторе. По геометрической сумме, этих величин определяют для каждого диска величины и направления смешений, по которым расчетным путем находят величины и угловые координаты коррекции неуравновешенности каждого из собранных в ротор дисков. Этим достигается уравновешенность каждого из дисков в собранном роторе.
На фиг. 1 изображена схема уравновешивания диска; на фиг. 2 - схема измерения биения дисков в роторе; на фиг. 3 - схема устранения суммарной неуравновешенности диска в роторе.
Для нахождения положения заданной контрольной поверхности О {фиг. 1) относительно оеи балансирования определяют величину биений множества точек, до всех точек линии (сечение Я,-), но не менее четырех, расположенных в ДВА-Х взаимно-перпендикулярных направлениях.
Получаемые, таким образом, данные характеризуют положение иентра тяжести линии контрольной поверхности в заданном сечении (геометрическая задача).
После того как ротор собран, определяют расположение той же линии контрольной поверхности D, в заданном сечении Р,, но уже относительно оси (фиг. 2) врашения ротора.
Смещение оси вращения гo диска в роторе относительно оси балансирования этого же диска принимают равным по величине и направлению изменения положения центра тяжести линии контрольной поверхности в заданном сечении (геометрическая задача) .
Монтажная неуравновешенность г-го диска (фиг. 3) равна /„; G;-8;, где G,.-вес г-го диска.
Таким образом, суммарная неуравновешенность диска в роторе будет равна геометрической сумме:
fri fgi ,
которой однозначно соответствует величина и угловая координата коррекции. В прОЦессе уравновешивания отдельного диска устраняют/ ; или ограничиваются только определением этого вектора неуравновешенности. В последнем случае его действие устраняют в собранном роторе в сумме ,-. Для турбомашин со сменными лопатками устранение fgi (суммарной неуравновешенности диска) производят перестановкой лопаток, в остальных случаях - съемом металла или постановкой уравновешивающих грузов.
В случае разборного ротора/ устраняют после разборки ротора и определения /,„.
Аналогичным путем, зная изменения биений ЗГ,. торцев ГД определяют и вносят поправку на неуравновешенность i-ro диска, которую принимают равной:
ме: - аксиальный момент инерции диска;
/эт-j - экваториальный момент инерции диска;
г - радиус, на котором замеряется торцевое биение диска;
hi - расстояние между балансировочными плоскостями. Так как величина
п „ aKCj 3Kei ,-
2/г// 87z; для данного диска и ротора постоянная, то коррекцию
ее величину и угловую координату определяют по величине и направлению От-;.
Предмет изобретения
Способ уравновешивания роторов, собранных из последовательно соединенных один с другим дисков, каждый из которых предварительно уравновешивают, отличаюш;ийся тем, что, с целью достижения уравновешенности каждого из дисков в собранном роторе, эти диски отдельно уравновешивают или определяют величину и направление неуравновешенности и величины биения заранее выбранных поверхностей дисков, после чего собирают диски в ротор, определяют биения тех же поверхностей дисков в собранном роторе и по геометрической сумме этих величин определяют для каждого диска величины и направления смешений, по которым расчетным путем находят величины и угловые координаты коррекции неуравновешенности каждого из дисков, собранных в ротор.
- 3 -№ 124691
/А-ОЛ- bV&r,-,
