Способ балансировки поршневых машин и устройство для его осуществления Советский патент 1982 года по МПК G01M1/38 

(54) СПОСОБ БАЛАНСИРОВКИ ПОРШНЕВЫХ МАШИН И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУШЕСТВЛЕНИЯ

1

Изобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано в машиностроении при сборке дизель-генераторов или электрокомпрессоров.

Известен способ балансировки поршневых машин, заключаюш.ийся в том, что машину вибрируют на вибростенде и по амплитуде вибрации судят о дисбалансе машины 1.

Известно также устройство, реализующее способ, содержашее. вибростенд для установки машины, возбудитель колебаний стенда и блок измерения вибрации 1.

Однако этот способ и устройство характеризук)тся недостаточной точностью балансировки в связи с тем, что амплитуда вибрации учитывает только дисбаланс всей машины, не учитывая взаимное расположение элементов машины.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ балансировки поршневых машин, заключающийся в том, что машину вибрируют и по амплитуде вибрации на холостом ходу вала машины, т. е. с отсутствием нагрузки на ее валу, судят о дисбалансе машины 2. ;

Известный способ осуществляется устройством для балансировки поршневых машин, содержащим вибростенд для установки машины, генератор статического и моментного дисбаланса и привод вращения вала 5 машины 2.

Однако этот способ и устройство характеризуются недостаточной точностью балансировки в связи с тем, что балансировка мащины на холостом ходу вала не учитывает 10 дисбалансы, связанные с деформациями деталей, не учитывает вибрацию корпуса мащины и связи между элементами машины.

Цель изобретения - повышение точности балансировки.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу балансировки поршневых машин, заключающемуся в том, что машину вибрируют и по амплитуде судят о дисбалансе машин, вибрацию создают на частоте вращения вала мащины, изменяют амплитуду и фазу вибрации по отнощению к углу поворота этого вала, а о дисбалансе судят по минимальной амплитуде и фазе вибрации.

Устройство для балансировки порщневых машин снабжено отметчиком числа оборотов вала, соединенным с ним синхронизатором и двумя размещенными на валу дебалансами один из которых установлен с возможностью перемещения в вертикальном направлении, а другой - в осевом направлении. На фиг. 1 изображено устройство, реализующее способ балансировки порщневой мащины, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 2; разрез; на фиг. 4 - вид В на фиг. 2, разрез. Устройство содержит вибростенд состоящий из рамы 1, амортизаторов 2, расположенных под рамой 1, и амортизаторов 3, расположенных на раме 1, на которые устанавливается порщневая мащина 4 с закрепленным на нем генератором 5 статического и моментного дисбаланса, вал 6 которого связан с корпусом 7 генератора 5 посредством подщипников 8 и 9. На валу 6 установлен с возможностью осевого перемещения ползун 10, на котором закреплены две пластины И с копирными пазами 12 с размещенными в них копирными пальцами 13 дебаланса 14, установленного с возможностью перемещения в вертикальном направлении. В дебалансе 14 выполнен канал 15, нормальный к оси вала 6. В канале 15 установлен подпружиненный упор 16. На торцах дебаланса 14 установлены корректировочные грузы 17. На валу 6 установлен также дебаланс 18, втулка 19 которого имеет возможность перемещаться в осевом направлении, но зафиксирована в своем крайне.м положении посредством подпружиненного фиксатора 20, входящего в паз 21, выполненный на поверхности вала 6. Аналогичный фиксатор 22, обеспечивающий фиксацию в противоположном направлении, установлен в пластине 11. На поверхности втулки 19 выполнен в одной плоскости с фиксатором 22 паз 23. На валу 6 также закреплен подвижный элемент 24 индуктивного отметчика 25 числа оборотов, неподвижный элемент которого закреплен fe пазу 26 корпуса 7. Вал 6 соединен с валом привода, который выполнен в виде двигателя 27 постоянного тока. В продольной плоскости симметрии рамы 1 предусмотрены две площадки 28 и 29 для установки датчика 30 ускорений, соединенного с анализатором 31. Площадка 28 находится под центром масс рамы 1, а площадка 29 в ее периферийной части. На поверхности соединительной муфты 32 равномерно нанесены деления, а на корпусе 33 мащины 4 в одной горизонтальной плоскости с осью муфты 32 закреплен указатель 34 ее положения. Элемент 24 отметчика 25 числа оборотов установлен в одной горизонтальной плоскости с осью вала 6 и соединен со стробоскопом 35, лампа которого установлена в одной горизонтальной плоскости с указателем 34 и .направлена нормально к оси вала 6. Двигатель 27 соединен через реостат 36 с источником питания (не показан) так, чтобы полярность обеспечивала вращение вала 6 в одну сторону с муфтой 32. Устройство содержит также указатель статического дисбаланса, выполненный в виде щкалы 37, нанесенной на корпус 7 генератора 5, и связанного с ним указателя 38. Реализация способа с помощью устройства осуществляется следующим образом. Перед началом работы проверяют установку нулей генератора 5, для чего сначала совмещают указатель 38 с нулевой отметкой по щкале 37 статического дисбаланса. При этом пластины 11 с пазами 12 смещаются вправо на величину, обеспечивающую максимальное верхнее положение пальцев 13 и, следовательно, дебаланса 14. Пустив двигатель 27, определяют не превыщает ли сигнал датчика 30, установленного на площадке .28, допустимой нулевой величины. При необходимости меняют массу корректировочных грузов 17. В том же положении указателя 38 должен иметь место «О моментного дебаланса, что определяется по показаниям датчика 30, установленного на площадку 29, и при необходимости производят аналогичную корректировку. Балансировка порщневой мащины происходит в следующей последовательности. Пускают мащину 4 и выводят ее на номинальный режим по давлению нагнетания и температурам. Затем пускают двигатель 27 генератора 5 и посредством реостата 36 добиваются по стробоскопу 35 синхронности вращения генератора 5 и мащины 4, т. е. создают вибрацию мащины по частоте вращения вала 6, перемещают ползун 10 с пластинами 11 .влево, чем вводят произвольную величину силового дисбаланса. При этом упор 16 выбирает зазоры в парах привода дебаланса 14 в случае, если он находится вблизи своего внутреннего положения и его центробежная сила недостаточна для выборки зазоров. Палец 13 занимает одно из положений на наклонном участке паза 12. Затем, задав реостатом 36 некоторое относительное скольжение (asf 1 об/мин) и наблюдая за показаниями анализатора 31, по указателю 34 определяют положение муфты 32, соответствующее минимуму сигнала датчика 30 в точке площадки 28. Затем, удерживая реостатом 36 это положение муфты 32 в луче стробоскопа 35 против указателя 34, изменяют положение указателя 38, доведя до минимума показания на анализаторе 31. После этого, остановив машину 4 и генератор 5, по положению указателя 38 определяют величину статического дисбаланса мащины 4. На плоскость 39 коррекции в отмеченном положении муфты 32 устанавливают соответствующий груз и. пустив машину 4, убеждаются в том, что сигнал датчика 30 в точке площадки 2Ь достаточно близок к нулю. Затем, переместив датчик 30 на площадку 29, сдвигают пластины 11 вправо так. итп ТальиьГ1ТвыходяГн; горизонтальный участок пазов 12 Пока фисатор 22 не упрется в край паза 23, генератор 5 не создает ни силового, ни моментного дисбалансов, поскольку центробежные силы деГуГ;; ; ;са4рТ2 2 : гГГпл:с™н Т, дебааГсомКвп Гво ГфГса р ТвГхопитиГпаза 21 В результате этого перемешУния пентообежнГе силы дебалансов 14 1ГсозГюТмоменГвозр по мере пРПРМРиГения 19 вправо. По показаниГм Гтчика Го на площадке 29 аналогично поеГыдущему определяют необходимую для :Z™noL SoV;cTaJoBKH гр наплосKoSb 40 ко%екции и векторнЕ о сложения на плоскости 39 силового и моментного гру; зов. После этого производят контрольный пуск машины 4. Предлагаемый способ балансировки и устройство для его осуществления позволяют повысить точность балансировки за счет учета деформации деталей и связи между элементами машины.

J5J7 f t

Л

Фиг.1 Формула изобретения 1. Способ балансировки поршневых машин, заключающийся в том, что машину вибрируют и по амплитуде вибрации судят о дисбалансе машин, отличаюи ийся тем, что, с целью повышения точности балансиЧ. I L V Ц1У-Г iiv/Ui- bJJV- ровки, вибрацию создают на частоте вращения вала мащины, изменяют амплитуду и фазу вибрации по отношению к углу поворота этого вала, а о дисбалансе судят п7м и им1л;;ой7м ;лйтуде и ф.зе вибрации. 2. Устройство для балансировки поршневых машин, содержащее вибростенд для установки машины, генератор статического и моментного дисбаланса и привод вращения вала машины, отличаюш,ееся ш, что оно снабжено отметчиком числа оборотов вала, соединенным с ним синхронизатором и двумя пеТе мещения в вертикальном направлении, а другой -,в осевом направлении. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1 Авторское свидетельство СССР № 291118, кл. G 01 М 1/38, 1969. 2. Колебания элементов аксиально-поршневых гидромашин. Под ред. К. В. Фролова. М., «Машиностроение, 1973, с. 29 (прототип) .