Динамическая неуравновешенность





Динамическая неуравновешенность

Апрель 15, 2013

Ротор, неуравновешенные массы которого, при его вращении дают две равные центробежные силы, противоположно направленные и лежащие в одной осевой плоскости, является динамически неуравновешенным (рис. 1).


 

Рис.1 – Динамически неуравновешаный ротор.

В данном случае ротор находится в статическом равновесии, но он имеет две приведенные неуравновешенные массы, которые при его вращении создают две равные противоположно направленные центробежные силы С – С, следовательно, на ротор при его вращении будет действовать динамический момент пары сил, стремящихся изогнуть вал ротора и вырвать его из подшипников.
Величина момента определится из выражения:

M = C L

где С – величина одной из силы пары; L – плечо пары.
Для уничтожения динамического момента пары при балансировке, вызывающего вибрацию ротора, необходимо в плоскости действия этой пары, проходящей через ось вращения, поместить два груза, величина и место прикрепления которых должны быть выбраны так, чтобы они создавали эквивалентную, противоположно действующую динамическую пару.
То есть для динамического равновесия ротора необходимо, чтобы:

М = М1

C L = C1 L1

где C1 L1 – динамический момент пары, создаваемый уравновешивающими массами.
Динамическое равновесие будет соблюдено при любом выборе величины множителей указанного равенства, лишь бы произведение обеих частей равенства были равны.
Влияние динамической неуравновешенности возрастает с увеличением осевого расстояния (плеча) между неуравновешенными массами, и потому динамическая балансировка в особенности необходима для длинных роторов, какими являются роторы турбин, генераторов, много ступенчатых центробежных насосов, электродвигателя и тому подобное.
Для коротких роторов одноступенчатых турбин, конденсатных и циркуляционных насосов и других подобных машин динамическая балансировка не совсем обязательна, при условии тщательного выполнения балансировки статической. Однако и роторы небольшой длины могут обладать значительной динамической неуравновешенностью. Примером может служить показанный на рис 2 статически уравновешенный диск, неправильно, с перекосом посаженый на вал (плоскость диска не перпендикулярна оси вала).

Рис. 2 – Перекос посадки диска на вал.