Vestnik of Don State Technical UniversityVestnik of Don State Technical UniversityВестник Донского государственного технического университета1992-59801088310.12737/18141МеханикаMechanicsМеханикаImproving adequacy of mechanical-mathematical model of rotor dynamics on the balancing machineПовышение адекватности механико-математической модели динамики ротора на балансировочном станкеПолушкин Олег ОлеговичPolushkin Oleg Олеговичgrunt@mail.ruПолушкин Олег Алексеевич Polushkin Oleg Алексеевич grunt@mail.ruФофана Исмаель МасмуFofana Ismael Масмуnazyroo@mail.ru22012016220120161612735https://zh-szf.ru/en/nauka/article/10883/view
Цель данного исследования — определение условий повышения эффективности функционирования балан-сировочного оборудования. В качестве задачи рассмат-ривается повышение точности и снижение трудоемко-сти балансировки ротора. В основе исследования — модель ротора на балансировочном станке, рассмотренная с точки зрения теории колебаний как динамическая система с двумя степенями свободы. В результате проведенных изысканий, во-первых, обоснована необходимость использования в модели ротора векторных значений коэффициентов влияния дисбаланса в каждой из плоскостей коррекции на колебания опор ротора на балансировочном станке. Во-вторых, представлена методика их экспериментального определения. Полученные результаты могут быть использованы при создании ба-лансировочного оборудования (балансировочные стан-ки и балансировочные комплекты) нового поколения. Проведенное исследование представляет собой разви-тие современной теории и практики балансировки, направленное на повышение адекватности динамиче-ской модели ротора.
The work objective is to determine the conditions for im-proving the operating efficiency of the balancing equip-ment. The problem is to increase accuracy and to reduce labor intensity of the rotor balancing. A rotor model on the balancing machine considered according to the vibration theory as a dynamic system with two degrees of freedom forms the basis of the research. As a result of the investigations, first, the necessity of applying vector influence coefficient values of the rotor model unbalance in each of the correction planes on the vibrations of the rotor poles on the balancer is proved. Secondly, the technique of their experimental determination is presented. The results obtained can be used to create balancing equipment (balancing machines and balancing sets) of new generation. The study is the development of the modern theory and practice balancing aimed at improving the adequacy of the dynamic rotor model.
В современной производственной практике приходится решать такие проблемы, как снижение вибрации и шума машин, повышение их надежности и качества функционирования, улучшение условий труда персонала, управляющего работой машины. Эффективным средством решения подобных задач является балансировка роторов — в том числе и высокооборотных карданных передач автомобилей. Этим объясняются высокие требования, предъявляемые к балансировке роторов. В первую очередь речь идет о качестве ее исполнения (на эксплуатационной частоте вращения остаточные дисбалансы ротора в плоскостях его коррекции не должны превосходить допустимые значения, регламентируемые технической документацией). Кроме того, следует учитывать трудозатраты балансировки в производстве машин и при их ремонте (минимизация числа балансировочных циклов как основа снижения трудозатрат балансировки). Реализация этих требований напрямую зависит от адекватности механико-математической модели балансируемого изделия. Использование такой модели на балансировочном станке позволяет установить связь между характеристиками колебаний опор балансируемого изделия и дисбалансами в плоскостях его коррекции с учетом их взаимного влияния на колебания опор.
Шитиков, Б. В. Динамическая балансировка роторов / Б. В. Шитиков. - Москва : Трансжелдориздат, 1951. - 123 с.Shitikov, B.V. Dinamicheskaya balansirovka rotorov. [Dynamic balancing of rotors.] Moscow: Transzheldorizdat, 1951, 123 p. (in Russian).Полушкин, О. А. Изыскание и разработка методики оптимального нормирования остаточного дисбаланса ротационных узлов зерноуборочных машин : дис. … канд. техн. наук / О. А. Полушкин. - Ростов-на-Дону, 1968. - 184 с.Polushkin, О.А. Izyskanie i razrabotka metodiki optimal´nogo normirovaniya ostatochnogo disbalansa ro-tatsionnykh uzlov zernouborochnykh mashin : dis. … kand. tekhn. nauk. [Research and method development of optimal normalization of rest unbalance of rotary units of the grain harvesters: Cand.Sci. (Eng.) diss.] Rostov-on-Don, 1968, 184 p. (in Russian).100 Years of balancing technology [Электронный ресурс] / SCHENCK Corporation USA // SCHENCK. Balanc-ing & Diagnostic Systems. - Режим доступа: http://www.schenck-usa.com/company/information/history.php (дата обращения: 27.01.16).100 Years of balancing technology.SCHENCK Corporation USA. SCHENCK. Balancing & Diagnostic Systems. Available at: http://www.schenck-usa.com/company/information/history.php (accessed: 27.01.16).Декамили, Л. Е. Анализ и синтез статической модели функционирования балансировочного станка / Л. Е. Декамили, О. А. Полушкин, В. А. Фокин // Динамика узлов и агрегатов сельскохозяйственных машин : межвуз. сб. науч. тр.- Ростов-на-Дону, 1993. - С. 39-43.Dekamily, L.Е., Polushkin, О.А., Fokin, V.A. Analiz i sintez staticheskoy modeli funktsionirovaniya balansiro-vochnogo stanka. [Analysis and synthesis of static model of the balancing machine operation.] Dinamika uzlov i agregatov sel´skokhozyaystvennykh mashin : mezhvuz. sb. nauch. tr. [Dynamics of assemblies and units of agricultural machinery: Interuniversity Coll. Sci. Papers. Rostov-on-Don, 1993, pp. 39-43 (in Russian).Корн, Г. Справочник по математике. Для научных работников и инженеров / Г. Корн, Т. Корн. - Москва : Наука, 1974. - 832 с.Korn, G., Korn, T. Spravochnik po matematike. Dlya nauchnykh rabotnikov i inzhenerov. [Handbook on mathe-matics. For researchers and engineers.] Moscow: Nauka, 1974, 832 p. (in Russian).Alauze C. Equilibrage actif des machines tournantes: application aux grandes lignes d’arbres : thèse de doctorat / C. Alauze. - Insa ; Lyon, 1998. - 126 p.Alauze, C. Equilibrage actif des machines tournantes: application aux grandes lignes d’arbres : thèse de doctorat. Insa ; Lyon, 1998, 126 p.Lalanne, M. Mécanique des vibrations linéaires / M. Lalanne, P. Berthier, J. Der Hagopian. - 2ème édition, 2ème tirage corrigé. - Paris : Masson, 1992. - 306 p.Lalanne, M., Berthier, P., Der Hagopian, J. Mécanique des vibrations linéaires. 2ème édition, 2ème tirage corrigé. Paris: Masson, 1992, 306 p.Beards, C.-F. Structural vibration. Analysis and damping / C. F. Beards. - London : Arnold, 1996. - 287 p.Beards, C.-F. Structural vibration. Analysis and damping. London: Arnold, 1996, 287 p.Fryml, B. Vyvažování rotačních strojů v technické praxi / B. Fryml, V. Boruvka. - Praha : SNTL, 1962. - 233 s.Fryml, B., Boruvka, V. Vyvažování rotačních strojů v technické praxi. Praha: SNTL, 1962, 233 s.Вибрации в технике. Справочник в 6 т. / гл. ред., пред. ред. совета В. Н. Челомей. - Москва : Машино-строение. - Т. 6 : Защита от вибраций и ударов / под ред. К. В. Фролова. - 1981. - 456 c.Chelomey, V.N., chief ed.; Frolov, K.V., ed. Vibratsii v tekhnike. Spravochnik v 6 t. [Vibrations in engineering. Handbook in 6 vol.] T. 6: Zashchita ot vibratsiy i udarov [Vol. 6: Vibration and shock protection.] Moscow: Mashinostroenie, 1981, 456 p. (in Russian).Вибрации в технике. Справочник в 6 т. / гл. ред., пред. ред. совета В. Н. Челомей. - Москва : Машино-строение. - Т. 1 : Колебания линейных систем / под ред. В. В. Болотина. - 1978. - 352 с.Chelomey, V.N., chief ed.; Bolotin, V.V., ed. Vibratsii v tekhnike. Spravochnik v 6 t. [Vibrations in engineering. Handbook in 6 vol.] T. 1: Kolebaniya lineynykh system. [Vol. 1: Vibrations of linear systems.] Moscow: Mashinostroenie, 1978, 352 p. (in Russian).