Cтраница 3
Расчет вала включает определение его диаметра с учетом передаваемой мощности и проверку того, не вращается ли вал со скоростью, приближающейся к критической. Расчет диаметра вала относительно прост. В результате неточной балансировки системы вал-ротор ( в случае вертикального его расположения), а также ввиду изгиба оси вала под действием собственного веса ( в случае горизонтального или наклонного его расположения) во время вращения вала возникает центробежная сила, обусловливающая динамический прогиб, который суммируется со статическим отклонением центра тяжести системы. При повышении скорости вращения центробежная сила, а следовательно, и прогиб возрастают. Скорость вращения, при которой теоретический прогиб вала был бы бесконечно большим, называется критической скоростью вращения. При этой скорости изгибные колебания вала находятся в резонансе с его собственными колебаниями. После превышения этой скорости снова наступает равномерная работа вала. Для невесомого вала с насаженной на него мешалкой определенного веса существует одна критическая скорость вращения, для действительных валов с насаженными на них мешалками существуют критические скорости высшего порядка, причем амплитуды отклонений уже значительно меньше. Критическая скорость зависит от длины и прямолинейности вала, его веса и веса роторов. Существенным фактором является также взаимная пропорция между длиной той части вала, которая находится между подшипниками, и консольной части, которая не поддерживается подшипниками, а также расстоянием между мешалками на валу. Критическая же скорость не зависит от расположения вала. [31]
Из приведенного технологического процесса обработки коленчатого вала видно, что динамическая балансировка осуществляется в два приема. Исходный дисбаланс коленчатых валов достигает 3000 - 1500 Г - см; конечный дисбаланс у большинства коленчатых валов, работающих при 1300 - 2000 об / мин, не должен превышать 30 - 70 Г - см, а у валов, работающих при 3000 - 5000 об / мин, 15 - 20 Г - см. Первая балансировка выполняется с точностью 300 Г - см на каждом конце вала, а вторая обеспечивает точность 30 Г - см на каждом конце вала. Дисбаланс устраняется за счет высверливания металла из противовеса. При балансировке коленчатого вала все его внутренние полости и каналы заполняются маслом, резьбовые отверстия в шатунных шейках и выходы каналов закрываются технологическими пробками. Динамическая балансировка позволяет определить величину действующих неуравновешенных сил по торцам вала и координаты их углового положения. По результатам балансировки задается программа высверливания лишнего металла с того или иного противовеса. Предварительное устранение дисбаланса осуществляется радиальным сверлением отверстий диаметром 20 мм на определенную глубину в крайних противовесах вала. Окончательная балансировка производится за счет сверления отверстий диаметром 12 мм в средних противовесах. [32]