UNIWERSYTET TECHNOLOGICZNO - PRZYRODNICZY

im. Jana i Jędrzeja Śniadeckich

w Bydgoszczy

PODSTAWY DYNAMIKI MASZYN

LABORATORIUM

Paweł Mikuła

Mateusz Siegert

Piotr Erlich

Michał Antczak

Instytut Inżynierii Mechanicznej

Stacjonarne studia 1-go stopnia

Rok II Semestr IV

Grupa B

TEMAT: Wyważanie w warunkach impaktu.

1. Cel ćwiczenia.

Zapoznanie się z możliwością wyważania wirników w łożyskach własnych za pomocą przyrządów do pomiarów drgań.

1. Wiadomości teoretyczne.

Niewyważenie jest jedną z głównych przyczyn nadmiernego dynamicznego obciążenia łożysk, stąd też możliwość eliminacji tego zjawiska za pomocą metod drganiowych jest bardzo ważna w eksploatacji maszyn wirnikowych.

Wyważanie wirników, tzn. likwidowanie przyczyny występowania reakcji dynamicznych, może być przeprowadzone na specjalnych maszynach do wyważania, tzw. wyważarkach.

Wymagany jest wtedy demontaż maszyny i jej transport. Toteż bardzo atrakcyjna jest metoda wyważania wirników w łożyskach własnych, bez ich demontażu. Do zalet takiego sposobu wyważania można zaliczyć:

• wyważenie przebiega w warunkach pracy maszyny,

• nie jest wymagany demontaż maszyny, przez co nie występuje zmiana własności układu w wyniku demontażu i ponownego montażu,

• przy wyważaniu wykorzystywany jest napęd własny maszyn.

Rodzaje niewyważenia wirników:

W czasie pracy maszyny wirnikowej, w podporach wirnika powstają reakcje dynamiczne o wartościach zależnych od położenia głównej osi bezwładności wirnika względem osi jego obrotu. Wyróżnia się następujące szczególne przypadki niewyważenia:

• niewyważenie statyczne – główna oś bezwładności jest równoległa do osi obrotu; reakcje w podporach wirnika mają te same fazy; możliwe jest przeprowadzenie wyważania w jednej płaszczyźnie przechodzącej przez środek masy wirnika.

• niewyważenie momentowe – główna oś bezwładności przecina oś obrotu poza środkiem ciężkości wirnika; reakcje dynamiczne są w przeciwfazie; konieczne jest przeprowadzenie wyważania w dwóch płaszczyznach.

• niewyważenie quasi-statyczne – główna oś bezwładności przecina oś obrotu w środku ciękości wirnika; reakcje dynamiczne są w przeciwfazie lub są zgodne w zależności od położenia punktu przecięcia (między podporami lub poza nimi); możliwe jest wyważenie w jednej płaszczyźnie nie przechodzącej przez środek masy.

• niewyważenie dynamiczne – główna oś bezwładności jest skośna względem osi obrotu, reakcje podpór mają różne fazy, konieczne wyważenie w dwóch płaszczyznach.

1. Schemat stanowiska.

1. Wyniki pomiarów.

Wyniki pomiarów przed wyważeniem:

Prędkość obrotowa	Amplituda	Kąt
800 obr/min	5,1	24
	6,5	166
	22,6	206
	5,4	205

Wynik pomiarów po wyważeniu i zamocowaniu 10 g w położeniu 0:

Prędkość obrotowa	Amplituda	Kąt
805 obr/min	66	199
	8	162
	24,8	217
	5,5	210

W przypadku wyważenia wszystkich łożysk należy zamocować 1 g na kącie 29.

W przypadku wyważenia pierwszego łożyska (1 , 2 ) należy zamocować 0,7 g na kącie 4.

W przypadku zniwelowania tylko drgań poziomych należy zamocować na pierwszym łożysku 0,7 g na kącie 5.

1. Wnioski.

Przeprowadzone ćwiczenie pozwoliło na zapoznanie się z możliwością wyważania wirników w łożyskach własnych za pomocą przyrządu do pomiaru drgań. Po przeprowadzeniu tego doświadczenia stwierdziliśmy że, nie da się tego wirnika wyważyć w warunkach impaktu.

6.Wykresy M_t=f(Q) i M_c=f(Q).

M_t=f(Q)

M_c=f(Q)

7.Wnioski.

Na tym ćwiczeniu poznaliśmy metodę pomiaru momentu tarcia w złączu śrubowym. Jak widać na wykresach M_t=f(Q) i M_c=f(Q) widać zakrzywienia wykresów co wskazuje na różnicę od wykresów teoretycznych którymi powinny być linie proste. W każdym przypadku prosta uzyskana na podstawie wyników pomiarów ma większy współczynnik tarcia. Wskazywać to może na przykład na wystąpienie większego współczynnika tarcia na powierzchni gwintu niż przyjęto do obliczeń (co mogło być spowodowane przykładowo zabrudzeniem powierzchni gwintu lub wpływem liczby napięć złącza kluczem na wartość współczynnika tarcia). Innym powodem rozbieżności wartości wyników obliczeń i pomiarów mogły być błędy popełnione podczas odczytywania wartości na kluczu dynamometrycznym i siłomierzu lub niepoprawne działanie tych przyrządów.