Politechnika Zielonog*rska
Wydzia* Mechaniczny
Grupa
WYWA*ANIE DYNAMICZNE ELEMENT*W MASZYN NA WYWA*ARCE AM 100 W
Wykonał:
1. Cel ćwiczenia.
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z techniką wyważania dynamicznego element*w maszyn w dw*ch płaszczyznach korekcji na wyważarce dynamicznej AM 100 W oraz praktyczne sporządzenie charakterystyki wyważania i wyważanie dynamiczne typowego elementu wiruj*cego.
2. Opis urządzenia pomiarowego.
Urządzeniem służącym do wyznaczenia położenia i wielkości mas nie wyważonych w płaszczyznach korekcji jest wyważarka dynamiczna AM100 W (rys .1.). Jest ona napędzana silnikiem elekryczym, znajdującym się w korpusie 1. Wyważany element 2 mocowany jest w dw*ch kozłach łożyskowych 3. Kozły te s* połączone przesuwnie z łożem 4. Na przedniej ścianie obudowy napędu znajduje się: wyłącznik g**wny 5, wyłączniki niższej i wyższej liczby obrot*w 6 oznaczone symbolami „n1” i „n2” oraz klawisze luzowania hamulca 7 i hamowania 8 oznaczone symbolami „(0)”i „(0)”. Na kozłach 3 znajdują się dźwignie służące do blokowania sprężystego zawieszenia łożysk 9. Na płycie czołowej przyrządu pomiarowego 10 znajdują się wska*źniki nie wyważenia 11 pokazujące wsp*łrzędne wektora nie wyważenia x i y w lewej i prawej płaszczy*nie korekcji. Położenie kątowe przedmiotu można odczytać na wskaźniku 12. Przełącznik 13 służy do zmiany zakresu pomiar*w.
Występujące przy wirowaniu elementu wyważanego drgania mechanicze, spowodowane nie wyważeniem, przetwarzane są za pomoc* czujnika indukcyjnego propocjonalnie do amplitudy napięcia elektrycznego, oddzielnie dla każdej płaszczyzny pomiarowej (łożyska). Poprzez dzielnik napięcia zakresu pomiarowego napięcia te s* doprowadzone do elektromechanicznego multiplikatora, kt*ry przemnaża je przez funkcje sinusow* chwilowego położenia k*ta obrotu elementu dla wskazań x, oraz przez funkcj* cosinusow* chwilowego położenia kąta obrotu elementu dla wskazań y. Wskazania x i y s* więc proporcjonalne do składowych x-owej i y-owej siły bezwładności pochodzącej od nie wyważonej masy, a więc określają kierunek w układzie wsp*łrzędnych związanych z wirującym elementem, na kt*rym leży masa nie wyważona. Natomiast długoś*i wektora r o wsp*łrzędnych x i y jest proporcjonalna do wielkości masy nie wyważenia. K*t ϕ określający kierunek, na jakim leży masa nie wyważona, określony jest związkiem: tg ϕ = y/x . Kierunek ϕ można odczytać na wskźaniku 12.
Jeżeli znamy k*t ϕ, to przy założonej płaszczyżnie i promieniu korekcji znamy położenie masy nie wyważonej. Nie znamy tylko jej wielkości. Wielkość masy nie wyważonej ustalamy metod* kolejnych pr*b, odwiercając na kącie ϕ lub dodając na kącie ϕ + 180° masy pr*bne tak, by zredukować wektor nie wyważenia r do zera. Charakterystyka ta jest zależności* między masą niewyważoną m. a długością wektora nie wyważenia r.
3. Spos*b przeprowadzenia ćwiczenia.
Wyważyć dynamicznie zamocowany w wyważarce model wirnika metod* pr*b opisan* w punkcie 4 instrukcji w dw*ch płaszczyznach korekcji.
Dla wyważonego dynamicznie modelu wirnika sporządzić charakterystykę wyważania mocując kolejno w każdej korekcji r*żne pr*bne masy nie wyważone.
Wyważyć dynamicznie model wirnika w dw*ch płaszczyznach korekcji korzystaj*c ze sporządzonych charakterystyk.
UWAGA: Każdy pomiar przeprowadza się wykonując następujące czynności ( oznaczenia wg rys.1):
zwolnić hamulec klawiszem 7 ( oznaczenie „0”).
włączyć napęd klawiszem 6 ( oznaczenie „n1”), a następnie, jeżeli zachodzi konieczność wyważania na wyższej prędkości wcisnąć „n2”.
zwolnić blokadę łożyska odpowiedniej płaszczyzny dźwignią 9.
odczytać wsp*łrzędne x i y wektora nie wyważenia na wskaźnikach 11 odpowiedniej płaszczyzny pomiarowej.
zablokować dźwignią 9 łożysko.
wcisnąć klawisz „n1” a następnie wcisnąć klawisz hamowania ( oznaczenie „(o)”).
Podczas przeprowadzenia pomiaru niedopuszczalne jest przebywanie jakiejkolwiek osoby przed wiruj*cym elementem.
Długość wektora nie wyważenia r i wartości k*ta ϕ można odczytać ze znajdującego się na stanowisku nomogramu.
4. Opis i wyniki wyważania przedmiotu z pomocą sporządzonych charakterystyk wyważania.
Zakładamy masę 3 g ustawioną na k*cie 150°
Włączamy pierwszy napęd wyważarki
Na wskaźnikach odczytujemy wsp*łrzędne x= , y=
Następnie zak*adamy mas* 4 g ustawioną pod k*tem 150°
Włączamy pierwszy napęd wyważarki
Na wskaźnikach odczytujemy wsp*łrzędne x= , y=
Następnie zakładamy masę nieznaną „X” ustawioną pod kątem 150°
Włączamy pierwszy napęd wyważarki
Na wskażnikach odczytujemy wsp*łrzędne x= , y=
Następnie nanosimy na wykres uk*adu wsp*łrzędnych biegunowych odczytane punkty i mierzymy odlełość od środka układu do punktu przecięcia się wsp*łrzędnych
Następnie nanosimy na wykres F( r )=m. zmierzone odległości
Wykres charakterystyki zależności między mas* nie wyważoną m. a długością wektora nie wyważenia r.
Jak widać z wykresu możemy znaleźć masę nieznaną „X” wynosząc* X=5,7g
WNIOSKI:
w przypadku gdy oś obrotu wirującego elementu nie pokrywa się z jego gł*wną centralną osi* bezwładności, powstające w łożyskach reakcje prowadzą do znacznych obciążeń dynamicznych
obciążenia te wywołują niedopuszczalne naciski na łożyska oraz wibracje, maszyny, ujemnie wpływające na prac* i niezawodność maszyny, a także na zdrowie i bezpieczeństwo obsługujących maszyn* ludzi
podstawowym warunkiem jaki muszą spełniać maszyny szybkoobrotowe jest taki stopie* wyważenia dynamicznego ich element*w wirujących, aby drgania maszyny nie przekraczały dopuszczalnej normy
wyznaczenie położenia i wielkości mas i zr*wnoważenie pochodzących od nich sił bezwładności ( poprzez usunięcie tych mas z elementu lub dołączenie mas korekcji r*wnych co do wartości masom nie wyważenia po przeciwnej stronie osi wirowania ) jest istot* wyważenia dynamicznego element*w wirujących.