Технология МАЛОГАБАРИТНЫХ ГИРОМОТОРОВ

ДИНАМИЧЕСКОЕ УРАВНОВЕШИВАНИЕ

Динамическое уравновешивание цилиндрических деталей, ка­кими являются и роторы гиромоторов, основано на положении, установленном акад. А. Н. Крыловым, показавшим, что уравнове­

Шивание любого ротора может быть достигнуто присоединением к нему (или удалением от него) двух масс, расположенных в произ­вольно выбранных плоскостях, перпендикулярных оси вращения ротора. На использовании этого положения основаны все существующие в настоящее время методы уравновешивания роторов.

Рассмотрим изображенный на рис 89, а и б цилиндр, разделен­ный на несколько элементарных дисков. Диски неуравновешены по отношению к оси вращения в разных местах цилиндра и образуют некоторую ломаную линию приложения результирующих сил инер­ции каждого диска. При вращении цилиндра вследствие сил инер­ции каждого диска появятся центробежные силы Сг, С2, С3, кото­рые вызовут дополнительные вредные силы в подшипниках. Необ­ходимо выяснить условия, при которых центробежные силы дисков могут быть уравновешены и не будут вредно влиять на подшипники.

Первоначально упростим задачу, предположив, что цилиндр жесткий, недеформирующийся и имеет два неуравновешенных груза, расположенных на разных расстояниях от торцов, направлен­ных в разные стороны и при вращении создающих центробежные силы А и В.

Эти центробежные силы могут быть соответствующим образом разложены на две составляющие и перенесены на торцовые пло­скости цилиндра, а именно:

/ 2 / і - і

Где а — расстояние от одного торца цилиндра до места приложе­ния вектора центробежной силы А; b — расстояние от второго торца цилиндра до места прило­жения вектора центробежной силы В; I — расстояние между подшипниками.

Направление составляющих векторов Аг и А2 и векторов Bi и В2 то же. что и направление векторов сил А и В. Таким образом, разложением получаем радиальные силы А1 и Вг в плоскости первого торца и Л2 и В2 в плоскости второго торца цилиндра. Геометрически складывая эти силы, получаем две ре­зультирующие силы и R2, расположенные в двух торцовых плоскостях и одинаковые по величине и направлению с центробеж­ными силами А я В.

Следовательно, если бы цилиндр имел не две неуравнове­шенные центробежные силы, а несколько, то путем аналогичного разложения этих сил на силы, лежащие в торцовых плоскостях цилиндра, все их можно привести к двум равным неуравновешен­ным центробежным силам, приложенным в любых двух несовпа­дающих плоскостях, перпендикулярных оси вращения цилиндра.

Для достижения динамического равновесия необходимо к диа­метрально противоположным силам Rx и R.2 приложить в этих пло­скостях уравновешивающие грузы Gyl и Gy2, создающие центробеж­ные силы Су1 и Су2, равные по величине и противоположно направ­ленные результирующим силам Rt и R2.

Задачей динамического уравновешивания цилиндрических тел и является определение величины и местоположения уравновешиваю­щих грузов, приложение которых создало бы центробежные силы,
равные по величине и противоположно направленные неуравнове­шенным силам, вызывающим колебания цилиндра при вращении и вредные нагрузки на подшипники. При равенстве этих сил вынуж­денные колебания цилиндра прекратятся.

При динамической балансировке цилиндр уравновешивают сначала с одного, а затем с другого торца. Точность динамической балансировки значительно выше, чем статической.

Для точного определения при динамической балансировке ро­торов гиромоторов величины уравновешивающего груза и его место­положения существуют разнообразные конструкции балансировоч­ных машин, основанных на разных принципах действия.