Станки для статической балансировки
Фиг. 655. Станок для балансировки маховиков и шкивов.
Наиболее простой станок для статической балансировки (фиг. 655) имеет два стальных ножа, закреплённых на стойках, на которые кладётся оправка с изделием в виде шкива или маховика.
Стальные тонкие ножи создают незначительное трение, величиной которого пренебрегают. Изделие, повёрнутое от руки, постепенно останавливается в таком положении, при котором наиболее тяжёлая часть изделия будет находиться ниже.
После этого подбирают груз, который, будучи закреплён в верхней части изделия, статически уравновесил бы его. Изделие уравновешивается высверливанием отверстий, заливапием свипца или приклёпыванием специальных грузиков с внутренней стороны обода.
В настоящее время применяются более точные станки для статической балансировки, имеющие вместо ножей две пары закалённых роликов, свободно вращающихся в шарикоподшипниках (фиг. 656).
Фиг. 656. Станок для статической балансировки.
На фиг. 657 показан станок для статической балансировки, имеющий сверлильный аппарат для удаления лишнего металла из выверяемых деталей. На фигуре изображена балансировка коленчатого вала с запрессованным маховиком.
Фиг. 657. Станок для статической балансировки со сверлильным аппаратом.
Фиг. 658. Станок типа Гишольт для статической балансировки маховиков.
Более совершенный станок для статической балансировки типа Гишольт (фиг. 658 и 659) служит для балансировки маховиков и шкивов диаметром до 600 мм и применяется главным образом в автотракторном производстве. Принцип работы стайка заключается в следующем: на поворотный стол станка (фиг. 660, а), качающийся па двух ножах А и В, кладётся изделие, имеющее вес G, с центром тяжести, расположенным на координатах х и у.
Чтобы статически уравновесить изделие, нужно высверлить металл весом Рг на расстоянии I. Вес металла можно определить из уравнения:
где G и I — величины известные, так как G — вес маховика и Z— расстояние сверла от центра. Величина у определяется на станке при помощи маховичка, который приводит стол в горизонтальное положение.
Поворот маховичка на определённое количество делений определяет величину у.
Фиг. 659. Стол балансировочного станка типа Гишольт.
Определив величину Р1 повёртывают верхнюю часть стола на 90°, и опять приводят стол в горизонтальное положение по уровню при помощи маховичка. Заметив, на сколько делении был повёрнут стол, можно Определить величину х (фиг. 660, б). Составляя уравнение, определяем величину Р2
так как величина
постоянная для данного изделия, то видно, что вес высверливаемого металла прямо пропорционален величинам х и у, т. е. показаниям маховичка.
Фиг. 660. Статическая балансировка на станке Гишольт.
Для определения веса металла, подлежащего высверливанию, с указанием, под каким углом оно должно производиться, применяется специальный счётный прибор, расположенный (справа) у станка на тумбочке (фиг. 658).
Фиг. 661. Счётный прибор катметр.
На счётном приборе (фиг. 661) передняя шкала А устанавливается таким образом, чтобы первые показания маховичка отмечались на шкале Н.
Поворотная шкала прибора К устанавливается по второму показанию маховичка на шкале А тогда пересечение двух шкал А и К укажет на шкале К, сколько отверстий нужно высверливать и на какую глубину, а левый конец Л покажет, под каким углом необходимо сверлить.
После этого стол поворачивают на указанный угол и высверливают отверстия; затем производят окончательную проверочную балансировку.
Станки для динамической балансировки
Станки для динамической балансировки отличаются от статических тем, что на них проверяемое изделие вращается, и в это время определяется неуравновешенность при помощи специальных измерительных приборов.
В России и за границей для динамической балансировки коленчатых валов наиболее распространён станок типа Гишольт.
Коленчатые валы имеют сложную конфигурацию и большую скорость вращения, особенно в автотракторных и авиационных моторах, вследствие чего их необходимо подвергать динамической балансировке.
Фиг. 662. Схема балансировочного станка типа Гишольт.
Конструкция и принцип работы станка видны из схемы станка (фиг. 662).
На чугунной станине станка находится стойка А с двумя опорами, на которых на двух ножах С покоится прямоугольная рама.
В горизонтальном положении рама поддерживается плоской пружиной Д, которая соединена со второй пружиной Е. Один конец плоской пружины прикреплён к станине станка в точке Ж. На левой стороне рамы находится передняя бабка И, вращающаяся от электромотора и передающая вращение изделию — валу К, который опирается двумя шейками на две пары роликов Л и М. На передней бабке установлен маховик О с делениями по окружности и коррекционный диск Н. Диск может повёртываться в обе стороны, причём угол поворота отсчитывается делениями.
В диске имеется радиально расположенный паз, в котором может перемещаться противовес П. По линейке Р, расположенной сбоку от паза, можно отсчитывать, на какую величину передвинут противовес.
При разгоне изделия электромотором рама закрепляется рукояткой, которая препятствует ей качаться.
После достижения определённого количества оборотов рукоятка повёртывается, и рама начинает качаться, показывая величину колебания на специальной шкале Г, называемой амплиметром.
Скорость вращения изделия, при которой получается максимальная величина колебания, называется критической.
При вращении неуравновешенного изделия на станке получается вибрация, т: е. колебательные движения от изделия К и рамы В. Амплитуда колебаний у них различная, но при сложении колебаний получается сложенная или так называемая результативная волна, которая при определённом числе колебаний может достигать максимальной величины.
Фиг. 663. Кривая колебаний рамы станка А, изделия В и результативная С.
На фиг. 663 показана кривая колебаний рамы А, изделия В и результативная С.
Уравновешивание изделия производится сначала с одного конца, потом с другого, т. е., как было сказано выше, дисбаланс уравновешивается двумя грузами, расположенными на обоих концах изделия.
Процесс балансировки проводится следующим образом: установленный на роликах вал приводится во вращение; максимальное отклонение стрелки амнлиметра определяет величину дисбаланса; значение одного деления амплиметра называется постоянной калибровки, определяемой предварительно при помощи хорошо сбалансированного вала, неуравновешенность которого принимается равной нулю.
Определив величину дисбаланса, передвигают противовес П (фиг. 662) на необходимое расстояние, т. е. создают искусственную неуравновешенность на другом конце станка — в передней бабке И.
Вторично вращают изделие и определяют вновь величину отклонений амплиметра. Эта величина отклонений, будучи разделённой на первоначальную величину, определит угол, на который необходимо повернуть коррекционный диск.
После повёртывания диска окончательно проверяют и отмечают на валу место, где нужно будет высверливать лишний металл. Зная величину дисбаланса и задаваясь диаметром сверла, определяют глубину сверления. Весьма часто сверление заменяют сошлифованием излишка металла на точиле. После этого производят проверочную балансировку.
Фиг. 664. Общий вид балансировочного станка типа Гишольт.
На фиг. 664 показан балансировочный станок типа Гишольт (общий вид). G левой стороны станка на стойке находится амплиметр, который на схеме станка (фиг. 662) изображён в правой части станины. Впереди станка внизу показана педаль, служащая для включения мотора, вращающего изделие.
В стойке амплиметра показана ручка, которая предохраняет раму от качаний во время разгона изделия до максимального числа оборотов.
Единицей измерения дисбаланса на станке типа Гишольт является величина унцо-дюйм, т. е. момент от груза весом 28,35 г при плече 25,4 мм.
Допустимая неуравновешенность коленчатых валов зависит от характера конструкции мотора и практически принимается равной 0,02 до 0,25 унцо-дюймов, т. е. примерно от 15 до 180 грамм-миллиметров.
Станки фирмы Гишольт дают возможность балансировать и с большей точностью, что, однако, для практических целей не требуется.
