Reklama
A A A

Zasady wyważania dynamicznego

Jak stwierdziliśmy poprzednio, przedmiot niewyważony statycznie i dy­namicznie zachowuje się tak, jak gdyby działała nań siła skupiona P oraz moment M, zmienne co do kierunku, natomiast stałe co do wielkości. Tę siłę.jak i moment zastąpić można siłami leżącymi w dwu dowolnie wy­branych płaszczyznach, tzw. płaszczyznach korekcyjnych I i II, prostopadłych do osi obrotu (rys. 373). A więc siłę P zastępujemy siłami Pi i P2, a moment M siłami P'i i P'2. Oddziaływanie tych sił bez­władności (odśrodkowych) zastąpić możemy dwiema siłami wypadkowymi Rt i R2 skośnymi względem siebie. Wyważenie osiąga się umieszczając w płaszczyznach I i II na odpo­wiednich promieniach (r- i r2) w odpowiednim kierunku odpowiednie ma­sy (mi, m2), tj. uzyskując dodatkowe siły odśrodkowe —Ri i —R2 zno­szące działanie siły Ri i R2. Zasada wyważania w dwóch dowolnie obranych płaszczyznach korekcji jest główną zasadą działania wszelkich wyważarek dynamicznych. Wy­ważenia przy użyciu tych urzą­dzeń przeprowadza się stosując dwie metody: 1)wyważanie biegunowe, 2)wyważanie metodą składo­wych. W pierwszym przypadku siły Ri i R2 określa się w układach współ­rzędnych biegunowych w przyję­tych płaszczyznach korekcyjnych. Znając wielkość i kierunek dzia­łania sił Ri i R2 łatwo można ustalić położenie i wielkość dodat­kowych mas korekcyjnych mi i m2. Stosując drugą z wymienionych metod określa się składowe sił R% i R2 w płaskich układach współ­rzędnych prostokątnych (rys. 374) lub ukośnokątnych leżących w płaszczyznach korekcji. Wyważa­nie przeprowadza się na kierun­kach osi współrzędnych, tj. w przypadku pokazanym na rys. 374 — za po­mocą mas korekcyjnych mix, my, m2X i m2y. Dogodność metody składowych polega na tym, że wyważanie przepro­wadza się w ściśle określonych miejscach wału korbowego, bez względu na położenie wypadkowych Ri i R2. Przy pewnych układach korb wału korzystne jest wprowadzenie układu współrzędnych o trzech osiach na­chylonych do siebie pod kątem 120°. Możliwe jest również wprowadzenie więcej niż dwóch płaszczyzn korekcyjnych, np. czterech, przy czym wy­ważanie składowych pionowych odbywa się w dwóch płaszczyznach, a składowych poziomych — w pozostałych dwóch. Określenie wielkości sił wypadkowych i?i i R2, czyli wielkości niewy­ważenia, komplikuje fakt, że w przypadku swobodnego zamocowania wału (jak to zwykle ma miejsce przy wyważaniu) niewyważenie w płaszczyźnie korekcyjnej I od­działuje na wahanie wału w płaszczyźnie korekcyjnej II i odwrotnie — niewyważenie z płaszczyzny korekcyjnej II wpływa również na wychylenie wału w płaszczyźnie korekcyj­nej I. Chcąc więc na podstawie obserwacji wychyleń łożyska A (rys. 374) ustalić położenie i wielkość wypadkowej siły niewyważenia R w płaszczyźnie I, trzeba usunąć oddziaływanie siły niewyważenia R2 występu­jącego w płaszczyźnie II. Okre­śla się to jako usunięcie mo­mentu resztkowego, przy czym momentem resztkowym nazy­wamy moment pochodzący od niewyważenia w jednej płasz­czyźnie korekcyjnej, a wpływa­jący na wahania łożyska w sąsiedztwie drugiej płaszczyzny korekcyjnej. Tak więc momentem resztkowym dla łożyska A będzie moment pocho­dzący od siły niewyważenia R2, a dla łożyska B — moment od siły nie­wyważenia Ri. W zależności od konstrukcji wyważarki usuwanie momentu- resztko­wego odbywa się metodą mechaniczną lub elektryczną. Najczęściej stosowana metoda mechaniczna polega na tym, że oś wahań układu powinna się pokryć z jedną z płaszczyzn korekcji (rys. 375), wobec czego niewyważenie występujące w tej płaszczyźnie nie może wywoływać momentu oddziałującego na wahania układu. Zasadę usuwania momentu resztkowego metodą elektryczną wyjaśnić można na podstawie schematu pokazanego na rys. 376. Wyważany wał drgając pod wpływem niewy ważenia powoduje drgania łożysk A i B, a jednocześnie — indukowanie się w cewkach 1 i 2 (umie­szczonych pod łożyskami) sił elektromotorycznych. Załóżmy, że niewyważenie znajduje się tylko w płaszczyźnie korekcyjnej 77; spowoduje ono powstanie sił elektromotorycznych Ei i E%, przy czym E? > Et, gdyż drgania łożyska B będą większe niż drgania łożyska A. Przez odpowiednie ustawienie potencjometru 3 można spowodować, że siła elektromotoryczna El zostanie zniesiona przez równą jej, a przeciwnie skierowaną część siły E2. Ostatecznie więc napięcie przekazywane na układ pomiarowy (naryso­wany liniami przerywanymi) składający się ze wzmacniacza 4, oporu re­gulacyjnego 5 i przyrządu pomiarowego 6, będzie równy zeru. Jeśli na­stępnie spowodujemy powstanie niewyważenia również w płaszczyźnie korekcyjnej 7, to napięcie przekazywane na układ pomiarowy będzie pro­porcjonalne tylko do wielkości siły niewyważenia R, działającej w pła­szczyźnie 7. W ten sposób został usunięty wpływ niewyważenia w płasz­czyźnie 77 na pomiar niewyważenia w płaszczyźnie 7. W analogiczny spo­sób można usunąć wpływ niewyważenia w płaszczyźnie 7 na pomiar nie­wyważenia w płaszczyźnie 77. W wyniku otrzymuje się dwa obwody elektryczne. Połączenie jednego z nich z układem pomiarowym pozwala na przeprowadzenie pomiaru nie­wyważenia w żądanej płaszczyźnie korekcyjnej. Zasadnicze różnice w budowie wyważarek wynikają również z przyję­tego sposobu określenia wielkości niewyważenia. Do tego celu podobnie jak do usuwania momentu resztkowego mogą być stosowane sposoby me­chaniczne i elektryczne. Najczęściej stosowanym sposobem mechanicznym jest wyrównanie nie­wyważenia momentem wyważarki. W tym przypadku momentowi pocho­dzącemu od niewyważenia przeciwstawia się moment wytworzony przez mechanizm wyważarki aż do sprowadzenia drgań do zera. Znając wiel­kość momentu wyważarki obliczyć możemy z warunków równowagi wiel­kość siły niewyważenia. Do pomiaru wielkości niewyważenia sposobem elektrycznym w różnych wyważarkach stosowane są różne układy. Jeden z takich układów opisany jest dalej przy rozpatrywaniu nowoczesnych wyważarek.