Пошук умов настання статичного автобалансування для асиметричного ротора на двох ізотропних пружних опорах
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.200428Ключові слова:
ротор, ізотропна опора, автобалансир, стаціонарний рух, стійкість руху, рівняння усталеного рухуАнотація
Визначено умови настання статичного автобалансування в разі асиметричного ротора на двох ізотропних пружних опорах, що балансується пасивним автобалансиром будь-якого типу. У загальному випадку площина статичної неврівноваженості не збігається з площиною автобалансира.
Застосовано енергетичний метод в припущенні, що маса вантажів автобалансира набагато менше маси ротора.
Встановлено, що статичне балансування ротора автобалансиром будь-якого типу можливе у випадках:
– довгого ротора при обертанні ротора зі швидкостями між першою і другою і над третьою характерними швидкостями;
– сферичного ротора при обертанні ротора зі швидкостями між першою і другою характерними швидкостями;
– короткого ротора на швидкостях, що перевищують деяку характерну швидкість за умови, що автобалансир знаходиться поблизу від центру мас ротора.
Асиметрія ротора збільшує число резонансних швидкостей, але кількість областей настання автобалансування не змінюється.
Неврівноваженість ротора і місце її розташування не впливають на характерні швидкості обертання ротора. Автобалансир в діапазоні швидкостей обертання ротора, що забезпечують автобалансування, прагне максимально зменшити відхилення свого центру від осі обертання ротора. При підході швидкості обертання довгого або сферичного ротора до другої характерної швидкості балансувальної ємності автобалансира перестає вистачати для повного усунення відхилення центру автобалансира від осі обертання ротора.
Отриманий результат узагальнює результати, отримані раніше з застосуванням емпіричного критерію настання автобалансування. Енергетичний метод, на відміну від емпіричного, дозволив оцінити залишкові відхилення поздовжньої осі ротора від осі обертання. Це дозволяє оцінювати запас або розраховувати балансуючу ємність автобалансира.
Тип автобалансира не враховується в таких дослідженнях. Тому отримані результати придатні для автобалансира будь-якого типу, а сам метод придатний для побудови загальної теорії пасивного автобалансування (застосовної для автобалансирів будь-якого типу)
Посилання
- Thearle, E. L. (1950). Automatic dynamic balancers (Part 2 – Ring, pendulum, ball balancers). Machine Design, 22 (10), 103–106.
- Filimonikhin, G., Olijnichenko, L. (2015). Investigation of the possibility of balancing aerodynamic imbalance of the impeller of the axial fan by correction of masses. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (7 (77)), 30–35. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2015.51195
- Chen, H.-W., Zhang, Q. (2017). Design of horizontal axis washing machine with ball balancer and MR dampers. International Journal of Precision Engineering and Manufacturing, 18 (12), 1783–1793. doi: https://doi.org/10.1007/s12541-017-0207-0
- Royzman, V., Drach, I., Tkachuk, V., Pilkauskas, K., Čižauskas, G., Šulginas, A. (2019). Operation of Passive Fluid Self-Balancing Device at Resonance Transition Regime. Mechanics, 24 (6), 805–810. doi: https://doi.org/10.5755/j01.mech.24.6.22469
- Chen, H.-W., Zhang, Q.-J. (2016). Dynamic Analysis and Design of a Balancer for a Three-Column Centrifuge. Shock and Vibration, 2016, 1–13. doi: https://doi.org/10.1155/2016/7957821
- Chao, P. C.-P., Sung, C.-K., Wu, S.-T., Huang, J.-S. (2006). Nonplanar modeling and experimental validation of a spindle–disk system equipped with an automatic balancer system in optical disk drives. Microsystem Technologies, 13 (8-10), 1227–1239. doi: https://doi.org/10.1007/s00542-006-0337-2
- Rodrigues, D. J., Champneys, A. R., Friswell, M. I., Wilson, R. E. (2011). Experimental investigation of a single-plane automatic balancing mechanism for a rigid rotor. Journal of Sound and Vibration, 330 (3), 385–403. doi: https://doi.org/10.1016/j.jsv.2010.08.020
- Sperling, L., Ryzhik, B., Duckstein, H. (2004). Single-Plain Auto-Balancing of Rigid Rotors. Technische Mechanik, 24 (1), 1–24.
- Filimonikhin, G., Filimonikhina, I., Dumenko, K., Lichuk, M. (2016). Empirical criterion for the occurrence of auto-balancing and its application for axisymmetric rotor with a fixed point and isotropic elastic support. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (7 (83)), 11–18. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.79970
- Gorbenko, A. N., Shmelev, S. Kh. (2018). Necessary Self-Balancing Robustness Conditions for a Two-Bearing Rotor Taking Unbalance Mass into Account. Herald of the Bauman Moscow State Technical University. Series Mechanical Engineering, 5 (122), 36–50. doi: https://doi.org/10.18698/0236-3941-2018-5-36-50
- Filimonikhin, G., Filimonikhina, I., Ienina, I., Rahulin, S. (2019). A procedure of studying stationary motions of a rotor with attached bodies (auto-balancer) using a flat model as an example. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (7 (99)), 43–52. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.169181
- Filimonikhin, G., Filimonikhina, I., Pirogov, V., Rahulin, S., Sadovyi, M., Strautmanis, G. et. al. (2020). Establishing conditions for the occurrence of dynamic auto-balancing in a rotor on two elastic-viscous supports. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (7 (103)), 50–57. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.192598
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Irina Filimonikhina, Viktor Deikun, Iryna Ienina, Mareks Mezitis, Vladimir Pirogov, Guntis Strautmanis, Sergij Yakimenko
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
