Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

Возможности использования легкоплавких веществ для автоматической балансировки роторов

Козин В. М.,

1.3.4.Сопоставление эффективности работы АБУ

Основные конструкционные и эксплуатационные характеристики описанных выше типовых АБУ приведены в табл. 1.1. Однако в ней не отражены вопросы точности и не проведено сравнение по массогабаритным параметрам, так как для каждого типа АБУ разработано множество конструктивных исполнений с различными эксплуатационными характеристиками. В графе обозначения +/- означают, что в данной категории сравниваемый тип АБУ конструктивно выполнен в виде устройств, отвечающих по критерию сопоставления как положительно, так и отрицательно.

Таблица 1.1.

Сравнение различных типов АБУ

В настоящее время в машиностроении наиболее используемыми АБУ среди пассивных являются механические и, в частности, шаровые [93].

АБУ с использованием легкоплавких веществ имеет несколько принципиальных преимуществ по сравнению с шаровыми:

- при запуске машины с шаровым АБУ без фиксатора шаров разгон ее до критической скорости и переход через нее происходит с неуравновешенным шпинделем (в отличие от шарового исследуемое АБУ после первой балансировки фиксирует шпиндель в сбалансированном состоянии и дальнейшая его эксплуатация происходит в сбалансированном состоянии, в том числе и при скоростях ниже и равных критической, с другой стороны существует множество устройств и способов для фиксации шаров в области докритических оборотов и освобождении их на сверхкритических оборотах);

- при использовании многокамерного АБУ  с легкоплавким веществом, варьируя количеством камер, можно добиться снижения остаточного дисбаланса до требований стандартов [129], а при использовании шарового АБУ остаточный дисбаланс определяется физическими свойствами системы (его внутренним и внешним трением, радиусом шаров и др.), т.е. при определенных параметрах шпинделя использование АБУ с легкоплавким веществом является более выгодным за счет малого трения между слоями жидкого легкоплавкого вещества;

- более простая конструкция (за счет отсутствия различных движущихся деталей), что позволяет создавать любые конструктивные формы АБУ для размещения его в свободных местах на шпинделе;

- массогабаритные характеристики АБУ с использованием легкоплавких веществ выигрывают по некоторым параметрам за счет более большой плотности распределения КМ;

- для жидкостных АБУ не требуется столь строгое соблюдение концентричности опорных цапф шпинделя и обоймы, как для тел качения [28]

- механизм фиксации КМ происходит за счет отвердевания легкоплавкого вещества, что позволяет избавиться в конструкции от различных устройств фиксации, для которых необходим подвод энергии на вращающийся шпиндель.

Принципиальные недостатки АБУ с использованием легкоплавких веществ по сравнению с шаровыми:

- необходимо время и источник тепловой энергии для расплавления легкоплавкого вещества, что необходимо для перемещения КМ;

- тепловая инерционность не позволяет быстро отключать АБУ при нахождении легкоплавких веществ в жидком состоянии, т.е необходимо дождаться конца процесса кристаллизации вещества.