Современный уровень развития техники делает актуальной задачу создания высокоскоростных, высокоточных шпинделей. Высокие скорости предусматривают работу шпинделя на скоростях выше первой критической, что затруднительно при несбалансированности вращающихся частей [26]. Такие режимы осложняются и тем, что шлифовальный круг меняет свой дисбаланс в процессе работы непредсказуемым образом [98, 120]. Вынужденные при этом остановки работы оборудования и привлечение специалистов по балансировке приводят к значительным материальным затратам. Одним из возможных путей решения проблемы может быть установка на шпиндель АБУ, автоматически включающегося в работу в зависимости от уровня вибрации выше допустимого.
В данной работе решен ряд задач по исследованию возможностей нового способа балансировки и конструкций пассивных жидкостных АБУ, позволяющих неоднократно балансировать ротативные системы в процессе их эксплуатации:
- разработаны математические зависимости, описывающие закономерности поведения пассивного жидкостного АБУ, устанавливаемого на шпиндели металлообрабатывающих станков;
- экспериментально оценены балансирующие возможности жидкостного АБУ при различных режимах его работы, внешних нагрузках, дисбаланса и конструктивных особенностей;
- определены оптимальные конструкционные параметры АБУ с использованием легкоплавких веществ, меняющих свое агрегатное состояние в процессе эксплуатации;
- разработаны новые конструкции АБУ, позволяющие проводить автоматическую и многократную балансировку шпинделей;
- разработаны методики проектирования и рекомендации по эксплуатации высокоточных шпинделей с установленными АБУ (в частности, шпиндели шлифовальных станков).