Описывается устройство, принцип действия и конструкции основных узлов станков для динамической балансировки; рассматриваются типовые узлы по принципу выполняемых функций; даются правила оценки норм точности балансировочных станков единые для заводов-изготовителей и потребителей станков.
В общем случае балансировочный станок содержит: балансировочное, приводное, измерительное и корректирующее устройства, а также дополнительные устройства, которые крепят на станине станка.
Балансировочное устройство является колебательной системой станка, в которой устанавливается и вращается неуравновешенный ротор. По колебаниям этой системы при балансировке судят о дисбалансах ротора. В современных станках применяют два типа таких устройств: зарезонансное и дорезонансное.
Зарезонансное балансировочное устройство состоит из двух подвижных опор или платформы и упругих элементов, подвешивающих опоры на станине станка. Жесткость упругих элементов различна в разных направлениях. В станках с горизонтальной осью вращения упругие элементы сравнительно жестки в вертикальном направлении, тогда как в горизонтальном направлении жесткость очень мала и подвеска не препятствует колебаниям.
При проектировании и изготовлении зарезонансных станков подбирают массу опор, длину, жесткость подвески и другие параметры балансировочного устройства так, чтобы его собственная частота в горизонтальном направлении во много раз была ниже частоты вращения ротора при балансировке.
При вращении неуравновешенного ротора в зарезонансном балансировочном устройстве подвижные опоры будут колебаться в горизонтальной плоскости. Амплитуды этих колебаний пропорциональны дисбалансам в плоскостях коррекции ротора, т.е. описываются уравнениями. У нас можно купить балансировочный станок для грузовых автомобилей недорого.
Дорезонансное балансировочное устройство состоит из двух неподвижных опор, жестко закрепленных на станине станка. Собственные частоты колебаний опор во всех направлениях значительно превышают частоты вращения балансируемых роторов. Нижняя часть опоры представляет собой динамометр или силовой мостик. Динамические нагрузки, возникающие в опорах при вращении неуравновешенного ротора, создают малые перемещения на динамометре, которые усиливаются рычажной системой. Сила в опоре пропорциональна перемещению, т.е.
где к — коэффициент жесткости опоры в горизонтальном направлении.
В дорезонансном балансировочном устройстве по схеме силового мостика в одном из плеч силового мостика устанавливают датчик, измеряющий непосредственно динамическую нагрузку от неуравновешенного ротора, описываемую уравнениями.
Балансировочные устройства разгонно-балансировочных стендов и станков для высокочастотной балансировки гибких роторов имеют одинаковую жесткость во всех направлениях — являются изотропными и имеют три или четыре опоры.
Принцип действия балансировочных устройств станков с вертикальной осью вращения аналогичен рассмотренным выше. Эти устройства часто конструктивно объединяют с приводным устройством. Балансируемую деталь закрепляют в шпиндельном узле. Шпиндель, подвеска, а иногда и приводное устройство составляют балансировочное устройство станка с вертикальной осью вращения.
Приводное устройство обеспечивает запуск, поддержание постоянной угловой скорости вращения и торможение балансируемого ротора. Основными элементами устройства являются: электродвигатель, коробка передач, тормоз, приводное соединение, схема управления приводным устройством.