Ефективність балансування відцентрової сокодавки кульовим автобалансиром при здійсненні технологічного процесу
Анотація
Показано, що використання автобалансира є ефективним при балансуванні відцентрової сокодавки при технологічному процесі. Він покращує вібраційні характеристики відцентрової сокодавки при кулях будь-якого розміру. Показано, що збільшення кількості куль приводить до покращення вібраційного стану відцентрової сокодавки при виконанні технологічного процесу. У випадку малих куль і при наполовину заповненій біговій доріжці вібрації (середньоквадратичне відхилення вібропришвидшення) відцентрової сокодавки зменшується майже на 53%. Пояснюється це наступним чином. В процесі роботи відцентрової сокодавки практично неперервно змінюється незрівноваженість сита і кулям в автобалансирі, відповідно, потрібно часто змінювати свої автобалансувальні положення (здійснюється велика кількість послідовних перехідних процесів). Процес балансування відцентрової сокодавки в цілому буде тим ефективнішим, чим меншою буде тривалість перебігу кожного перехідного процесу відносно інтервалу часу між змінами незрівноваженості. Тривалість перебігу перехідних процесів залежить, в основному, від відстані між сусідніми автобалансувальними положеннями куль та сил в’язкого опору відносному руху куль. Із збільшенням діаметру куль зменшується заповненість бігової доріжки, тому збільшення розміру куль призводить до збільшення відстані між сусідніми автобалансувальними положеннями куль і до збільшення тривалості перебігу перехідних процесів. При однаковій кількості мастила в автобалансирі кулі більшого діаметру є більш інертними і, відповідно, вони довше коливаються навколо своїх автобалансувальних положень. Деколи вони не встигають зайняти свої автобалансувальні положення до чергової зміни незрівноваженості. Отримані результати можна використовувати при конструюванні АБ для зрівноваження на ходу машин з швидкообертовими роторами, в яких незрівноваженість змінюється імпульсно і часто; для підвищення ефективності автобалансування ВСД в процесі експлуатації.
Посилання
Гусаров, А. А. (2002) Автобалансирующие устройства прямого действия. М.: Наука, 119 с. Gusarov, A.A. (2002) Direct-acting self-balancing devices. Moscow. Science.
Детинко, Ф. М. (1956) Об устойчивости работы автобалансира для динамической автобалансировки. Изв. АН СССР. ОТН. Мех. и Машиностр. № 4. С. 38–45. Detinko, F. M. (1956) On the stability of the autobalancer for dynamic autobalancing. Izv. Academy of Sciences of the USSR. REL. Mechanics and Machine Building. 4. 38–45.
Нестеренко, В. П. (1985). Автоматическая автобалансировка роторов приборов и машин со многими степенями свободы. Томск: Изд-во Томск. ун-та. 84 с. Nesterenko, V.P. (1985). Automatic auto-balancing of instrument and machine rotors with many degrees of freedom. Tomsk University.
Филимонихин Г.Б., Гончаров В.В. (2013). Стенд центробежной соковыжималки с автобалансиром для определения оптимальных значений параметров автобалансира Вісник НТУ "ХПІ", №70 (1043), "Нові рішення в сучасних технологіях". Харків, С. 22–27 Filimonikhin, G. B., Goncharov, V., (2013) A stand of a centrifugal juicer with an autobalancer to determine the optimal values of the autobalancer parameters. Herald NTU "KhPI". 70 (1043), New solutions in modern technologies. Kharkiv, pp. 22–27 URL: http://library.kpi.kharkov.ua/files/Vestniki/2013_70.pdf
Bykov, B. G. (2013). Auto-balancing of a rotor with an orthotropic elastic shaft. Journal of Applied Mathematics and Mechanics, 77(4), 369–379. http://dx.doi.org/10.1016/j.jappmathmech.2013.11.005
Filimonikhin, G. B., Filimonikhina, I. I., Dumenko, K. M., Lichuk, M. V. (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. V. 5, N 7 (83). pp. 11–18. http://dx.doi.org/10.15587/1729-4061.2016.79970
Filimonikhin, G. B., Filimonikhina, I. I., Yakimenko, M. S., Yakymenko S. M. (2017). Application of the empirical criterion for the occurrence of auto-balancing for axisymmetric rotor on two isotropic elastic supports. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. V. 2, N 7(86). pp. 51–58. http://dx.doi.org/10.15587/1729-4061.2017.96622
Goncharov, V., Dumenko, K., Nevdakha, A., Pirogov, V. (2017). Optimization by 3D-modeling of the parameters of a centrifugal juicer with a ball balancer under a pulse change of the imbalance. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. V. 3, № 7 (86). pp. 50–58. http://dx.doi.org/10.15587/1729-4061.2017.102241
Gorbenko, A., Mezitis, M., Strautmane, V., & Strautmanis, G. (2019). The impact of an elastic rotor suspender and the size of the compensating mass on the acceleration of the automatic balancer. Procedia Computer Science, 149, 301–306. http://dx.doi.org/10.1016/j.procs.2019.01.139
Guyader, G., Gabor, A., & Hamelin, P. (2013). Analysis of 2D and 3D circular braiding processes: Modeling the interaction between the process parameters and the pre-form architecture. Mechanism and Machine Theory, 69, 90–104. http://dx.doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2013.04.015
Haidar, A. M., & Palacios, J. L. (2016). A general model for passive balancing of supercritical shafts with experimental validation of friction and collision effects. Journal of Sound and Vibration, 384, 273–293. http://dx.doi.org/10.1016/j.jsv.2016.08.023
Hsiang-Yu Hsieh, Chung-Jen Lu. (2015) Application of automatic balancers on a flexible-shaft rotor system, The 22nd International Congress on Sound and Vibration, ICSV22, Florence, Italy, 12-16 July 2015.
Majewski Τ., Szwedowicz D., Marco A. Meraz Melo. (2015). Self-balancing system of the disk on an elastic shaft. Journal of Sound and Vibration. V. 359. 2–20. http://dx.doi.org/10.1016/j.jsv.2015.06.035
Majewski, T. (1988). Position error occurrence in self balancers used on rigid rotors of rotating machinery. Mechanism and Machine Theory. V. 23, іs. 1. pp. 71–78. ISSN 0094-114X, http://dx.doi.org/10.1016/0094-114X(88)90011-0 .
Olijnichenko, L., Goncharov, V., Sidei, V., Horpynchenko, O. (2017). Experimental study the process of the static and dynamic balancing by the ball auto-balancers of the impeller of the axial fan. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. V. 2, № 1 (85). pp. 42–50. http://dx.doi.org/10.15587/1729-4061.2017.96374
Quangang Yang, Ong Eng-Hong, Sun Jisong, Guo Guoxiao, Lim Siak-Piang (2005). Study on the influence of friction in an automatic ball balancing system. Journal of Sound and Vibration. V. 285, іs. 1–2. pp. 73–99. ISSN 0022-460X, http://dx.doi.org/10.1016/j.jsv.2004.08.009
Rodrigues, D. J., Champneys, A. R., Friswell, M. I., Wilson, R. E. (2011) Two-plane automatic balancing: A symmetry breaking analysis. International Journal of Non-Linear Mechanics. V. 46, Iss. 9, pp. 1139–1154.
Sperling, L., Ryzhik, B. , Duckstein, H. (2004). Single-Plain Auto-Balancing of Rigid Rotors. Technische Mechanik. V. 24, No 1. pp. 1–24.
Sperling, L., Ryzhik, B., Duckstein, H. (2001). Two-plain automatic balancing. Machine Dynamics Problems. V. 25 No 3/4. pp. 139–152.
Sung, C. K., Chan, T. C., Chao, C. P., Lu C. H. (2013) Influence of external excitations on ball positioning of an automatic balancer. Mechanism and Machine Theory. V. 69. pp. 115–126. ISSN 0094-114X, http://dx.doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2013.05.009
Thearle, E. L. (1950). Automatic dynamic balancers Part 2 – Ring, pendulum and ball balancers. Machine Design. V. 22, № 10. pp. 103–106.
