Стр. 1
 

45 страниц

517.00 ₽

Купить официальный бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Официально распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль".

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Данные о замене ГОСТ ИСО 11342-95 опубликованы в ИУС № 03-2008

Действие завершено 30.06.2008

Оглавление

1 Область применения

2 Нормативные ссылки

3 Определения

4 Общие положения

   4.1 Распределение дисбалансов

   4.2 Собственные моды вибрации

   4.3 Воздействие дисбаланса на гибкий ротор

   4.4 Цель балансировки гибкого ротора

   4.5 Плоскости коррекции

   4.6 Балансировка валопроводов

5 Классификация роторов

   5.1 Класс 1 Жесткий ротор

   5.2 Класс 2 Квазижесткий ротор

  5.3 Класс 3 Гибкий ротор

   5.4 Класс 4

6 Балансировка роторов класса 2

   6.1 Общие положения

   6.2 Выбор плоскостей коррекции

   6.3 Балансировка составных роторов при сборке

   6.4 Эксплуатационная частота вращения ротора

   6.5 Начальный дисбаланс

   6.6 Методы балансировки собранных роторов класса 2

7 Балансировка роторов классов 3, 4, 5

   7.1 Метод балансировки роторов класса 3

   7.2 Метод балансировки роторов класса 4

   7.3 Метод балансировки роторов класса 5

8 Оценка качества балансировки

   8.1 Роторы, оценку качества балансировки которых проводят по измерениям вибрации с помощью высокоскоростного балансировочного оборудования

   8.2 Роторы, качество балансировки которых определяют посредством измерений вибрации на испытательном стенде

   8.3 Роторы. Оценку остаточного дисбаланса которых проводят путем измерений вибрации на месте эксплуатации

   8.4 Роторы, оценку качества балансировки которых определяют на низкочастотной балансировочной установке по значению остаточного дисбаланса в заданных плоскостях коррекции

   8.5 Роторы, качество балансировки которых определяют на высоких частотах вращения путем оценки остаточного дисбаланса в заданных плоскостях коррекции

9 Выбор критерия

10 Рекомендации по определению допустимой вибрации на балансировочном оборудовании

   10.1 Общие положения

   10.2 Особые случаи

   10.3 Факторы, влияющие на вибрацию машин

   10.4 Критические точки

   10.5 Допустимые уровни вибрации балансировочного оборудования

11 Рекомендации по определению допустимого остаточного дисбаланса в плоскостях коррекции

   11.1 Общие положения

   11.2 Допустимый остаточный дисбаланс роторов класса 2

   11.3 Допустимый остаточный дисбаланс роторов класса 3

Приложение А Факторы, учитываемые при балансировке на месте многоопорных гибких валопроводов

Приложение В Низкочастотная балансировка роторов подкласса 2d в трех плоскостях

Приложение С Коэффициенты преобразования

Приложение D Экспериментальное определение эквивалентных модальных дисбалансов

Приложение Е Методика определения вида роторов ( жесткий или гибкий)

Приложение F Примеры

Приложение G Метод графического определения дисбаланса

Приложение H Метод балансировки по коэффициентам влияния

Показать даты введения Admin

Страница 1

ГОСТ ИСО 11342-95 МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ВИБРАЦИЯ

МЕТОДЫ И КРИТЕРИИ БАЛАНСИРОВКИ ГИБКИХ РОТОРОВ

Издание официальное

I

Ы8


МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ. МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ М и и с к

Страница 2

ГОСТ И СО 11342-95

Предисловие

1    РАЗРАБОТАН Российской Федерацией

ВНЕСЕН Техническим секретариатом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации

2    ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 8—95 от 12 октября 1995 г.)

За принятие проголосовали:

Hummcmoiuhuc rocy.upc.iiu

Hjhucmouiiiic наимоыплшого органа а» снмаартиыиии

Республика Белоруссия Республика Киахспн Российская Федерация Республика Таджикис1ан

Туркменистан

Украина

Белоанларт

Госстаидар! Республики Казахстан Госстаидарг России

Таджикский государственный центр по стандартизации, метрологии и сертификации Тур кие ими in оси не иски нм Госстандарт Украины

Разделы (подразделы, приложения) настоящего стандарта, за исключением 7.1.3 и приложения Н представляют собой аутентичный текст международного стандарта ИСО 11342—93

3    Постановлением Комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 28 июня 1996 г. М> 437 межгосударственный стандарт ГОСТ ИСО 11342-95 введен в действие в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 1997 г.

4    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

•t) И ПК Издательство стандартов, 1998

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания на территории Российской Федерации без разрешения Госстандарта России

Страница 3

ГОС Т IICO 11342—95

Содержание

1    Область применения..............................................................1

2    Нормативные ссылки.............................. I

3    Определения..................................... I

4    Общие положения..................................................................2

4.1    Распределение дисбалансов..................................................2

4.2    Собственные моды вибрации..............................................2

4.3    Воздействие дисбаланса на гибкий ротор............................3

4.4    Цель балансировки гибкого ротора......................................4

4.5    Плоскости коррек................................................................5

4.6    Балансировка вапопроводов................................................5

5    Классификация роторов........................................................6

5.1    Класс    1.    Жесткий ротор......................................................6

5.2    Класс    2.    Квазнжесткий    ротор..............................................6

5.3    Класс    3.    Гибкий ротор........................................................6

5.4    Класс    4................................................................................7

6    Балансировка роторов класса 2..............................................10

6.1    Общие положения................................................................10

6.2    Выбор плоскостей коррекции..............................................10

6.3    Балансировка составных роторов при сборке......................10

6.4    Эксплуатационная частота вращения ротора............ II

6.5    Начальный дисбаланс............................. II

6.6    Методы балансировки собранных роторов класса 2..............12

7    Балансировка роторов    классов    3, 4, 5....................................14

7.1    Метод балансировки    роторов    класса    3..................................14

7.2    Метод балансировки    роторов    класса    4..................................18

7.3    Метод балансировки    роторов    класса    5..................................18

8    Оценка качества балансировки..............................................19

8.1    Роторы, оценку качества балансировки которых проводят

по измерениям вибрации с помощью высокоскоростного балансировочного оборудования ........................................................19

8.2    Роторы, качество балансировки которых определяют посредством измерений вибрации на испытательном стенде................21

8.3    Роторы, оценку остаточного дисбаланса которых проводят

путем измерений вибрации на месте эксплуатации....................21

Страница 4

ГОСТ И СО 11342-95

8.4    Роторы, оценку качества балансирооки которых определяют

на низкочастотной балансировочной установке по значению остаточного дисбаланса в заданных плоскостях коррекции............22

8.5    Роторы, качество балансировки которых определяют на высоких частотах вращения путем оценки остаточного дисбаланса

в заданных плоскостях коррекции..............................................23

9    Выбор критерия......................................................................23

10    Рекомендации по определению допустимой вибрации на балансировочном оборудовании....................................................23

10.1    Общие положения..............................................................24

10.2    Особые случаи....................................................................24

10.3    Факторы, влияющие на вибрацию машин..........................25

10.4    Критические точки............................................................25

10.5    Допустимые уровни вибрации балансировочного оборудования ........................................................................................25

11    Рекомендации по определению допустимого остаточного

дисбаланса в плоскостях коррекции..........................................27

11.1    Общие положения..............................................................27

11.2    Допустимый остаточный дисбаланс роторов    класса    2    ....    27

11.3    Допустимый остаточный дисбаланс роторов    класса    3    ....    27

Приложение Л Факторы, учитываемые при балансировке на

месте многоопорных гибких валопроводов    ...    29

Приложение В Низкочастотная балансировка роторов подкласса

2d в трех плоскостях........................................30

Приложение С Коэффициенты преобразования........................31

Приложение D Экспериментальное определение эквивалентных

модальных дисбалансов....................................32

Приложение Е Методика определения вида ротора (жесткий или

гибкий)............................................................33

Приложение F Примеры..........................................................35

Приложение G Метод графического определения дисбаланса .    37

Приложение Н Метод балансировки по коэффициентам влияния 38

IV

Страница 5

ГОС Т IICO 11342—95

Введение

Целыо балансировки ротора является снижение дисбаланса ротора, остаточное значение которого при любой частоте вращения, вплоть ло максимальной, не должно вызывать превышения допустимых уровней вибрапин машин и динамического прогиба ротора.

Во многих случаях потребитель оценивает качество ротора по результатам балансировки, т.е. до установки его в машину, ибо после этого доступ к нему затруднен. Эту предварительную оценку качества балансировки проводят на балансировочном оборудовании по уровню вибрации и динамическим реакциям опор на частоте вращения. Окончательную оценку проводят на месте эксплуатации машины в рабочем диапазоне частот вращения.

В настоящем стандарте устанавливается классификация роторов и методы их балансировки, введены критерии для оценки качества балансировки на балансировочном оборудовании. Они основываются либо на предельной вибрации работающей машины, либо на предельных значениях дисбаланса ротора. Если предельные значения не установлены, настоящий стандарт показывает, как их можно определить.

Методы и критерии, представленные в настоящем стандарте, являются обобщением опыта эксплуатации машин с гибкими роторами.

v

Страница 6

ГОСТ ИСО 11342-95

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Вибрация

МЕТОДЫ И КРИТЕРИИ БАЛАНСИРОВКИ ГИБКИХ РОТОРОВ

Mechanical vibration. .Methods and criteria for the mechanical balancing of flexible rotors

Дата и имения 1997 - 01-01

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий стандарт содержит указания, позволяющие избежать крупных дефектов машины так же, как и чрезмерно завышенных требований к балансировке, и может служить основой для исследований. например, если необходимо более точно определить требуемое качество балансировки. Стандарт не является руководством по приемке роторов в эксплуатацию.

2    НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 19534-74 Балансировка вращающихся тел. Термины

ГОСТ 22061-76 Машины и техническое оборудование. Системы классов точности балансировки

ГОСТ 24346-80 Вибрапня. Термины и определения

ГОСТ 25364-88 Агрегаты паротурбинные стационарные. Нормы вибрации и общие требования к проведению измерений

ГОСТ 26875-86 Вибрация. Аппаратура переносная балансировочная. Технические требования

ГОСТ 27870-88 Вибрация. Оценка качества балансировки гибких роторов

3    ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Термины - по ГОСТ 19534 и ГОСТ 24346.

И маине офиииа-шюс

I

Страница 7

ГОС Т IICO 11342—95

4 ОБЩИЕ ПОЛОЖКНПЯ

4.1    Распределение дисбалансов

Роторы могут быть сплошными, коваными или сварными, или сборными. Допуски и их соблюдение при обработке сплошных роторов, метод сборки и дисбаланс деталей сборных роторов в значительной степени влияют на величину и распределение дисбаланса ротора.

Поскольку распределение дисбалансов в роторе, как правило, случайно, то распределение начального и остаточного дисбалансов вдоль оси однотипных роторов не только не совпадает, но обычно значительно отличается. Распределение дисбалансов определяет степень возбуждения различных собственных мод вибрации ротора. гак как неуравновешенные силы определяют динамический прогиб ротора.

Если плоскости коррекции не совпадают с плоскостями, в которых имеется дисбаланс, это может вызвать вибрацию на частотах вращения, отличных от тех, на которых проводили балансировку. При этом уровень вибрации может превосходить допустимое значение, особенно на критических частотах вращения.

Кроме того, следует учитывать, что роторы, работающие в условиях температурных воздействий, могут испытывать тепловые деформации, вызывающие изменения начального дисбаланса.

4.2    Собственные моды вибрации

Если демпфирование ротора пренебрежимо мало, то в случае его опирания на изотропные подшипники моды представляют собой плоские кривые, вращающиеся вокруг оси ротора. На рисунке I показаны характерные кривые трех первых собственных мод ротора постоянного сечения, опирающегося на податливые подшипниковые опоры.

Для системы “ротор — подшипник с демпфированием” моды могут представлять собой пространственные кривые, вращающиеся вокруг оси ротора (рисунок 2).

Во многих случаях, даже при наличии демпфирования, моды можно рассматривать как плоские кривые. Следует подчеркнуть, что возникающие моды и их интенсивность в значительной степени зависят от динамических характеристик и расположения подшипниковых опор ротора.

2

Страница 8

ГОСТ И СО 11342-95

Первая (основная) собствен

Третья собственная мо:и

Рисунок I — Характерные с обете иные моли гибких роторов на подаглини.\ опора\

4.3 Воздействие дисбаланса на гибкий ротор Распределение дисбаланса может быть выражено через эквивалентные дисбалансы. Амплитуду каждой моды определяют соответствующим эквивалентным дисбалансом. При вращении ротора на частоте, близкой к критической, мода, соответствующая этой частоте, япляется доминирующей по сравнению с остальными. Изгиб ротора определяют:

Тимоши ритор


, р, РгЪР*    I


— значением эквивалентного дисбаланса;

з

Страница 9

ГОС Т IICO 11342—95

Й*ГГ - мтшихми ckiou кио|\|ннл; <htf.t - «ncicwi KtHpamur, i|uiuuiui«()i    nee    itс с yuowH cicpo:»« 0)

Рисунок 2

—    близостью рабочей частоты вращения к критической:

—    демпфированием опор ротора.

Если уменьшить эквивалентный дисбаланс с помощью корректирующих масс, то амплитуда соответствующей моды также уменьшится. На этом основана методика балансировки по модам ротора.

Эффект воздействия на /r-ю собственную моду зависит от положения плоскостей коррекции. Рассмотрим в качестве примера случай, показанный на рисунке 1. Корректирующая масса, установленная на роторе в плоскости А, не окажет влияния на вторую собственную моду. Аналогично, корректирующая масса, установленная в плоскости Я, или в плоскости Л, не окажет влияния на третью собственную моду. Корректирующая масса в плоскости /\ окажет максимальное воздействие па основную собственную моду.

4.4 Цель балансировки гибкого ротора

Цели балансировки определяют требованиями к эксплуатации машины. Перед балансировкой следует решить, какие критерии балансировки нужно использовать. Правильный выбор позволяет удешевить и обеспечить эффективность балансировки, а также удоатетворить требования заказчика.

Критерии балансировки выбирают из условия достижения требуемого ограничения:

—    вибрации машины и динамического прогиба ротора:

—    сил, действующих на подшипники.

4

Страница 10

ГОСТ И СО 11342-95

Наиболее совершенный способ балансировки гибкого ротора состоит в уравновешивании каждого из его элементов.

В роторе, отбалансированном таким способом, не будет дисбалансов и моментов дисбалансов, и в нем при вращении не будут возбуждаться моды. Такой ротор будет удовлетворительно работать на всех частотах вращения.

Требуемое уменьшение распределенных дисбалансов достигается, как правило, путем подбора необходимого числа и величин корректирующих масс и соответствующего их размещения вдоль ротора. На практике и после балансировки всегда сохраняется некоторый распределенный остаточный дисбаланс. Вибрация (или неуравновешенные силы), вызываемые остаточным дисбалансом, должны быть уменьшены до допустимого уровня во всем диапазоне частот вращения. включая критические. Только в особых случаях можно ограничиться балансировкой гибкого ротора на одной частоте вращения. Независимо от используемой методики балансировки целью ее является получение сведений о дисбалансе и его распределении по длине ротора и уменьшение его влияния в диапазоне частот вращения до допустимого уровня.

4.5    Плоскости коррекции

Во многих случаях балансировку ротора проводят последовательно по собственным модам. В этом случае корректирующие массы размешают таким образом, чтобы на каждом последующем этапе балансировки добавление новых корректирующих масс не нарушало достигнутую уравновешенность по другим молам. Число необходимых корректирующих масс, размещаемых вдоль ротора, зависит от методики балансировки. Тем не менее, в общем случае, если рабочая частота вращения ротора превосходит п критическую частоту вращения. необходимо использовать по меньшей мере (л + 2) плоскостей коррекции.

На стадии проектирования ротора следует определить число плоскостей коррекции и их координаты вдоль оси ротора. На практике число плоскостей коррекции ограничивается особенностями конструкции ротора, а в случае балансировки на месте — возможностью доступа к ним.

4.6    Балансировка в а л о п р о в о д о в

Валопровод имеет несколько критических частот вращения и собственных мод. Как правило, эти частоты не равны критическим частотам вращения роторов, составляющих валопровод, и не имеют простой зависимости от них. Более того, форма прогиба валопровода не обязательно находится в простой зависимости от мод составляю-

S

Страница 11

ГОС Т IICO 11342—95

щих его роторов. Таким образом, распределение дисбалансов вдоль валопровода теоретически следует определять в значениях эквивалентного дисбаланса валопровода, а не отдельных роторов.

На практике, однако, во многих случаях проводят балансировку роторов независимо от других роторов валопровода. В большинстве случаев это обеспечивает удовлетворительную работу валопровода. Применимость этого метода на практике определяется, в частности, соотношениями собственных мод и критических частот вращения валопровода и отдельно взятых роторов, а также распределением дисбалансов. В данном случае для ба1анснровки палопровода высокую эффективность гарантирует метод балансировки с использованием коэффициентов влияния с учетом мод валопровода и отдельных роторов.

Балансировку валопроводов следует проводить с учетом факторов, ипоженных в приложении Л.

5 КЛАССИФИКАЦИЯ РОТОРОВ

Устанавливается пять классов роторов согласно таблице 1. Для каждого класса требуется своя методика балансировки. Методика определения типа ротора (гибкий — жесткий) приведена в приложении Е.

5.1    Класс 1. Жесткий ротор

Балансировка роторов этого класса может быть проведена с использованием двух произвольно выбранных плоскостей коррекции. При любой частоте врашения вплоть до максимальной рабочей остаточный дисбаланс жесткого ротора существенно не изменяется.

5.2    Класс 2. К в а з и ж е с т к и й ротор

Ротор этого класса не может рассматриваться как жесткий, но для его балансировки можно использовать методы балансировки жесткого ротора. Роторы класса 2 подразделяются на следующие подклассы:

—    роторы, распределение дисбалансов которых известно (подклассы 2а, 2Ь. 2с, 2d, а также подкласс 2е, для которого распределение дисбаланса роторов известно лишь частично);

—    роторы, распределение дисбалансов которых неизвестно (подклассы 2f, 2g. 2h).

Для этих гибких роторов возможна удоатетворительная низкочастотная балансировка. Некоторые вилы роторов могут быть отнесены к нескольким подклассам настоящей классификации.

5.3    Класс 3. Гибкий ротор

6

Страница 12

ГОСТ И СО 11342-95

Ротор этого класса по может быть отбалансирован по методике для жестких роторов — необходима высокочастотная балансировка. Роторы класса 3 разделены на подклассы согласно таблице 1.

5.4 К л а с с 4

К нему относятся роторы классов 1, 2 или 3 в случае, если они являются роторами с изменяющейся геометрией. Особенности этих роторов указаны в 4.2.

Т и б д н и а I — Классификация роторов

Описание класса

Класс ротор*)

Пример

Ротор. балансировка которого может быть произведена с помощью двух произвольно выбранных плоскостей коррекции, а его остаточный дисбаланс не иэменпетем значительно при любой частоте вращения вплоть до максимальной рабочей

Класс I (жесткие ро-торы)

Гибкий рОТОр. ПОЛЛаюШИИСЯ балансировке как жесткий на скоростях вращения ниже той. при которой возникает его значительный упругий прогиб

Класс 2 (ква-зи жесткие роторы)

Роюры с известным распределением дисбалансов вдоль рогора

Роюр, имеющим дисбаланс в одной плоскости (например, сосредоточенная масса на легком гибком валу, дисбалансом которот можно пренебречь)

Подкласс 2а

т—~ш

Шлифовальный круг

Ротор, имеющий л небаланс в двух плоскостях (например, две массы на легком валу, дисбалансом которою можно пренебречь)

Подкласс 2Ь

Ж-—-М

Шлифовальный круг со шкивом

7

Страница 13

ГОС Т И СО 11342-95

Продолжепис таблицы /


Класс ротора


Описание классе


Пример


Подкласс 2с


Ротор, имеющий л и с бал а пс и более чем двух плоскостях



Подкласс 2d


Ротор. имевший рапномерпо или линейно рлспрелсдеиный дисбаланс


tZZZZZZZZZZZ)



Ezzzzzzzzzza

Печатный валик


Подкласс 2е


Рогор. имеюший жесткую .глинную часть и гибкие шейки, дисбалансом которых можно пренебречь {роторы с жестким сердечником)


еф---фи

Магнитный барабан ЭВМ


Роторы с неизвестным распределением дисбалансов влоль ротора


Подкласс 2f


Симметричный рогор. имеюший две плоскости коррекции на концах. Максимальная частота вращения значительно меньше второй критической частоты, а первая критическая частота вращения не входит в диапазон рабочих частот орашения. Ротор имеет начальный дисбаланс и допустимых пределах


ппппп


а:


ш


опиш


Ро то р м п or ос ту и е и ч а тот о иентробежного насоса


Подкласс 2g


Симметричный ротор, имеюший одну плоскость коррекции посередине и две на концах. Максимальная частота вращения значительно меньше второй критической частоты. Ротор имеет начальный дисбаланс в допустимых пределах



и



Ротор высокоскоростною центробежного насоса


К


Страница 14

ГОСТ И СО 11342—95


Окончание таблицы /


Класс ротора


Описание класса


Пример



Пол класс 2h


Асимметричный ротор с начальным дисбалансом в допустимых пределах. Балансировку осуществляют аналогично балансировке роторов подкласса 2f



Ротор паровой турбины среднего давления


Класс 3 (гибкие роторы»


Роторы, требушине высокочастотной баланс и рои ки



Подкласс За


Ротор. дисбаланс которого при любом распределении вызывает появление перкой (основной) собственной моды вибрации


Ротор четырехполюсиого тенератора


Подкласс ЗЬ


Ротор, дисбаланс которого при любом распределении вызывает появление только первой (основной)и второй собственных мод вибрации


1Ык:._ - 'Tferil

1p4F =_-_W4


Роюр малого двухполюсного тенератора


Подкласс Зс


Ротор. дисбаланс которого выбывает появление более двух первых собственных мод вибрапии


ЦНЕёН)№


Ротор крупного двухполюсного тенератора


Ротор, который может быть отнесен к классам 1.2 или 3, но имеющий один или несколько гибких или гибко СВЯК1НИЫХ с ним элементов


Класс 4 (роторы изменяю теней теометриеП)


Е Ж}


Ротор с центробежным регулятором


Класс 5


Ротор, который может быть отнесен к классу 3. но в силу особых причин (например, экономических) балансируется только на рабочей частоте вращения




Ротор высокочастотного двигателя


9

Страница 15

ГОС Т IICO 11342—95

6 БАЛЛ I! С И РОВКЛ РОТОРОВ КЛАССА 2

6.1    Общие положения

Роторы класса 2 — это гибкие роторы, которые могут быть отба-ламсиропаиы как жесткие. Роторы этого класса занимают промежуточное положение между жесткими и гибкими роторами, балансировку которых осуществляют в соответствии с разделом 7.

На балансировочном станке с низкой частотой врашения проводят, как правило, только динамическую балансировку такого ротора как жесткого, т.к. на малых частотах его прогиб под действием дисбаланса и (или) наличия гибких элементов незначителен.

С помощью соответствующих методик можно отбалансировать ротор класса 2 при малых частотах на месте таким образом, что это обеспечит его удовлетворительную работу в диапазоне рабочих частот.

Значение остаточного модального дисбаланса после низкочастотной балансировки зависит от форм собственных мод ротора и расположения плоскостей коррекции относительно исходных дисбалансов вдоль оси ротора.

6.2    Выбор плоскостей коррекции

Если известно распределение дисбалансов вдоль ротора, то лучше всего выбрать плоскости коррекции как можно ближе к плоскости дисбаланса. Если же распределение дисбалансов неизвестно, то следует руководствоваться 4.5.

6.3    Балансировка составных роторов при сборке

Если ротор составлен из деталей, концентрически насаженных на вал, то можно применять низкочастотную балансировку по одной из ниже следующих методик.

П римечание— Некоторые роторы содержат набор типовых иеиснгон (и* пример лопатки, соединительные болты, токосьеммые детали и т.д.). Располагай л и элементы н зависимости от массы или массы и момента каждого отдельного элемента, можно добиться требуемой точности балансировки. Если после балам сировки зти элементы требуют замены или подгонки. то порядок их размещения следует сохранять.

6.3.1 Балансировка роторов, собираемых из предварительно отба-. шисиршиппых элементов

Каждый из элементов, включая вал, перед сборкой должен быть отбалансирован по методике балансировки жесткого ротора. На эксцентриситет посадочных поверхностей вала и прочие сборочные размеры. определяющие положение элементов относительно оси вала, должны быть заданы жесткие допуски. Аналогичные требования

ю

Страница 16

ГОСТ И СО 11342-95

преаъяш!яются к балансировочной оправке. Погрешности балансировки,. в том числе из-за эксцентриситета посадочных поверхностей балансировочной оправки, можно устранить поэлементной балансировкой.

При балансировке вала и элементов ротора следует учитывать влияние всех деталей, вносящих асимметрию (например шпонок), а также и не устанавливаемых при балансировке отдельных элементов ротора.

Рекомендуется оценить расчетом влияние погрешности сборки и эксцентриситета устанавливаемых деталей на достижимый начальный дисбаланс.

При расчете влияний погрешностей следует учитывать, что они могут суммироваться для ротора в целом.

6.3.2 Последовательная балансировка ротора, собираемого из несба-лансированных элементов

Сначала балансируют вал. После этого ротор балансируют каждый раз после установки очередного элемента. Окончательную балансировку проводят после установки последнего элемента. Этот метод позволяет исключить необходимость проведения контроля эксцентриситета посадочных поверхностей и других характеристик, определяющих положение элементов на валу ротора.

Если используют этот метод, следует исключить влияние монтажа следующих элементов на уравновешенность уже смонтированных.

В отдельных случаях можно устанавливать одновременно два элемента, лежащих в одной поперечной плоскости, и проводить динамическую балансировку обоих элементов. В случаях, когда несколько элементов образуют однородный короткий и жесткий элемент или единый узел, например секцию сердечника (которые, как правило, балансируют только по двум плоскостям), допускается уповая сборка с динамической балансировкой по двум плоскостям после установки каждого узла.

6.4    Эксплуатационная частота вращения ротора

Если в диапазон эксплуатационных частот вращения ротора входит или близка к нему критическая частота, то вышеизложенные методы следует применять с большой осторожностью.

6.5    Н а ч а л ь н ы й дисбаланс

Если известно расположение начального дисбаланса вдоль ротора (подклассы 2а — 2е), то его допустимый начальный дисбаланс ограничен только возможными значениями корректирующих масс в

Страница 17

ГОС Т IICO 11342—95

плоскостях коррекции. Методы балансировки таких роторов на низких частотах вращения согласно 6.6.1 — 6.6.5.

Если распределение начального дисбаланса вдоль ротора неизвестно (подклассы 2f — 2h), то в общем случае нельзя заранее указать методику балансировки. Значение начального дисбаланса можно ограничить предварительно балансировкой отдельных элементов. Допустимый начальный дисбаланс ограничивается допустимой нагрузкой на подшипники, а также характеристиками всех элементов ротора. Методы балансировки роторов подклассов 2( — 2h согласно 6.6.6 - 6.6.7.

6.6 М е т о д ы балансировки собранных роторов класса 2

6.6.1    Подтасс 2а: /юторы, имеющие дисбаланс в одной /носкости

Если известно, что начальный дисбаланс сосредоточен в плоскости, совпадающей с плоскостью коррекции, то ротор может быть отбалансирован на любой частоте вращения. В этом случае балансировка на низких частотах вращения столь же эффективна, как на рабочей частоте вращения.

6.6.2    Подкласс 2Ь: роторы, имеющие дисбаланс в двух /носкостях

Если известно, что начальный дисбаланс сосредоточен в двух

плоскостях, совпадающих с плоскостями коррекции, ротор может быть отбалансирован на любой частоте вращения. В этом случае балансировка на низких частотах вращения столь же эффективна, как на рабочей частоте вращения.

6.6.3    Подкласс 2с: роторы, имеющие дисбаланс в более чем двух /носкостях

Если ротор состоит из более чем двух элементов, разнесенных вдоль оси ротора, то, как правило, такой ротор имеет более двух плоскостей коррекции. Низкочастотная балансировка окажется достаточной, если соблюдают требования к сборке ротора и меры предосторожности, указанные в 6.3.

Следует отметить, что при сборке ротора могут возникать деформации вала. Они могут увеличиваться при работе с высокой частотой вращения.

В отдельных случаях при наличии значительного дисбаланса одного из элементов целесообразно выполнить его балансировку до установки, а затем провести балансировку ротора.

6.6.4    Под/сшсс 2d: роторы, имеющие равномерно или линейно распределенный дисбаланс

Если дисбаланс равномерно распределен подлине ротора (например труба), то при соответствующем выборе двух плоскостей коррек-

12

Страница 18

ГОСТ И СО 11342-95

ими низкочастотной балансировкой можно добиться удовлетворительной работы ротора во всем диапазоне частот вращения.

Для определения положения плоскостей коррекции, обеспечивающих наиболее эффективную балансировку, следует провести испытания нескольких однотипных роторов, имеющих аналогичное осевое распределение дисбаланса.

Положение плоскости коррекции определяют расстоянием до подшипников. Оптимальное расстояние — 22 % от расстояния между подшипниками для роторов со следующими характеристиками:

—    межопорный ротор;

—    ротор без консольных частей с равномерно распределенным дисбалансом;

—    ротор с постоянной изгибной жесткостью по длине;

—    ротор с симметричным расположением плоскостей коррекции относительно середины;

—    ротор, рабочая частота вращения которого значительно ниже критической частоты.

Если балансировка с помощью двух плоскостей коррекции не дает удовлетворительных результатов, ротор может балансировать на низких частотах вращения с использованием трех плоскостей коррекции в соответствии с приложением В.

При этом необходимо рассчитывать долю начального дисбаланса ротора, который должен быть устранен в центральной плоскости коррекции.

6.6.5    Подкласс 2с: роторы с жестким сердечником

Так как дисбалансом гибких шеек можно пренебречь, ротор с жестким сердечником может быть отбалансирован на низких частотах вращения с помошыо плоскостей коррекции, расположенных на жестком сердечнике.

6.6.6    Подктсс 2f: симметричные роторы с ограниченным начальным дисбалансом

Если каждый элемент ротора балансируют перед сборкой по 6.3.1. то можно ограничиться низкочастотной балансировкой, если начальный дисбаланс собранного ротора находится в допустимых пределах. Поскольку осевое распределение дисбаланса после сборки ротора неизвестно, а максимальная частота вращения роторов этого подкласса значительно отличается от второй критической частоты, самым неблагоприятным будет случай, когда углы дисбалансов элементов совпадают. В этом случае максимальное значение начального дисбаланса, который может быть устранен с помощью двух плоскостей коррекции, определяют опытным путем. При известных данных

Страница 19

ГОС Т IICO 11342—95

об изгибной жесткости вала, податливостях подшипников и тл. полезно провести предварительный анализ влияния начальных дисбалансов на работу ротора с использованием математических моделей.

6.6.7 Подклассы 2g и 2И: роторы с ограниченным ничсньным дисбалансом

Опыт показывает,что симметричные роторы (подкласс 2g). отвечающие требованиям 6.6.6 и имеющие третью (дополнительную) центральную плоскость коррекции, могут быть отбалансированы на низких частотах вращения при условии, что их начальный дисбаланс не превышает удвоенный начальный дисбаланс, установленный в соответствии с 6.6.6.

Практика показывает, что от 30 до 60 % начального дисбаланса следует устранять в центральной плоскости коррекции.

Для асимметричных роторов (подкласс 21»), не отвечающих требованиям 6.6.6. проведя анализ в соответствии с 6.6.6. можно установить максимальный допустимый начальный дисбаланс, поддающийся устранению в произвольно заданной плоскости. Однако значение рассчитанного таким образом допустимого начального дисбаланса может оказаться слишком малым, чтобы метод был применим на практике. В этом случае необходимо выбрать другой метод, например, последовательную балансировку (6.3.2).

7 БЛЛЛИСИРОВКЛ РОТОРОВ КЛАССОВ 3. 4. 5

7.1    Метод балансировки роторов класса 3

7.1.1    Общие положения

Существуют два метода балансировки роторов этого класса: балансировка по модам и метод коэффициентов влияния. В большинстве случаев на практике метод балансировки представляет собой сочетание обоих методов и преобладание того или иного из них определяется конкретными условиями. Один из таких методов балансировки приведен в 7.1.5. но следует иметь ввиду, что в отдельных случаях возможны его модификации.

7.1.2    Опоры ротора

Динамические характеристики подшипниковых опор балансировочного оборудования следует подбирать, по возможности, таким образом, чтобы воспроизводились условия опирания ротора в машине. Благодаря этому моды вибрации ротора в эксплуатации будут воспроизведены и в балансировочном оборудовании, что исключает необходимость его балансировки на месте.

Если ротор имеет консоль значительной массы или малой жесткости, а в машине консоль опирается на собственную опору, то и

14

Страница 20

ГОСТ И СО 11342-95

при балансировке должна быть предусмотрена дополнительная опора.

7.1.3    Измерите, шшя система

Для измерения вибрации ротора, подшипника или опоры или нагрузки на подшипник устанавливают соответствующие датчики. Система должна измерять амплитуду гармоники сигнала частотой вращения, а также фазу этой гармоники относительно произвольно выбранного фиксированного осевого сечения ротора. В качестве альтернативного варианта мог>т использоваться измерения косинус* ной и синусной составляющих гармоники.

Аппаратура, используемая для балансировки на месте установки машины, должна соответствовать следующим требованиям:

—    погрешность измерения сдвига фазы виброскорости или виброперемещения на фиксированной частоте вращения не более ±1 *;

—    погрешность измерения частоты вращения ротора — не более ±11 %, для роторов стационарных паротурбинных агрегатов — по ГОСТ 126875;

—    основная приведенная погрешность измерения амплитудных значений составляющих виброперемещения и виброскорости на частоте. равной частоте вращения, — не более ±15 %.

Датчики и устройства их крепления не должны иметь резонансов при любой частоте вращения в рабочем диапазоне.

7.1.4    Низкочастотная балансировка

Опыт показывает, что перед высокочастотной балансировкой целесообразно проводить низкочастотную балансировку особенно тех роторов, работы которых может происходить на первой критической частоте вращения. В общем случае низкочастотная балансировка необязательна и можно сразу приступить к высокочастотной балансировке.

7.1.5    Высокочастотная балансировка по модам изгиба ротора

Измерения векторов вибрации (или сил) проводят на частоте

вращения. Высокочастотную балансировку выполняют следующим образом.

7.1.5.1 Привести ротор во вращение частотой, безопасной для работы, но близкой к первой критической. Обозначить эту частоту первой балансировочной.

Измерить векторы вибрации или сил в установившемся режиме вращения ротора. Перед обработкой данных следует удостовериться в их повторяемости, для чего может потребоваться несколько пусков ротора.

is

Страница 21

ГОС Т IICO 11342—95

П р и м синие - Для pompon некоторых типов, например роторов турбин, ко юры с претерпевают изменении натягов дисков на частотах вращении, б.чиких к критически», рекомендуется предварительная балансировка, это позволит раю гнать ротор до эксплуатационной часюты вращения или выше, чтобы диски «мяли окончательное положение. Только после этого следует проводить окончательную балансировку.

7.1.5.2    Установить на ротор пробные грузы, подобранные таким образом, чтобы вызвать значительные изменения векторов исходной вибранин или сил на частоте первой моды.

Если низкочастотную балансировку роторов не проводили, то нужно установить один пробный груз. Если ротор симметричен, то груз следует устанавливать посередине ротора.

Если низкочастотная балансировка проведена, пробные грузы подобрать так. чтобы не нарушилась уравновешенность на низких частотах вращения.

7.1.5.3    Привести ротор во вращение по 7.1.5.1, измерить векторы вибрации (сил) и убедиться в повторяемости данных измерений.

7.1.5.4    По данным 7.1.5.1 и 7.1.5.3 вычислить динамические ко:»ффиииеиты атняння на первой балансировочной частоте. После этого следует рассчитать корректирующие массы и их угловое положение. Установить корректирующие массы, сняв пробные грузы.

Порядок определения ко:>ффициентов влияния и расчета на их основе корректирующих грузов приведен в приложении Н.

Способ графического определения корректирующих масс и их углового паюження указан в приложении CJ.

После выполнения этой операции вращение ротора на частотах выше первой критической не должно сопровождаться значительным увеличением вибрации (или силы). Если это не выпатяется. следует повторить 7.1.5.1 —7.1.5.4 на частоте, возможно более близкой к первой критической частоте врашення.

7.1.5.5    Привести ротор во вращение частотой, безопасной для работы машины, близкой ко второй критической; обозначить ее второй балансировочной частотой. Измерить векторы вибрации (силы) на этой частоте в установившемся режиме вращения.

7.1.5.6    Установить на ротор систему пробных грузов, разместив их вдоль ротора так. чтобы на второй балансировочной частоте вызвать значительные изменения векторов вибрации (силы), но их атняние на уровень вибрации на первой критической частоте было бы незначительным.

7.1.5.7    Привести ротор во вращение со второй балансировочной частотой и измерить векторы вибраиии (сил).

16

Страница 22

ГОСТ И СО 11342-95

7.1.5.8    Поданным 7.1.5.5 и 7.1.5.7 вычислить коэффициенты динамического влияния системы пробных грузов на второй балансировочной частоте.

Рассчитать систем)' корректирующих масс, которые не нарушают уравновешенность на низких частотах вращения, но позволяют исключить атияния дисбаланса на второй балансировочной частоте. Установить на роторе эту систему корректирующих масс.

После выполнения этой операции вращение ротора на частотах вращения не должно сопровождаться значительным увеличением вибрации (силы). Если это не выполняется, следует повторить 7.1.5.5 — 7.1.5.8 на частоте балансировки, возможно более близкой ко второй критической.

7.1.5.9    Продолжать балансировку по вышеописанной методике на частотах балансировки, близких к другим критическим частотам, вплоть до максимальной эксплуатационной частоты. Каждая новая система пробных грузов должна подбираться таким образом, чтобы оказывать значительное влияние на соответствующей балансировочной частоте, но не нарушать достигнутой уравновешенности на более низких частотах. Распределение пробных грузов можно установить опытным путем или расчетом. Для каждого случая вычисляют систему корректирующих масс, исходя из соответствующего коэффициента динамического влияния системы пробных грузов. Система корректирующих масс должна оказывать минимальное влияние на частотах, где балансировка уже проведена, но обеспечивать устранение дисбаланса на частоте балансировки.

7.1.5.10    Если, тем не менее, на этой стадии балансировки будет сохраняться значительная вибрация (или большие значения сил) в диапазоне рабочих частот вращения, следует повторить 7.1.5.9 на частоте балансировки, близкой к максимально допустимой. В данном случае балансировка на частотах, близких к критическим частотам, остальных (более высоких) мод для выявления их воздействия на ротор может оказаться невозможной.

Примечания

1    Некоюрые типы роторов яо окончании балансировки можно безопасно пускать на веек или же только на некоторых критических частотах ирашения. В таком случае число требуемых пусков может быть уменьшено.

2    Следует отметить, что вышеописанная меюлика предполагает наличие линей нон свяsm между векторами дисбаланса и вибрации (силы). В отдельных случаях но условие може! не выполняться, например, котла начальный дисбаланс очень нелик. а ротор опирается на подшипники скольжения. В связи с л им иогут по|ребовл!ься повторные определения коэффициентов влияния. ко)да вибрация или силы уменьшатся после предварительной балансировки.

3    На практике описанную методику или ее варианты можно усовершеис1вона1ь применением комиьнмерных программ, автоматизированной балансировки.

17

Страница 23

ГОС Т IICO 11342—95

7.2    Метод балансировки роторов класса 4 Роторы данного класса могут быть отнесены к классам I, 2 или 3,

но имеют один или более гибких элементов или элементов с гибкой связью. Неуравновешенность ротора может изменяться в зависимости от изменения частоты вращения.

Роторы этого класса классифицируются по двум категориям:

—    роторы, дисбаланс которых изменяется непрерывно с изменением частоты вращения, например вентиляторы с резиновыми лопастями;

—    роторы, дисбаланс которых изменяется до некоторой частоты вращения, а затем при ее превышении остается постоянным, например роторы однородных асинхронных электродвигателей с центробежным пусковым выключателем.

Роторы первой категории балансируют на той частоте вращения, для которой нормируют уровень вибрации.

Роторы второй категории балансируют на любой частоте выше той, при которой прекращаются изменения дисбаланса.

Примем ли не — Влияние гибких племен ton можно свести яо минимума при проектировании ротора и правильно рассчитай их размещение иа роюрс. но необходимо иметь ввиду, но для роторов данного класса возможна достижение уравновешенности только на одной чаооге или в ограниченном дианаюнс частот.

7.3    Методы балансировки роторов класса 5 Для некоторых видоп гибких роторов, которые при достижении

эксплуатационной частоты вращения проходят одну или несколько критических частот, можно ограничиться балансировкой только па одной частоте, как правило, рабочей. Обычно роторы этого класса удовлетворяют, по крайней мере, одному из следующих требований:

—    разгон ротора до максимальной скорости (также и торможение) происходит настолько быстро, что вибрация на критических частотах не успевает превысить допустимый уровень;

—    демпфирование системы достаточно для того, чтобы вибрация иа критических частотах находилась в допустимых пределах;

—    подшипниковые опоры не дают возможности возникнуть нежелательной вибрации;

—    допустим высокий уровень вибрации на критических частотах;

—    ротор работает на рабочей частоте длительное время, так что условия пуска/останова, неприемлемые при частых пусках, можно считать допустимыми для этого случая.

Если опоры ограничивают вибрапию, особенно важно, чтобы жесткость опор балансировочного станка соответствовала жесткости

IK

Страница 24

ГОСТ И СО 11342-95

опор машины. Это обеспечивает воспроизведение па балансировочном станке тех же мод ротора, которые он имеет в машине.

Исходя из прел положен ия, что однотипные роторы имеют схожее распределение дисбалансов, можно выбрать оптимальное положение плоскостей коррекции. При этом может оказаться достаточно иметь лве плоскости. Как следствие, уже при балансировке по низшим модам, можно добиться минимального остаточного дисбаланса, что позволит свести до минимума вибрацию на критических частотах.

8 ОЦЕНКА КАЧЕСТВА БАЛАНСИРОВКИ

В зависимости от класса и назначения ротора окончательное качество балансировки может оцениваться либо по значениям вибрации в установленных точках измерения, либо по остаточному дисбалансу в определенных плоскостях коррекции.

П р и м е ч а н и С - При мелкосерийном про извод с те можно применять у про

идейные методы опенки но сраинсиию с описанными ниже.

8.1    Роторы, оценку качества балансировки которых проводят по измерениям вибрации с помощью высокоскоростного балансировочного оборудования

8.1.1    Требования к испытательному оборудованию

В случае, когда собственные моды ротора в значительной степени определяются динамическими характеристиками опор, необходимо, чтобы опоры оборудования и машины имели аналогичные характеристики. Например, первая критическая частота ротора в опорах балансировочного устройства не должна значительно превышать эту частоту для ротора, установленного в машине. Это позволяет исследовать все моды на балансировочном оборудовании.

Если консоль ротора в машине имеет опору, то и при испытаниях для нее должна быть предусмотрена аналогичная опора.

Если консоль ротора в машине не имеет опоры, то и при испытаниях опору не применяют.

На корпус подшипника в одной плоскости устанавливают два датчика перпендикулярно друг к другу. Это позволяет регистрировать вертикальную и горизонтальную компоненты вибрации.

Кроме того, для измерений вибрации ротора можно применять в качестве альтернативных или дополнительных датчики относительной и абсолютной вибрации вала. Их также устанавливают в одной плоскости под углом 90' друг к другу. Измерения вибрации ротора дополнительно к измерениям вибрации на корпусах подшипников

19

Страница 25

ГОС Т IICO 11342—95

наиболее целесообразны для роторов класса 3, особенно для точного определения мод ротора.

Во всех случаях резонансы крепежных устройств датчиков во всем диапазоне частот испытаний должны быть исключены.

Сигналы датчиков должны поступать на устройство, способное выделять из полигармонической вибрации гармонику частотой вращения. также и когда частота вращения изменяется в режиме выбега ротора. Привод ротора не должен влиять на его вибрацию и начальный дисбаланс.

Прим с чан и е — Чтобы удостовершься в том. что привод не нлияст на начальный дисбаланс, следует провернуть соедини тельную муфту ид ISO * 01 носи тельно ротора и итмеригь векторы вибрации на ниткой частоте вращения, когда не проявляется динамический имиб ротора. Для устранения погрешности npoin ueciH векторное вычиппис на частоте вращения.

8.1.2 Методика оценки

Ротор привести во вращение, разгоняя его с ускорением, при котором не происходит сглаживание пиков вибрации. Все ярко выраженные пики вибрации следует измерять в диапазоне частот вращения от 70 % первой критической частоты до максимальной частоты вращения при эксплуатации.

Продолжительность вращения ротора на максимальной рабочей частоте должна быть достаточной, чтобы устранить эффекты переходного режима. В установившемся режиме следует измерить вибрацию на частоте вращения ротора.

Если это оговаривается в технических условиях, необходимо разогнать ротор до установленной повышенной частоты вращения.

После вращения ротора в течение оговоренного времени на повышенной частоте она должна быть снижена до максимальной рабочей, а измерения вибрации на частоте вращения проведены вновь. Если имеют место или предполагаются значительные изменения дисбаланса после испытаний на повышенной частоте, то окончательную балансировку и оценку вибрации следует проводить после таких испытаний.

Для этого ротор притормаживают и проводят измерения вибрации на частоте вращения в диапазоне от максимальной рабочей частоты до 70 % первой критической частоты с интервалом, не превышающим 5 % максимальной рабочей частоты. При этом ускорение при торможении также должно быть достаточно медленным, чтобы избежать сглаживания пиков вибрации.

Примечание — Значение повышенной частоты вращения дависит 01 ipe бонамнй к конкрокому ротору. Если таких требований не сушестнует, испытания на повышенной частоте проводит по договорен ноет между ииотовителем и потребителем.

20

Страница 26

ГОСТ И СО 11342-95

8.2    Р о т о р ы, качество балансировки которых определяют посредством измерений вибрации н а испытательном стенде

Для роторов, окончательное качество балансировки которых оценивается на испытательном стенде, необходимо использовать аппаратуру и методы испытаний, описанные в 8.1. Однако в некоторых случаях возникает необходимость применения других методов, например:

—    ротор с приводом представляет собой единый агрегат;

—    ротор, для которого возможно получение данных только на одной частоте вращения, например ротор асинхронного электродвигателя;

—    установка датчиков на подшипники невозможна — в этом случае изготовитель и потребитель оговаривают точки измерения вибрации:

—■ значение дисбаланса ротора может зависеть от нагрузки — в этом случае изготовитель и потребитель оговаривают диапазон нагрузок. при которых оценивают уравновешенность ротора.

8.3    Роторы, оценку остаточного дисбаланса которых проводят путем измерений вибрации на месте эксплуатации

8.3.1    Машины, качество балансировки роторов которых оценивают после окончательной установки на рабочем месте, подвержены влиянию многих факторов, вызывающих вибрацию. Некоторые факторы действуют на частоте вращения и, следовательно, их влияние можно ошибочно принять за вибрацию, вызванную дисбалансом. Это особенно характерно для машин с двумя или более гибкими роторами, соединенными между собой.

Некоторые из факторов, определяющие появление такой вибрации, а также меры предосторожности от ошибочных заключений указаны в приложении Л.

8.3.2    Если какие-либо статорные элементы машины или ее фундамент имеют резонанс на рабочей частоте, возможны высокие уровни вибрации, несмотря на то, что дисбаланс ротора находится в допустимых пределах. В подобных случаях может потребоваться очень точная балансировка, но снижение вибрации достижимо только, если машина малочувствительна к дисбалансу. Если при эксплуатации дисбаланс ротора может увеличиться, следует рассмотреть возможность устранения резонансов конструкции или повышения демпфирования системы, а также принятия других мер, обеспечивающих удовлетворительную работу ротора.

21

Страница 27

ГОС Т IICO 11342—95

8.3.3 Во многих установках, например тех, где для привода используют асинхронный электродвигатель, невозможно управлять ускорением разгона ротора, а установившееся состояние можно наблюдать только по достижении рабочей частоты вращения. В этом случае изготовитель и потребитель согласовывают диапазон частот вращения ротора, в пределах которого проводят контроль качества балансировки ротора.

Как правило, контроль качества балансировки ротора проводят на холостом ходу. Для контроля под нагрузкой изготовитель и потребитель оговаривают ее значения.

Примечание — Для некоторых видов оборудовании можно нспольювить по

ложення соответствую тих стандартов, в частности, для роюров п'рбоагрегатов —

ГОСТ 27870.

8.4 Роторы, оценку качества балансировки которых определяют на низкочастотной балансировочной установке по значению остаточного дисбаланса в заданных плоскостях коррекции

Как правило, оценку качества балансировки роторов класса 2 проводят на низкочастотных балансировочных установках, но в большинстве случаев предусматривают последующие испытания на высоких частотах на месте или на испытательном стенде. В особых случаях по договоренности между изготовителем и потребителем можно исключить оценку вибрации на высоких частотах. Это особенно характерно для роторов класса 2, когда их приобретают в качестве запасных частей и оценка на месте может быть отложена на значительное время.

Для проведения оценки ротор должен быть собран, т.е. все его элементы (соединительные муфты, зубчатые колеса и т.д.) должны быть смонтированы.

До того, как приступить к оценке дисбаланса ротора, его следует во избежание последующего появления каких-либо деформаций вращать некоторое время на соответствующей частоте.

После выполнения данного условия ротор приводят во вращение на частоте балансировки и измеряют значения и углы дисбалансов в каждой из плоскостей измерения.

Для роторов подклассов 2f и 2g следует определить также начальный дисбаланс.

У роторов, которые подвергают поэлементной балансировке или собраны из сбалансированных элементов, следует, кроме того, определять дисбаланс после каждой стадии сборки.

22

Страница 28

ГОСТ И СО 11342-95

8.5 Роторы, качество балансировки которых определяют на высоких частотах вращения путем оценки остаточного дисбаланса в заданных плоскостях коррекции

Положение плоскостей коррекции и балансировочные частоты необходимо указывать для балансировки по каждой из мод ротора. Если оценку проводят на балансировочном устройстве, снабженном собственной контрольно-измерительной аппаратурой, ее следует использовать в течение всей процедуры.

Если ротор испытывают на повышенных частотах вращения, измерительная аппаратура и установка ротора на испытательном оборудовании должны соответствовать 8.1.

Если выполнены все эти условия, ротор вращают последовательно на каждой балансировочной частоте и регистрируют значения и углы дисбалансов, приведенные к каждой из плоскостей коррекции.

По просьбе заказчика обследование роторов можно осуществить по 7.1.5. Такое обследование следует проводить на каждой из балансировочных частот.

9    ВЫ БОР КРИТЕРИЯ

Оценку качества балансировки гибкого ротора обычно выполняют по вибрации опор подшипников балансировочного оборудования или испытательного стенда на частоте вращения. Этот метол описан в разделе 10.

Другим методом оценки является исследование остаточного дисбаланса, приведенного к заданным плоскостям коррекции, как указано в разделе 11. Для роторов класса 2 оценку проводят на низких частотах вращения.

Если испытательное оборудование не позволяет достаточно точно воспроизвести реальные условия эксплуатации и (или) влияние соединения испытуемого ротора с другим, вопрос о допустимости применения его подлежит решению, исходя из опыта.

Вопрос выбора между методами, описанными в разделах 10 и 11, определяется изготовителем ротора.

10    РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ДОПУСТИМОЙ ВИБРАЦИИ НА БАЛАНСИРОВОЧНОМ ОБОРУДОВАНИИ

Если необходимо оценить качество балансировки по вибрации на балансировочном оборудовании, то последнее должно подбираться из условия обеспечения непревышепия предельных уровней вибрации машины после установки в нее отбалансированного ротора.

23

Страница 29

ГОС Т IICO 11342—95

Существует сложная зависимость между вибрацией подшипниковых опор балансировочного оборудования и вибрацией машины. Эту зависимость определяют многими, в том числе вышеуказанными факторами. В большинстве случаев она устанавливается для конкретных типов машин в результате исследования балансировки типовых роторов на одном и том же балансировочном оборудовании. Результаты таких исследований обычно служат основой для определения допустимой вибрации на балансировочном оборудовании.

Однако необходимые данные могут отсутствовать (например если используют балансировочное оборудование нового типа, или речь идет о роторах совершенно новой конструкции). Эти случаи описаны в настоящем разделе, где представлен способ расчета допустимой вибрации на частоте вращения, исходя из норм вибрации машины на месте установки. Если в технических условиях отсутствуют требования к допустимой вибрации на месте установки, то следует руководствоваться соответствующими стандартами, например ГОСТ 25364.

10.1    Общие положения

Численные значения, определяемые в соответствии с настоящим разделом, можно использовать лишь в качестве рекомендуемых, но не норм при приемке изделия. При таком использовании можно ожидать удовлетворительных результатов в процессе эксплуатации, хотя могут возникнуть ситуации, требующие отклонения от этих рекомендаций.

В особых случаях эти рекомендации могут служить основой для более детальных исследований, например, когда требуется более точное определение требуемого качества балансировки.

10.2    Особые случаи

Иногда машины проектируют для специальных целей, что неизбежно сказывается на их виброхарактеристиках, например авиационные реактивные двигатели и их модификации для промышленных целей. Одним из основных требований к таким двигателям является ограничение максимальной массы, вследствие чего основные элементы и подшипниковые опоры облазают значительно большей податливостью, чем в обычных машинах. При проектировании подобных машин делают все возможное для уменьшения нежелательных последствий повышенной податливости подшипниковых опор, в частости, проводят множество испытаний в процессе разработки с целью обеспечения приемлемых и безопасных уровней вибрации. На случаи, когда допустимые уровни вибрации устанавливают в ходе

24

Страница 30

ГОСТ И СО 11342-95

длительных виброиспытаний до начала выпуска изделия, рекомендации настоящего раздела не распространяются.

10.3    Ф а к т о р ы, влияющие на в и б р а ц и ю м а ш и н

На вибрацию оказывает влияние множество факто|Юв, втом числе

качество монтажа машины, наличие перекоса ротора и тд.

Указываемые в технических условиях на машину максимальные допустимые уровни вибрации обычно относится к суммарной (общей) вибрации, имеющей сложный частотный спектр и возникающей в результате действия всех факторов. Изготовитель должен определить допустимый уровень вибрации, вызываемой только дисбалансом ротора, при котором общая вибрация не превосходит установленных пределов.

10.4    Критические точки

Особое внимание следует обращать на уровни вибрации ротора в местах наименьшего зазора, например лабиринтных уплотнениях в связи с высокой вероятностью повреждений. Следует помнить, что условия эксплуатации могут вызвать изменение собственных мод и, следовательно, уровней вибрации. Валопроводы с жесткой связью (например в паротурбинных агрегатах) требуют особого внимания к факторам, определяющим условия работы валопроводов (приложение А).

10.5    Допустимые уровни вибрации балансировочного оборудования

Допустимую вибрацию на балансировочном оборудовании можно регламентировать в виде:

—    вибрации подшипниковых опор, которую определяют по допустимой вибрации подшипниковых опор машины

или

—    вибрации ротора, которую определяют по допустимой вибрации ротора машины.

В обоих случаях соответствующую допустимую вибрацию на частоте вращения на балансировочном оборудовании Кследует определять с использованием коэффициентов преобразования по формуле

Y= К2х АГ, х KqxX,    (1)

где X — допустимая общая вибрация в горизонтальном или вертикальном направлениях, измеряемая на машине в диапазоне рабочих частот вращения в соответствии с техническими условиями на машину или стандартом (например ГОСТ 25364);

К) — отношение значения допустимой вибрации на частоте вращения к допустимому значению обшей вибрации (А-,, й 1);

25

Страница 31

ГОС Т IICO 11342—95

Кх — коэффициент, учитывающий отличие характеристик подшипниковых опор и (или) устройств сопряжения (муфты) балансировочного оборудования и машины. Определяется как отношение вибрации на частоте вращения, измеряемой на балансировочном оборудовании (ротор или подшипниковая опора), к вибрации на частоте вращения машины на месте эксплуатации (если нельзя принять /к, = 1). Значение Кх часто зависит от направления измерений;

К, — коэффициент, учитывающий рахтичие точек измерения вибрации на балансировочном оборудовании и точек, для которых определено значение Л", и зависящий от характеристик мод ротора. Если вышеуказанные точки совпадают. К2 = 1, в противном случае для получения значения К2 можно вое пользоваться расчетной моделью динамики роторной системы.

Значения коэффициентов преобразования К, и К, могут изменяться в широких пределах и зависеть от частоты вращения. Примерные значения коэффициентов и А', представлены в приложении С. Значения К2 следует устанавливать для каждого конкретного случая. При совпадении критической частоты вращения с рабочей частотой необходимо использовать более высокие значения коэффициентов преобразования. На практике нет необходимости определять эти коэффициенты по отдельности, так как изготовитель и потребитель по договоренности между собой устанаативают их произведение.

Примеры использования коэффициентов преобразования приведены в приложении F.

Следует иметь ввиду, что на критических частотах возможно усиление отдельных мод вибрации. Поэтому целью балансировки является не только ограничение вибрации в диапазоне рабочих скоростей вращения, но и обеспечение безопасного перехода через критические частоты, если они меньше максимальной рабочей. Для критических частот трудно установить количественные критерии. так как необходимо учитывать многие факторы, например демпфирование.

В условиях, когда необходимо контролировать прогиб ротора при его разгоне в связи с опасностью задеваний о статорные части или возникновения недопустимых напряжений, на критических частотах, меньших эксплуатационной, следует измерять размах внбропереме-щения в той части ротора, где оно максимально.

26

Страница 32

ГОСТ И СО 11342-95

II РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ДОПУСТИМОГО ОСТАТОЧНОГО ДИСБАЛАНСА В ПЛОСКОСТЯХ КОРРЕКЦИИ

И. I Общие положения

Не существует простой зависимости между дисбалансом ротора и вибрацией машины при эксплуатации. На вибрацию влияют масса машины и ее фундамента, жесткость подшипников и фундамента, близость рабочей частоты к резонансной частоте, демпфирование.

Представленные ниже рекомендации — пример разработки руководства по обеспечению качества балансировки гибких роторов. Они получены опытным путем при ограниченном числе экспериментов с роторами различных классов. При соблюдении рекомендации можно ожидать удовлетворительной работы ротора в эксплуатации, хотя в отдельных случаях могут оказаться необходимыми отклонения от них.

Значения, получаемые в соответствии с настоящим разделом, могут использоваться лишь в качестве рекомендуемых, но не норм при приемке изделия.

11.2 Допустимый    остаточный    дисбаланс

роторов класса 2

Значение остаточного дисбаланса роторов класса 2 должно соответствовать Г ОСТ 22061.

У роторов подклассов 2f, 2q и 2h каждый из элементов или, если возможно, сборку элементов следует балансировать до пределов, полученных опытным путем или указанных в ГОСТ 22061.

11.3 Допустимый    остаточный    дисбаланс

роторов класса 3

11.3.1    Роторы подкласса За

Для гибких роторов, дисбаланс которых независимо от его распределения существенно влияет только на основную собственную моду, эквивалентное значение для основной собственной моды не должно превышать 60 % дисбаланса по ГОСТ 22061 для максимальной частоты вращения.

Если проводят низкочастотную балансировку, то полный остаточный дисбаланс не должен превышать значений, приведенных в ГОСТ 22061 для максимальной рабочей частоты вращения.

11.3.2    Роторы подкласса ЗЬ

Для гибких роторов, дисбаланс которых независимо от его распределения существенно влияет только на основную и вторую собственные моды, эквивалентное значение дисбаланса для основной собственной моды не должно превышать 60 % этих значений на максимальной рабочей частоте вращения.

27

Страница 33

ГОС Т II СО 11342—95

Если проводят низкочастотную балансировку, значение остаточного дисбаланса не должно превышать значений, приведенных в ГОСТ 22061.

11.3.3 Роторы подкласса Зс

Для этих роторов рекомендуемых значений остаточного дисбаланса не установлено.

Примечании

1    Метол экспериментально го определения зквивалентного .1 небаланс л прелстан леи в приложении D.

2    Рекомендации не распространяются па роторы с консольной частью, если она имеет значительный динамический прогиб.

3    Указанные выше рекомендуемые значения могут быть пересмотрены, если рабочие частоты близки к основной или второй критическим частотам вращения.

4    Рекомендуемые значения «ситочного дисбаланса не тарантируют соблюдения норм вибраини в балансировочном устройстве при частотах вращения от S0 до 120 % любой критической частоты вращения. Усиление вибрации требует более точной балансировки, так как. например, демпфирование в балансировочном оборудовании зачастую меньше, чем в машине на месте установки.

5    Если не представляется возможным выполнить балансировку по всем модам имиба ротора (например вследствие недостаточного количества плоскостей корре* ции). то следует провести балансировку по особенно важным модам.

28

Страница 34

ГОСТ И СО 11342—95

ПРИЛОЖЕНИЕ Л

(справочное)

ФАКТОРЫ. УЧИТЫВАЕМЫЕ ПРИ БАЛАНСИРОВКЕ НА МЕСТЕ МНОГООПОРНЫХ ГИБКИХ ВАЛОИРОВОДОВ

А.1 Дисбаланс не является ел и не шейной причиной вибрании poropa. п том числе вибрации на частоте врашемня. Приступать к балансировке следует предварительно исследовав влияние описываемых ниже факторов, определяющих уроини вибрации машины.

Это особенно важно для валонроволов. состоящих hj двух и более роторов. Примером является крупный паротурбинный атрегаг.

А.2 Несносность и перекос полтинников

Не соосность и перекос полтинников woiyr вызвать вибрацию, которую исвозмож но устранить балансировкой. При сильной вибрации следует улучшить центровку подшипников.

А.З 'Экспеитрнсмтет ■ несносность соединении

Практически невозможно соединить крупные роторы без эксиентриснтета или несоосности цементов соединений.

Если качество соединений вызывает сомнения или валопроиод не поддается балансировке, следует проверить и привести в норму концентричность и соосность муфт и лишь sarcM приступит!, к балансировке.

А. 4 Неустойчивость ротора на масляном клине

Различные формы неустойчивости роторов могут иметь место в подшипниках с гидродинамической смахкой. Признаки неустойчивости хорошо известны, поэтому перед балансировкой необходимо удостовериться в их отсутствии.

Страница 35

ГОС Т И СО 11342—95

ПРИЛОЖЕНИЕ В (справочное)

НИЗКОЧАСТОТНАЯ БАЛАНСИРОВКА РОТОРОВ ПОДКЛАССА 2d

В ТРЕХ ПЛОСКОСТЯХ

B.I В лампой приложении рассматривается низкочастотная балансировка рою ров. начальный дисбаланс которых распределен по длине равномерно или по линей ному закону и которые имею! одну плоскость коррекции в центре и две на краях.

Они достаточно хорошо балансируются, если известна ноля дисбаланса, которая должна быть устранена п центральной плоскости. Данное приложение описывает метол расчета корректирующих масс в трех плоскостях, исходя из начальных дисбалансов, определенных в лвух плоскостях измерения дисбаланса. Векторная сумма сил и моментов, создаваемых корректирующими массами С/,. £/j, i/j в трех плоскостях коррекции относительно некоторой точки на роторе, должна быть рапной сумме сил и моментов начальных дисбалансовVt и 1/л относительно этой же точки.

Методика балансировки пригодна при выполнении следующих условий:

—    межопорный ротор;

—    масса ротора распределена рамиомерно. консольные части отсутствуют;

—    изгибиая жесткость ротора подлине одинакова;

—    положение плоскостей коррекиии на коииах ротора от носительно сто середины симметрично;

—    рабочие частоты вращения значительно ниже второй критической частоты.

В.2 Ротор может быть полностью отбалансирован вплоть до первой критической частоты, если выполняются следующие векторные уравнения:

b\ - UL - 0.5 //«/* f Ut),

H[VR ♦ U,).    (B.I)

Vb - UA - 0.5 Я (V* •

тле //определяет долю дисбаланса в центральной плоскости коррекции.

Зависимость // от z/t представлена на рисунке В.1, тде^ — расстояние от левого подшипника ло ближайшей плоскости коррекции,/ — расстояние между полшнини ками (длина ротора).

Постоянная // равна нулю при с// - 0.22. *>то означает, что в данном случае необходимость использования центральной плоскости коррекции отпааает.

Рисунок В.1 — График для определения доли дисбаланса, подлежащего устранению в центральной плоскости коррекции


И

30

Страница 36

ГОСТ И СО 11342—95

ПРИЛОЖЕНИЕ С

(справочно*)

КОЭФФИЦИЕНТЫ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

Коэффициенты преобразовании для расчет* допустимой вибрации на частоте вращении н балансировочном ус i рой с тис приведены и таблице С.! в соответствии со следующей классификацией:

1    Составные части машин.

2    Машины средних размеров. не имеющие специальных фундаментов, а также двигатели и машины <ло 300 кВт), жестко закрепляемые на специальных фундаментах.

3    Крупногабаритные приводные двигатели и крупногабарнтые машины на жест ких и тяжелых фундаментах, имеющих малую податливость в направлении измерении вибрации.

4    Крупногабаритные приводные двигатели и крупногабарнтные машины на фуи даментах. имеющих значительную податливость в направлении измерения вибрации.

Таблица С.1

Но-

мер

К.! J/. -

;нфи-

*,(11 и и

ТИПОМЯ MAIUHIU

*«.

ВиОрдциа

полшппми-

КОНОЙ

опори

Абсолютная анбра-ииа ротора

Отмоем-тельная uiiGpau ив ротор»

1

Компрессор наддува. Малые *Х1 с кт родв и га гели до 15 кВт

1.0

2

Бумагоделательные машины.

Электрические машины среднею размера 15 — 75 кВт.

Электрические машины на специальных фундаментах (до

0.7- 1.0

300 кВт).

От 0.6 до

От 1.6 до

От 1.0 до

Компрессоры

1.6

5.0

3.0

Малые турбины

1.0

3

Крупные электродвигатели Насосы

Двухполюсные генераторы Турбины и многополюсные тенераторм

0.7-1.0 0.7- 1.0 0,8— 1.0 0.9- 1.0

4

Гаювые турбины Двухполюсные генераторы Турбины и многополюсные генераторы

1.0 0,8- 1.0 0.9- 1.0

31

Страница 37

ГОС Т И СО 11342—95

ПРИЛОЖЕНИЕ D (справочное)

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКВИВАЛЕНТНЫХ МОДАЛЬНЫХ ДИСБАЛАНСОВ

Для определения эквивалентного дисбаланса. вызывающекут собственную моду вибрации ротора, и для оценки эквивалентного остаточного дисбаланса может приме пяться следующая процедура.

0.1 Установить ротор на балансировочное оборуаование.

D.2 Рахчиать ротор до скорости, близкой к первой критической частоте враше ни*, и измерить вибраиию или силы, действующие на подшипниковые опоры.

О.Л Установить на роторе пробный груд. Груз должен окапывать существенное влияние на вибрацию, поэтому его следует установить в плоскости максимального влияния на первую собственную моду вибрации ротора. Эта плоскость, как правило, находится вблизи середины ротора. Повторить измерения no D.2.

D.4 Но результатам измерении определить эквивалентный дисбаланс первой моды. Это можно выполнить графически в соответствии с приложением G. Значения эквивалентного модальною дисбаланса для первой моды равно:

(масса пробного труза)х {АО/А В)

D.5 Снять пробный труа.

D.6 Разогнать ротор до скоросш. близкой ко второй критической частоте враше ния, при условии, что она меньше максимальной рабочей частоты вращения. Повго рить измерения по D.2.

D.7 Установить на ротор пробный груз. Груз должен оказывать существенное влияние на вибрацию, поэтому его следует установить в плоскости максимального влияния на вторую собственную моду вибрации ротора. Повторить измерения по D.2.

D.8 По результатам измерений в соответствии с D.6 и D.7 определить эквивалент ими дисбаланс, вызывающий вторую моду вибрации ротора, для чего можно испо.%* зовагь приложение G.

0.9 Снять пробный груз.

0.10 Прополжить последовательно описанные операции, пока не будут найдены эквивалентные дисбалансы для всех достижимых собственных мод вибрации ротора.

Примечания

1    Настоящая процедура предполагает, что вибрания. измеренная на скорости вблизи некоторой критической, определяется в основном соответствующей модой. Данный метод не может быть использован, если, в силу каких-либо причин, невоз можно обеспечить измерения на скоростях, близких к критическим скоростям неко торых важных мод. и. таким образом, идентифицировать соответствующие модальные характеристики.

2    В некоторых случаях при определении эквивалентного моаальиою дисбаланса предпочтительно использовать набор пробных масс, для того чтобы обеспечить боз опасное прохождение низших критических скоростей.

32

Страница 38

ГОСТ И СО 11342—95

ПРИЛОЖЕНИЕ £

(справочное)

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВИДА РОТОРА (ЖЕСТКИЙ ИЛИ ГИБКИЙ)

Если установлено. что ротор жесткий, его балансировку можно выполнять при низких частотах вращения. Гибкие роторы и обшем случае должны подвергаться высокочастотной бал лиси ровке согласно разделу' 7. Исключение составляю! роторы класса 2. которые балансируют в соответствии с разделом 6.

По внешнему виду рогора невозможно определить, является он жестким или гибким. Жесткий на первый взгляд роюр при работе на высоких частотах врашении может проходить при районе через критические частоты, получая значительные динамические прогибы. С другой стороны, кажушийся тибкий ротор может оказаться жестким, если сто максимальная рабочая частота вращения намного ниже первой критической.

Е.1 Определение виза рогора

Для определения вила ротора (тибкий или жесткий) и. следовательно, метола балансировки, можно воспользоваться следующими рекомендациями.

Е.1.1 Получить у изготовителя или заказчика сведения о типе ротора и рекомеи дуемом методе балансировки.

E.J.2 Если первая критическая скорость вращения превышает максимальную рабочую частоту, по крайней мере, на 30 ротор можно считать жестким.

Е.1.3 Кроме тою. можно воспользоваться следующим методом испытаний. Сбалансировать ротор на низких частогах вращения в двух плоскостях коррекции в соответствии с ГОСТ 22061.

Привести ротор во вращение с рабочей частотой иа балансировочном оборудова нии. жесткость и демпфирование подшипниковых опор которого аналогичны соответ ствуюшим характеристикам машины.

При разгоне ротора следить, чтобы вибрация находилась в допустимых пределах. Получить зависимость вектора вибрапии от частоты вращения при разгоне и торможении (выбеге).

Если не обнаруживается значительных изменении вибрации. это означает, что ротор либо жесткий, либо тибкий с не значительным аквивалентным дисбалансом. Для идентификации ротора следует испытать ею на гибкость no Е.2.

Если при разгоне или выбеге ротора происходят значительные изменения вибра пин. то имеет место одна из следующих альтернатив:

—    ротор гибкий:

—    ротор жесткий, но установлен на податливые опоры:

—    ротор имеет податливые элементы, деформация которых является функцией частоты вращения и температуры

Для идентификации ротора необходимо вновь разогнать ротор и сравнить новые и старые значения вибрации при выбеге. Если они совпадают, массово-геометрические характеристики можно считать стабилизировавшимися. Затем следует провести испы гения на гибкость в соответствии с Е.2.

Примечание — Стабилизация ротора происходит в силу “прирабатыви иия**его элементов под действием центробежных сил. Так. например, дли роторов генератора и электродвигателей часто требуются выполнять разгоны и вы бет и до тех пор. пока обмотка и система подвески не примут свое окончательное положс ние.

Страница 39

ГОС Т И СО 11342—95

Если сравниваемые характеристики вибрации при выбеге рогора не совпадают. го дисбаланс является переменной величиной. Рогор в данных условиях «сбалансирован* невозможно.

Е.2 Испытания на шбкость

Установи! ь пробный груз посередине ротора или в точке, иве установка груза может вызвать его интенсивную вибрацию. Разогнать ротор до рабочей частоты, следя та тем, •побы вибрации находилась в допустимых пределах. Если при разгоне вибрация превышает допустимую. массу груза следует уменьшить и пуск попторить. Измерить векюр вибрации на рабочей частоте в той же точке, что при измерениях по Е.1.3. Определить влияние 1р>за путем вычитания иектора вибрации из соответствующею вектора, определенного no Е.1.3. Вектор разности обозначи\\Л.

Остановить ротор и снять груз. Установить два других груза под тем же углом, что и первый груз, вблизи цапф ротора. Обшая масса грузов должна быть равна массе первого пробного груза и распределена между грузами гак. чтобы установка грузов не создавала момента дисбаланса. Определить влияние двух грузов, как описано выше, обозначив вектор разности В.

Е.З Опенка результатов испытаний иа гибкость

Найти отношение & - Л[/В.

Если оно менее 0,2. роюр можно считать жестким. Роюр считают квазижестким или гибким, если отношение равно или более 0.2.

34

Страница 40

ГОСТ И СО 11342—95

ПРИЛОЖЕНИЕ Г (спраяочног)

примеры

Пример I (соответствует разделу 10)

Ротор..........................

Рабочая частота вращения ... .......

Допустимая вибрация IV) машины на мссте эксплуатации.....,.........

Установка

Место измерения вибрации.........

Коэффициенты преобразования. опреде ленные опытным путем............

Допустимая вибрация на частоте враше ния (Y) на корпусе подшипника

балансировочного оборудования.....

При рабочей частоте вращения вибра иия на частоте вращения эквивалентна вибрации с размахом вибропереме-тения..........................

Пример 2 (соответствует разделу 10»

Ротор..........................

Рабочая частота вращения..........

Допустимый размах относительной виб раиии ротора па мссте эксплуатации (Л} . ..............

Установка,......................

Коэффициенты преобразования, опреде ленные изготовителем опытным путем.

Ротор паровой турбины (класс 4)

3000 об/м и и

2,5 мм/с (вибрация на корпусе подшипника согласно техническим условиям или стандарту)

Балансировочное оборудование с жесткостью опор, меньшей жесткости опор машины, на мссте Эксплуатации Корпус подшипника

Кь - 0.9 А', - 1.3 А\ - 1.0

>*- 1,0 х 1,3 х 0,9 х 2.5 - 2.93 мм/с

2,93 х <60/2я) х <2\:Т/3000) х хЮ* - 26 мкм

Ротор оператора 660 МВт 3000 об/мин

80 мкм вблизи иапф подшипников Балансировочное оборудован не с жесткостью опор, меньшей жесткости опор машины, на мссте 'эксплуатации

К0 - 0,9 А*, - 1.3

Aj “ 1.0 для измерений вблизи цапф Ki - 4,0 для измерении на муфте (получены при анализе модальных характеристик ротора)


35

Страница 41

ГОС Т И СО 11342—95

Допустимый размах относительной виб ранни роюра на балансировочном оборудовании..................

а)    ноли in паиф:

) - 1,0 ж 1,3 х 0.9 х 80 - 94 мкм

б)    на муфте:

Г - 4,0 х 1,3 х 0.9 х S0 - 374 мкм


Пример 3 (cooiпстс!иуеI 11.3.2)

Ротор..........................

Класс роюра....................

Рабочая часютд вращения..........

Масса ротора . . ..................

Имиолняося низкочастотная баланси ропка в двух плоскостях коррекции, расположенных вблизи цапф ротора Остаточный дисбаланс эквивалентного жесткого ротора и соотетстии с

ГОСТ 22061 .....................

Допустимый эквивалентный дисбаланс

для первой моды (100 %)...........

Допустимый эквивалентный дисбаланс

для второй моды <60 %)............

Остаточный дисбаланс при балансиров ке жесткого ротора................

Ротор 1урбокомпрсссора ЗЬ

15000 об/м и и 1000 кг

1.60(1-мм/кг) х 1000 (кг) - 1600 т мм 1600 г м м 960 г мм

1600 г мм <800 г мм в кажцой плоскости)


36

Страница 42

ГОСТ И СО 11342—95

ПРИЛОЖЕНИЕ G (спраночмог)

МЕТОД ГРАФИЧЕСКОГО ОПРЕЛЕЛЕНМЯ ДИСБАЛАНСА

Вектор ОА на рисумкс G.1 представлис! исходную иибраиию на рабочей частоте врашения рогора.

Вектор ОВ представляет вибраиию после установки пробных грузов, измеренную при iex же условиях.

Таким образом, для снижения до нуля исходной вибрации на рабочей частоте необходимо переместиtb Оюиериугь) пробные (рузы на уголВАО и изменить массы каждого из них в отношенииАО/АЛ.

в

А

Рисунок G.I — Векюрное представление влияния пробных грузов

37

Страница 43

ГОС Т ИСО 11342—95

ПРИЛОЖЕНИЕ Н

(справочное)

МЕТОД БАЛАНСИРОВКИ ПО КОЭФФИЦИЕНТАМ ВЛИЯНИЯ

H.I Метод основан мл допущении, что вибрации 4) контролируемых точек балансировочного оборудовании (это мотут быть подшипниковые опоры, а также и колебании самого ротора), является линейной суперпозицией дисбалансов#), сосредоточенных в выбранных плоскостях коррекции, т.е.

А, - I* и* D*    <11.1 >

где а* — динамический козффициен т сияния дисбаланса. сосредоточенною А и плоскости коррекции на пибраиию/й точки ее измерения. Динамический коаффи цисиг влияния получают в результате измерения амплитуд и фаз вибрации контроль них точек при последовательной установке пробных масс Р или их систем (симметричной* кососимметричной) в каждую из* плоскостей коррекции или их сочетаний и определения их величин по формуле

а* - Д А/Рх - <Ле, - Л^/Рг    (Н.2)

11.2    При балансировке измерения параметров вибрании выполняются в точках на т частотах вращения, т.е. обшее число измерений равно*» х 1. а система векторных уравнений в матричной форме приобретает в соответствии с изложенным вид

И) - Iа}х{Щ.    (И    З)

Если обшее число измереннйди xi превышает число плоскостей коррекции*. то оптимальные значения корректирующих масс получают по методу наименьших квад ратов.

11.3    При балансировке ротора по методу коэффициентов влияния следует учиты вать требования к ограничению вибрации (сил) на частотах вращения ниже макси мальной рабочей, полому в систему уравнений в обязательном порядке должны включаться линейно независимые строчки, составленные на основании измерений па нескольких промежуточных частотах вращения. Выбор последних зависит от класса ротора, податливости опор балансировочною устройства и других факторов, но независимо от них в него должны входить низкая частота (порядка 25 % от первой критической), ближайшие окрестности всех критических частот, ниже рабочей, а также зта иослелняя.

При выборе плоскостей коррекции в методе коэффициентов влияния следует ноль зоваться соображениями, изложенными в разделе 7. Например, трут в средней плоскоог симметричною гибкого роторл оказывает очень большое влияние на вибрацию опор на первой критической частоте и. часто, небольшое на синфазную вибрацию на рабочем частоте за первой критической.В последнем случае иедесообра ню использовать пару симметричных грузов в крайних плоскостях коррекции. Кососиммефичная пара грузов в утих плоскостях аффективно снимает противофазную вибрацию как на рабочей частоте, так и на вюрой критической, поэтому часто симметричный ротор может быть удовлетворительно отбалансирован в широком диапазоне частот, включая и рабочую, при помощи только этих двух систем грузов, каждая из которых представ .тяется в уравнениях одним диилмическим коэффициентом влияния.

При баллиенровке несимметричных роторов бллансировку следует выполнять с использованием динамических коэффициентов влияния для отдельных грузов, однако подбор плоскостей коррекции должен учитывать преимущественно их эффективность при том или ином соотношении фаз вибрании опор и той или иной критической частоте вращения.

Сказанное в полной мере относится и к методу балансировки по модам.

38

Страница 44

ГОСТ И СО 11342—95

УДК 534.1.08:006.354    ОКС    17.160    Т59    ОКСТУ0016

Ключевые слова: вибрация, роторы, гибкие роторы, балансировка, методы

J9

Страница 45

Редактор Р.Г. Голгрдоаская Техническая редактор В.П. Прусакова Корректор B.C. Черная Компьютерная верстка ЕЛ. Мартелляповой

Их». лиц. № 021007 or I0.0S.95. Сдано в набор 15.10.96. Подписано п пскпь 10.12.96. Уел. печ. я. 2.56. Уч. изд. л. 2.40. Тира* 240 ЭКЗ. С/Д 2796. Зак. 550.

ИПК Издательство стандартов. 107076. Москва.

Колодезный пер.. 14.

Набрано в И |дателье!вс на ПЭВМ Филиал ИПК Издательство стандартов — тип. "Московский печатник" Москва. Лялин пер.. 6