Необходимые условия устойчивости автобалансировки двухопорного ротора с учетом массы дисбаланса

Получены необходимые условия, при которых возможна автобалансировка неуравновешенного ротора, совершающего пространственное движение. Динамика системы рассмотрена с учетом влияния массы дисбаланса ротора. Необходимые условия получены в аналитическом виде с помощью инженерного фазового критерия устойчивости автобалансировки. Показано, что существует два диапазона скорости вращения ротора, в пределах которых возможна его автобалансировка. Границами этих диапазонов являются критические скорости поперечных и угловых колебаний ротора, а также антирезонансная критическая скорость вращения. Выявлены параметры, влияющие на условия автобалансировки. Показано, что автобалансировка роторов длинного типа возможна в двух диапазонах скорости вращения, сферического и короткого типов --- в одном диапазоне скорости вращения. Установлено, что наиболее чувствительными к массе дисбаланса являются длинные роторы и роторы, близкие к сферическому типу. Выполнен анализ необходимых условий автобалансировки в случае больших скоростей вращения. Результаты работы необходимо учитывать при проектировании и эксплуатации роторных машин с автобалансиром

Литература

[1] Гусаров А.А. Автобалансирующие устройства прямого действия. М.: Наука, 2002. 119 с.

[2] Філімоніхін Г.Б. Зрівноваження і віброзахист роторів автобалансирами з твердими коригувальними вантажами. Кіровоград: КНТУ, 2004. 352 с.

[3] Gorbenko A.N. On the stability of self-balancing of a rotor with the help of balls // Strength of Materials. 2003. Vol. 35. Iss. 3. P. 305–312. DOI: 10.1023/A:1024621023821

[4] Rodrigues D.J., Champneys A.R., Friswell M.I., Wilson R.E. Automatic two-plane balancing for rigid rotors // International Journal of Non-Linear Mechanics. 2008. Vol. 43. Iss. 6. P. 527–541. DOI: 10.1016/j.ijnonlinmec.2008.01.002

[5] Быков В.Г. Балансировка статически и динамически неуравновешенного ротора одноплоскостным автобалансировочным механизмом // Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 1. Математика. Механика. Астрономия. 2009. № 4. С. 67–76.

[6] Strautmanis G., Mezitis M., Strautmane V., Gorbenko A. Impact of dimensions of the compensating mass of the automatic balancer on its acceleration // Vibroengineering Procedia. 2017. Vol. 12. P. 1–5. DOI: 10.21595/vp.2017.18449

[7] Filimonikhin G., Filimonikhina I., Yakymenko M., Yakimenko S. 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. 2017. Vol. 2. Nо. 7 (86). P. 51–58. DOI: 10.15587/1729-4061.2017.96622

[8] Филимонихин Г.Б., Горбенко А.Н. Влияние массы шаров автобалансира на структуру уравнений движения двухопорного ротора // Автоматизация производственных процессов в машиностроении и приборостроении: Украинский межведомственный науч.-техн. сборник национального ун-та "Львовская политехника". 2011. Вып. 45. С. 478–488.

[9] Горбенко А.Н. Массоинерционные характеристики и безразмерные уравнения движения двухопорного ротора с автобалансиром с учетом массы компенсирующих грузов // Наука и образование: научное издание. 2015. № 12. С. 266–294. DOI: 10.7463/1215.0827773

[10] Горбенко А.Н. Влияние автобалансира на критические скорости вращения двухопорного ротора // Наука и образование: научное издание. 2016. № 10. С. 143–167. DOI: 10.7463/1016.0847756.

[11] Вибрации в технике: справочник. В 6 т. Том 3. Колебания машин, конструкций и их элементов / под ред. Ф.М. Диментберга и К.С. Колесникова. М.: Машиностроение, 1980. 544 с.