The methods of technological machines’ rotors balance

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Purpose: The rotors of technological machines, including low-speed ones, which are fairly long, need to be balanced. In this regard, the main task of the study is to develop a method for determining the values of correction imbalances, adjusting the rotors of technological machines. Methods: A method of balancing the rotor of the technological machine in the case of the actuating device of the two-shaft continuous mixer is presented. Within the system of three-dimensional modeling the values of the mass/inertia data of the rotor elements are obtained upon which the simulation model is built in the form of a rotor imbalance three dimentional system. On the basis of the developed model the obtained imbalance plans are reduced to two flat systems. The values of the correction imbalances are determined. The proposed method allows to determine the conditions of complete rotor balancing; obtain graphical and analytical percent dependence of the maximum and minimum variations of correction imbalances at various manufacturing accuracy of the main shaft elements with approximation reliability of 0.95 to 0.99. Results: According to these data and using computer modeling it is recommended to determine the inertial mass characteristics of the designed structure. Then, in accordance with the proposed methodology and the actual figures of the shaft elements it is necessary to choose two reference planes in order to determine the vector values and directions of two-plane imbalance by means of a graphic method for torque polygon construction. Blade scrapers are used as correction imbalances. Conclusions: The studies have revealed that when reducing manufacturing accuracy of the main shaft elements the expected deviation of correction imbalances increases and may reach 75%. The grade of manufacturing accuracy of kneading blades for various angular shaft speeds.

About the authors

Yu. I Podgornyj

Novosibirsk State Technical University; Novosibirsk Technological Institute (branch) Moscow State University of Design and Technology

Email: pjui@mail.ru
20, Prospect K. Marksa, Novosibirsk, 630073, Russian Federation; 35, Krasny prospect (5 Potaninskaya st.), Novosibirsk, 630099, Russian Federation

T. G Martynova

Novosibirsk State Technical University

Email: tatyanamartynova1511@gmail.com
20, Prospect K. Marksa, Novosibirsk, 630073, Russian Federation

V. Yu Skeeba

Novosibirsk State Technical University

Email: skeeba_vadim@mail.ru
20, Prospect K. Marksa, Novosibirsk, 630073, Russian Federation

D. V Lobanov

Bratsk State University

Email: mf_nauka@brstu.ru
40, Makarenko st., Bratsk, 665709, Russian Federation

A. A Zhirova

Novosibirsk State Technical University

Email: zhirova.nastasya@mail.ru
20, Prospect K. Marksa, Novosibirsk, 630073, Russian Federation

A. N Bredikhina

Novosibirsk State Technical University

Email: nyara.bredihina@yandex.ru
20, Prospect K. Marksa, Novosibirsk, 630073, Russian Federation

A. S Kosilov

Novosibirsk State Technical University

Email: kosilov_sanya@mail.ru
20, Prospect K. Marksa, Novosibirsk, 630073, Russian Federation

N. S Pechorkina

Novosibirsk State Technical University

Email: pechorkina94@yandex.ru
20, Prospect K. Marksa, Novosibirsk, 630073, Russian Federation

References

  1. Balancing a high-speed rotor on a balancing machine / Yu.M. Grekov, I.I. Radchik, E.S. Trunin, O.V. Bol’shakov // Power Technology and Engineering. - 2015. - Vol. 49, iss. 1. - P. 57-60. - doi: 10.1007/s10749-015-0574-6.
  2. Darlow M.S. Balancing of high-speed machinery. - New York: Springer-Verlag, 1989. - 185 p. - ISBN 978-1-4612-8194-8. - doi: 10.1007/978-1-4612-3656-6.
  3. Определение основных параметров технологического оборудования / Ю.И. Подгорный, Т.Г. Мартынова, В.Ю. Скиба, В.Н. Пушнин, Н.В. Вахрушев, Д.Ю. Корнев, Е.К. Зайцев // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). - 2013. - № 3 (60). - С. 68-73.
  4. Dynamics of rotating machines / M.I. Friswell, J.E.T. Penny, S.D. Garvey, A.W. Lees. - Cambridge: Cambridge University Press, 2010. - 544 p. - ISBN 978-0-5218-5016-2.
  5. Wang Q., Wang F. A new vibration mechanism of balancing machine for satellite-borne spinning rotors // Chinese Journal of Aeronautics. - 2014. - Vol. 27, iss. 5. - P. 1318-1326. - doi: 10.1016/j.cja.2014.08.001.
  6. Balancing of machinery with a flexible variable-speed rotor / F. Sève, M.A. Andrianoely, A. Berlioz, R. Dufour, M. Charreyron // Journal of Sound and Vibration. - 2003. - Vol. 264, iss. 2. - P. 287-302. - doi: 10.1016/S0022-460X(02)01173-2.
  7. Actual problems and decisions in machine building / ed. by V.Yu. Skeeba. - Pfaffikon: Trans Tech Publ., 2015. - 344 p. - (Applied Mechanics and Materials; vol. 788). - ISBN 978-3-03835-551-9. - doi: 10.4028/ href='www.scientific.net/AMM.788' target='_blank'>www.scientific.net/AMM.788.
  8. Актуальные проблемы в машиностроении / под ред. В.Ю. Скибы. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2014. - 588 с. - ISBN 978-5-7782-2410-0.
  9. Proceedings of the 9th IFToMM International Conference on Rotor Dynamics / ed. by P. Pennacchi. - Cham: Springer International Publ., 2015. - 2294 p. - (Mechanisms and Machine Science; vol. 21). - ISBN 978-3-319-06589-2. - doi: 10.1007/978-3-319-06590-8_2.
  10. Ключников А.В. Способ контроля качества функционирования стенда для определения характеристик асимметрии масс осесимметричных роторов // Труды международного симпозиума Надежность и качество. - 2010. - Т. 2. - С. 12-14.
  11. Румянцев В.В., Сидоров А.А., Шабанов А.Ю. Динамика двигателей. - СПб.: Изд-во СпбПУ, 2012. - 247 с. - ISBN 978-5-7422-3580-4.
  12. Выбор конструктивных параметров несущих систем машин с учетом технологической нагрузки / Ю.И. Подгорный, В.Ю. Скиба, А.В. Кириллов, О.В. Максимчук, Д.В. Лобанов, В.Р. Глейм, А.К. Жигулев, О.В. Саха // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). - 2015. - № 4 (69). - С. 51-60. - doi: 10.17212/1994-6309-2015-4-51-60.
  13. Моделирование несущих систем технологических машин / Ю.И. Подгорный, В.Ю. Скиба, А.В. Кириллов, В.Н. Пушнин, И.А. Ерохин, Д.Ю. Корнев // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). - 2014. - № 2 (63). - С. 91-99.
  14. Уравновешивание роторов технологических машин / Ю.И. Подгорный, Т.Г. Мартынова, А.Н. Бредихина, А.С. Косилов, Н.С. Печоркина // Актуальные проблемы в машиностроении. - 2015. - № 2. - С. 256-262.
  15. Li X., Zheng L., Liu Z. Balancing of flexible rotors without trial weights based on finite element modal analysis // Journal of Vibration and Control. - 2013. - Vol. 19, iss. 3. - P. 461-470. - doi: 10.1177/1077546311433916.
  16. Khulief Y.A., Mohiuddin M.A., El-Gebeily M. A new method for field-balancing of high-speed flexible rotors without trial weights // International Journal of Rotating Machinery. - 2014. - Vol. 2014, art. 603241. - 11 p. - doi: 10.1155/2014/603241.
  17. Гусаров А.А. Балансировка роторов машин. В 2 кн. Кн. 1 / Институт машиноведения им. А.А. Благонравова. - М.: Наука, 2004. - 267 с.
  18. Подгорный Ю.И., Мартынова Т.Г., Войнова Е.В. Уравновешивание рабочего вала смесителя непрерывного действия // Проблемы повышения эффективности металлообработки в промышленности на современном этапе: материалы 8-й Всероссийской научно-технической конференции. - Новосибирск, 2010. - С. 127-129.
  19. Kellenberger W. Should a flexible rotor be balanced in N or (N + 2) planes? // Journal of Engineering for Industry. - 1972. - Vol. 94, iss. 2. - P. 548-560.
  20. Подгорный Ю.И. Влияние точности изготовления месильных лопаток на уравновешенность рабочего вала смесителя непрерывного действия / Ю.И. Подгорный, Т.Г. Мартынова // Научный вестник НГТУ. - 2010. - № 3 (40). - С. 119-126.
  21. ГОСТ 22061-76. Машины и технологическое оборудование. Система классов точности балансировки. - М.: Стандартинформ, 1993. - 22 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».