Возможно ли выявить причину биения?

[Александрович]

Представим себе цилиндр (вал), вращающийся вокруг своей геометрической оси. В этом случае расстояние от неподвижной точки до боковой поверхности вала меняться не будет и говорят что биение вала отсутствует. Биение вала величиной $2A$ появится, если ось вращения будет смещена относительно геометрической оси на величину $A$. Либо также в случае, если ось вращения будет описывать окружность радиуса $A$. Можно ли измеряя биение вала определить причину этого биения? Например, одновременным измерением зазоров во взаимно-перпендикулярных направлениях?

[Intercooler]

При биении, возникающем в результате смещения оси вращения относительно центра цилиндра, если поместить данную систему в цилиндр большего диаметра таким образом, чтоб внутренний цилиндр всегда касался стенок внешнего цилиндра, внутренний цилиндр будет катится по стенкам внешнего. Если же биение возникает в результате вращения центра симметрии внутреннего цилиндра, то он будет воздействовать на внешний, пытаясь его сдвинуть с места или царапая его. Однако такая ситуация может и не возникнуть, если вращение оси и вращение вокруг оси синхронизировать.

-- 20.08.2014, 09:13 --

Если даже просто приложить какой- либо материал к данным системам, то в первом случае будем набоюлать удар в результате биения, во втором - абразивное воздействие, конечно если система рассинхронизирована. Сложнее определить, если биение носит комбинированный характер.

-- 20.08.2014, 09:36 --

Вероятнее всего измерением мгновенных геометрических параметров не удастся устанрвить природу биения, необходимо установить зависимость этих параметров от времени.

[Toucan]

Тема перемещена из форума «Помогите решить / разобраться (Ф)» в форум «Механика и Техника»

[levtsn]

ось вращения это воображаемая неподвижная линия.

[Intercooler]

levtsn в сообщении #898029 писал(а):

ось вращения это воображаемая неподвижная линия.

Если это определение оси вращения - то я с ним не согласен. К тому же линия, неподвижная в одной системе отсчета может двигаться в другой.

[ГАЗ-67]

Если амплитуда биений увеличивается с увеличением частоты вращения , значит имеет место или недостаточная жесткость вала(прогиб под собственным весом и ,как следствие,увеличение амплитуды ),или имеет место дисбаланс(или груз или сила (зубчатое зацепление напр.)). Центр
сечения будет описывать эллипс.Данный вопрос подробно описан в книге Ишлинского 'Механика относительного движения и силы инерции'.
Если биения сохраняются при небольших частотах и неизменны по амплитуде , то вал кривой от природы и центр сечения будет описывать окружность .При больших частотах амрлитуда также будет расти и центр будет описывать эллипс .

[Intercooler]

Если биение вызвано искривлением вала, то амплитуда биения будет непостоянной вдоль оси вала, ее максимум будет приходиться на максимум изгиба, ближе к центру. Если амплитуда биения непостоянна и ее максимум у краев или края вала, а минимум ближе к центру или одному из краев, то это может быть вызвано несовпадением оси симметрии вала и оси вращения, а также люфтом в подшипниках станка. Люфт можно диффиренцировать от несовпадения осей пошатав закрепленный вал. Также можно измерить амплитуду биения на вращающейся части станка и на детали в месте их соединения, если у станка нет биения, а у детали есть, значит дело в несоосности расположения детали.

[Александрович]

Intercooler в сообщении #897690 писал(а):

Вероятнее всего измерением мгновенных геометрических параметров не удастся установить природу биения, необходимо установить зависимость этих параметров от времени.

Она, эта зависимость всегда найдена. Пишем непрерывно зависимость зазора на протяжении периода вращения. По двум датчикам зазора пишем прецессию центра вращения.

[Excalibur921]

Мне кажется нужно сначала убрать коней из вакуума. Какой диаметр вала, какие обороты, материал, как мерили. Может датчики бред выдают
Ваше описание это как нарисовать автомобиль на бумаге и спрашивать почему не заводиться =)

[Александрович]

Диаметр вала 2 м, частота вращения 1,56 Гц, сталь, мерили бесконтактным токовихревым проксиметром, не бред.

[ratay]

Если смотреть с точки зрения расчетов, то ведь и первый, и второй случаи - это одно и то же. А с практической точки зрения - конечно, в первую очередь, как было сказано, проверяют подшипники. На таких крупных валах вряд ли стоят нерегулируемые подшипники. Затем балансировка самого вала. Статическую можно попробовать сделать прямо на рабочем месте вала, а динамическая тут, наверное, ни при чем, потому что дисбаланс, который выявляется при динамической балансировке, проявляется в колебаниях в двух симметричных точках, и будут они колебаться в противофазе. Если у вас не тот случай - вздохните с облегчением, потому что динамическая балансировка такого вала -это целое дело, я, по крайней мере, про требуемые стенды только читал.

-- 24.08.2014, 10:17 --

Да, совсем забыл, поэтому вдогонку: если у вас это на стадии расчетов и испытаний, то для биений нужны вынужденные колебания с близкими частотами, а частота вынуждающей силы у вас есть. Это частота вращения вала. Рассчитываете собственные частоты, меняете массы, жесткости, и разносите вынуждающую частоту и собственные частоты. Это уже из собственного опыта.

[Александрович]

Я так понял, что все пришли к единодушному мнению - природу колебаний вала по характеру биению определить не удастся. Тогда я не пойму, какую информацию несёт годограф центра вращения вала, полученный с двух перпендикулярных датчиков.

-- Вс авг 24, 2014 14:30:02 --

ratay в сообщении #899014 писал(а):

Затем балансировка самого вала.

Балансируют не вал, а пространственно распределённые объекты, которые на него насажены (ротор, турбина).

[ratay]

Ну, желательно балансировать все в сборе, это я и имел в виду.

[Excalibur921]

Александрович в сообщении #898990 писал(а):

Диаметр вала 2 м

Исполинские размеры…
Попробуйте применить другой метод замера. Вроде вихревые методы чувствительны к электросопротивлению материала (возможно где-то другой состав стали на участке вала при таких огромных диаметрах, измените сам метод замера + нет ли резонанса в замерах на таком весе и оборотах?