Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
1.3.1.Классификация
Существующие АБУ можно разделить на три группы по способу компенсации дисбаланса. Это устройства, балансирующие шпиндель путем совмещения его оси вращения с ГЦОИ, балансирующие шпиндель путем совмещения ГЦОИ с осью его вращения, и устройства силового воздействия на шпиндель [30].
По характеру компенсации дисбаланса АБУ делят на пассивные со свободным перемещением корректирующих масс и активные с принудительным их перемещением (добавлением или удалением).
Пассивные АБУ включают в себя рабочий элемент (компенсирующие массы), который сам создает усилие, достаточное для балансировки шпинделя. Эти АБУ размещают прямо на балансируемом шпинделе, а энергия для перемещения компенсирующих масс (КМ) поступает из кинетической энергии шпинделя. Суть работы пассивных АБУ состоит в том, что на закритических скоростях вращения свободные КМ стремятся занять «легкое» положение, таким образом балансируя шпиндель. Несомненным достоинством пассивных АБУ является их простота, легкость монтирования и эксплуатация, и малые размеры. Они устраняют дисбаланс на скоростях выше критических и позволяют плавно переходить через резонанс. В качестве КМ могут выступать различные жидкости (в том числе с изменением агрегатного состояния или без его изменения) и твердые вещества (шары, маятники, кольца и др.).
Работа активных АБУ зависит от источника внешней энергии, что делает их универсальными. В большинстве случаев они включают в себя датчики вибрации, напряжений и прогибов, которые передают информацию на контрольное устройство и затем с помощью заложенного в него алгоритма или программы автоматически производятся необходимые перемещения КМ в АБУ посредством специальных механизмов. Данный тип позволяет производить балансировку на любых скоростях вращения и устранять дисбаланс с любой заданной точностью. Однако эти устройства кинематически сложны и, вследствие этого, их надежность эксплуатации проигрывает по сравнению с пассивными АБУ.
Активные и пассивные АБУ можно так же разделить по типу использования КМ на: механические, жидкостные и жидкостно-механические. К механическим АБУ можно отнести такие, в которых в качестве КМ выступают твердые элементы, такие как: шары, цилиндры, кольца и т.д. АБУ с телами качения и применяют чаще всего ввиду их технологичности и компактности. К жидкостным относятся устройства, использующие в качестве КМ легкодеформируемые материалы. В жидкостно – механических АБУ для улучшения их характеристик используют комбинированные КМ.
АБУ так же разделяют на энергозависимые и энергонезависимые. Для проведения процесса балансировки энергозависимым АБУ помимо кинетической энергии шпинделя, затрачиваемой для перемещения компенсирующих масс, необходимы дополнительные источники энергии (электрической, тепловой, гидравлической и др.). В качестве источника энергии энергонезависимых АБУ служит вращающийся шпиндель. Также существует разделение АБУ на многоразовые (способные неоднократно балансировать шпиндель и, как правило, устанавливаемые на нем) и балансировочные станки, которые однократно балансируют шпиндель балансируемого устройства.