Балансирлі тербелмелі-станокты теңгеру әдістері

Штангалы терең дік қ ондырғ ының жетекті қ озғ алтқ ышындағ ы біркелкі жү ктеме жасау тең геруші қ ондырғ ының кө мегімен іске асырылуы мү мкін. Балансирлі тербелмелі-станоктарда тең геруші қ ондырғ ылар кең інен қ олданыс тапқ ан, олар балансирда жә не роторда орнатылғ ан жү ктерден қ ұ ралғ ан.

Тең геруші қ ондырғ ы деп қ озғ алтқ ышпен бірге оның жоғ ары жә не тө мен қ арай жү рісі кезінде атқ арылатын жұ мыстарының тең дігін айтамыз, яғ ни А_ж=А_т.

Қ ондырғ ы тең геріліп тұ ратындай болатындық тан, балансирде орнатылатын жү ктің салмағ ын анық тайық. Ол ү шін қ арапайым теорияны қ олданамыз. Жылтыратылғ ан штоктың деформация кү штерінің механикалық жұ мысы нө лге тең болады, ө йткені оны ү деткен кезде инерция кү штері оң таң балы болады, ал тежеу кезінде теріс болады.

Штангалардың жоғ ары қ арай қ озғ алысы кезінде орындалатын жұ мыс штангалардың жә не сұ йық тың орын ауыстыру операциясына жұ мсалынады.

А_ж = (Р_{сұ й} + Р_шт)*S. (4.6)

Штангалардың тө мен қ арай жү рісі кезінде

А_т = - Р_шт * S. (4.7)

Екі жү ріс ү шін пайдалы жұ мыс мынағ ан тең болады

А = Р_{сұ й} * S.

Балансирдің В нү ктесіне тең геруші жү кті G орналастырғ ан кезде (4.6-сурет) механикалық жұ мыс, жоғ ары жә не тө мен қ арай жү рісі кезінде сә йкесінше тең болады (балансирдің алдынғ ы иінін артқ ысына тең деп болжаймыз):

А_ж = (Р_{сұ й}+Р_шт)*S – G*S; (4.8)

А_{тө м} = - Р_шт*S + G*S.

4.6-сурет

Егер тең герілген тербелмелі-станокта А_ж=А_тө тең дігі орын алса, онда тең деулердің оң жақ бө ліктерін тең естіргенде мынаны аламыз:

G = P_{сұ й}/2 + Р_шт. (4.9)

Тербелмелі-станоктарда жү кті В нү ктесінде орнатпасақ жә не балансирдің иіндерінің ұ зындық тарының ә ртү рлі екенін ескерсек, онда тең геруші жү ктің салмағ ы мынағ ан тең болады:

G = (Р_{сұ й}/2 + Р_шт)а/с. (4.10)

Осы тең геру ә дісі балансирлі деп аталады, бұ л ә діс қ арапайым болып табылады жә не оның негізгі кемшілігі ретінде – қ осымша инерция кү штерінің пайда болуын атауғ а болады, ал жү ктің салмағ ы G белгіленеді. Пайда болатын инерциялы кү штер қ ондырғ ының барлық бө лшектеріне теріс ә сер ететінін ескеру қ ажет.

4.7-сурет

Бұ л кемшілік тек роторлы тең геру ә дісіне жатады (4.7-сурет). Тең геруші кү шті G_p кривошипта орнатады. Штангалардың жоғ ары жә не тө мен қ арай жү рісі кезінде қ озғ алтқ ышпен атқ арылатын жұ мыс мынағ ан тең болады:

А_ж = (Р_шт+Р_{сұ й})*S-Gp*2*R;

A_т = - Ршт*S + Gp*2*R. (4.11)

Тең деудің оң жақ бө лігін тең естіріп, мынаны аламыз (a=b деп алса):

G_p = (2Р_шт+Р_{сұ й}). (4.12)

Бірақ, S = 2*r, онда G_p = (P_шт + Р_{сұ й}/2)*r/R жә не

G_p = (P_шт + Р_{сұ й}/2)*r/R. (4.13)

Роторлы тең геру кезінде жү ктеудің салмағ ы тұ рақ ты жә не олардың кривошип бойымен оның орын ауыстыруын тең гереді, яғ ни радиусты R ө згертеді.

R -дің мә ні мына формуламен анық талады:

R = (Р_шт+Р_{сұ й}/2)*а*r/ (в*Gp). (4.14)

Роторлы тең геру кезінде жү ктердің қ озғ алысынан пайда болатын инерциялы кү штер тек кривошипті білік подшипниктерімен қ абылданады жә не оның тұ рақ ты бұ рыштық жылдамдығ ы кезінде қ ондырғ ының басқ а бө лшектеріне берілмейді.

4.8-сурет

Ү йкелістерді тең геру мақ сатында балансирғ а тең геретін G жү кті орнатады (4.8-сурет). Ротордағ ы жү ктің салмағ ы келесі тү рде анық талады.

Штангалардың жоғ ары жә не тө мен қ арай жү рісі кезінде қ озғ алтқ ышпен шығ ындалатын жұ мыстары мынағ ан тең:

A_ж = (Р_шт+Р_{сұ й})*Sa –G*Sб – G_p*2*R,

А_т = - Ршт*Sa + G*Sб + G_p*2*R. (4.15)

G жү гінің салмағ ымен ө згерте отырып, G_p жү гінің ө лшемін анық тайық. Ол ү шін тең деудің оң жақ бө лігін тең естіреміз де, тө мендегіні аламыз:

Gp = (Р_шт+Р_ж/2)*r*a/(R*в) – с*r/(Р*R). (4.16)

Ү йлескен тең герулік негізінен қ уаттылығ ы орташа тербелмелі-станоктарда қ олданылады, онда балансирлі тең геруді қ олдану қ арама-қ арсы салмақ тың ә серінен елеулі инерция кү штерінің пайда болуына ә келеді. Қ ондырғ ының тең геру дә режесін электрқ озғ алтқ ыш тұ тынатын тогының мө лшерін ө лшеу арқ ылы бақ ылайды. Оның максималды мә ні штангалардың жоғ ары жә не тө мен қ арай жү рісі кезінде бірдей болуы қ ажет.