СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ БАЛАНСИРОВКИ РОТОРА

1. Способ автоматической балансировки ротора, характеризующийся совмещением во времени операций определения и устранения неуравновешенности, при котором ротору и соосному ему уравновешенному телу сообщают угловое колебательное движение в плоскости, перпендикулярной их оси вращения, измеряют проекции возникающих от неуравновешенности угловых колебаний ротора относительно неподвижной точки на оси вращения, вычисляют величину и угловое положение неуравновешенности в одной из плоскостей коррекции и добавляют или удаляют корректирующую массу в установленное место в выбранной плоскости коррекции на роторе, отличающийся тем, что ротору и уравновешенному телу сообщают угловые колебательные движения противоположных направлений вокруг их оси вращения, прикладывая одновременно в каждый момент времени по касательным знакопеременные моменты сил, одинаковые по величине, но противоположно направленные, и совмещают плоскость приложения знакопеременных моментов сил с неподвижной точкой на оси вращения и центром массы уравновешенного тела.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в каждый момент времени измеряют угловое положение ротора вокруг оси вращения, суммируют его значение с вычисленным значением углового положения неуравновешенности на окружности радиуса приведения в одной из плоскостей коррекции и производят добавление или удаление корректирующей массы, равной вычисленному значению, в точке, угловое положение которой в неподвижной системе отсчета определяют по результатам суммирования.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что результат измерения массы неуравновешенности в одной из плоскостей коррекции представляют в виде проекций на три и более полуоси, расположенные в этой плоскости и исходящие из точки пересечения указанной плоскости и оси вращения так, что они пересекают окружности радиусов приведения в точках, являющихся геометрическими центрами мест устранения неуравновешенности, определяемыми конфигурацией ротора, и производят добавление или удаление корректирующих масс, равных вычисленным в проекциях значениям, в точках, угловое положение которых в неподвижной системе отсчета в каждый момент времени определяют как сумму текущего значения угла колебаний ротора вокруг оси вращения и заданных угловых положений соответствующих полуосей.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что плоскость приложения к ротору и уравновешенному телу одинаковых по величине, но противоположных по направлению знакопеременных моментов сил совмещают с одной из плоскостей коррекции, а измеренные проекции вектора вынужденных колебаний балансируемого ротора используют для определения и устранения неуравновешенности в другой плоскости коррекции.
5. Устройство для автоматической балансировки ротора, содержащее станину, упругую опору, жестко закрепленную нижним основанием на станине, вал, установленный в подшипниках вертикально с соосно закрепленным на одном конце ротором и связанный с верхним основанием упругой опоры с возможностью его колебаний вокруг ее центра, привод угловых колебаний, установленный соосно валу, выполненный в виде электрической машины с уравновешенными дисковыми статором и якорем, возвратную пружину, связанную одним концом с валом, источник переменного напряжения, соединенный с обмоткой якоря электрической машины, датчики измерения проекций колебаний вала вокруг центра упругой опоры относительно вертикальной оси, блоки преобразования сигналов, блок управления и управляемые механизмы коррекции дисбаланса, выполненные в виде герметичных емкостей, заполненных корректирующим веществом и снабженные соплами и управляемыми нагнетателями, вход каждого из которых соединен с соответствующим выходом блока управления, отличающееся тем, что вал выполнен полым, установлен на верхнем основании упругой опоры с возможностью его вращения и жестко связан на другом конце с дисковым якорем электрической машины, а дисковый статор электрической машины установлен на верхнем основании упругой опоры на подшипниках с возможностью вращения так, что центр его массы совмещен с плоскостью симметрии дискового якоря и находится в одной плоскости с центром упругой опоры, в устройство введена вторая возвратная пружина, соединенная одним концом с статором, а другим - с вторым концом первой возвратной пружины и верхним основанием упругой опоры в точке, расположенной на оси вала, причем жесткости каждой возвратной пружины выбирают из условия равенства собственных частот колебаний статора и колебаний жестко связанных между собой якоря, полого вала и ротора относительно верхнего основания упругой опоры, соответственно.
6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что в него дополнительно введен датчик угла колебаний ротора вокруг оси, установленный на полом валу, блок измерения угла колебаний ротора, соединенный своим входом с выходом датчика угла колебаний ротора, блок измерения величины неуравновешенности, соединенный своими входами с выходами блоков преобразования сигналов, блок измерения угла расположения неуравновешенности, соединенный своими входами с выходами блоков преобразования сигналов, электрический привод углового движения, установленный над корректируемой плоскостью ротора соосно его оси так, что статор электрического привода жестко связан со станиной, кронштейн изменяемой длины, установленный на валу электрического привода углового движения перпендикулярно его оси и связанный с механизмом коррекции дисбаланса с возможностью регулирования его радиуса вращения вокруг оси ротора, датчик углового положения механизма коррекции дисбаланса, установленный на электрическом приводе углового движения, блок измерения углового положения механизма коррекции дисбаланса, соединенный своим входом с выходом датчика измерения углового положения механизма коррекции дисбаланса, дифференциальный усилитель, соединенный первым входом с выходом блока измерения углового положения механизма коррекции дисбаланса, а выходом - с входом электрического привода углового движения, сумматор, соединенный своим первым входом с выходом блока измерения угла расположения неуравновешенности и пороговое устройство, соединенное своим входом с выходом дифференциального усилителя, выход порогового устройства соединен с первым входом блока управления механизма коррекции дисбаланса, второй вход которого соединен с выходом блока измерения величины неуравновешенности, второй вход сумматора соединен с выходом блока измерения углового положения механизма коррекции дисбаланса, а выход сумматора - с вторым входом дифференциального усилителя, величина коэффициента усиления которого выбрана такой, при которой амплитуда и фаза угловых колебаний сопла управляемого механизма коррекции дисбаланса вокруг оси вращения электрического привода углового движения равны соответственно амплитуде и фазе угловых колебаний ротора вокруг его оси, а угловое положение оси сопла в каждый момент времени равно вычисленному значению углового положения точки введения корректирующего вещества.
7. Устройство по п.5, отличающееся тем, что в него дополнительно введены блок измерения проекций неуравновешенности на полуоси коррекции, соединенный своими входами с выходами преобразователей сигнала, а своими выходами с входами блока управления механизмами коррекции дисбаланса, и платформа, выполненная в виде диска с радиальными пазами, количество которых и их угловое расположение на диске соответствует числу и угловому расположению точек центров геометрических мест введения корректирующего вещества, определяемых конфигурацией ротора, а платформа установлена соосно на валу электрического привода углового движения, управляемые механизмы коррекции дисбаланса установлены в пазах платформы так, что оси каждого из их сопел совмещены с точками геометрических центров мест ротора для введения корректирующего вещества.