Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật cơ điện tử: Thiết kế máy cân bằng động bánh đà của máy cưa CD dạng trục đứng

Trên thực tê, người ta chia ra một sô dạng cân băng điên hình như sau: - _ Cân bằng một mặt phang: ¢ Phuong pháp véc-tơ¢ Phuong pháp 4 lần chạy không đo pha,¢ Phuong pháp thử dan - _ Cân

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYEN VĂN HIEN

VERTICAL BALANCING MACHINE DESIGN FOR FLYWHEEL

OF CD HORIZONTAL BANDSAW

THIET KE MAY CAN BANG DONG BANH DA CUA MAY CUA

CD DANG TRUC DUNG

Chuyên nghành: Kỹ thuật co điện tu

Mã số: 13390441

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Cán bộ hướng dẫn khoa học: 2-2 + SE EE#E#EEESEEESEEEEkck cv rkrkrereeCán bộ chấm nhận xét 1: cccccccccccscscsssscscsceseceseesescsesscscsesscscsesscscsesecscsesecscseseescseseeseesCán bộ chấm nhận Xét 2: -i- tt SE 1388585858 E585818E555818 1551155 E551155 15511151551 Ee se.Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tai Trường Dai hoc Bách Khoa, DHQG Tp HCM ngày tháng năm

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên nghành saukhi luận văn thạc sĩ được sửa chữa (nêu có).

CHỦ TỊCH HỘI ĐÔNG TRUONG KHOA

NHIEM VỤ LUẬN VAN THẠC SĨHọ tên học viên: NGUYEN VĂN HIEN MSHV: 13390441 Ngày, tháng, năm sinh: I985 -55<<<<<+++52 Nơi sinh: Cà Mau Chuyên ngành: Kỹ thuật cơ điện tử - Mã số: 605201 14 I TÊN DE TÀI: THIẾT KE MAY CAN BANG ĐỘNG BANH ĐÀ CUA MAYCUA CD DANG TRUC DUNG

NHIEM VU VA NOI DUNG:1 Khảo sát co sở lý thuyết và tiêu chuẩn cân băng sex sxcxsxsed2 Khảo sát đối tượng cân bang, dé xuất và lựa chọn phương án khả thi 3 Thiết kế máy cân bang động - - k1 SE ST cvc cv g n1H1g1g E1 xrxre

a Phần lay tín hiệu mat cân băng - ¿6 + SESE#ESESESEeEkrkrkrkreeeeedb Phan xử lý tự động lượng mat cân bang (chỉ thiết kế phân co) 4 Thực nghiệm lấy tín hiệu cân bằng và xử lý - 6xx +xcxeEeEeEsEsrerereesIl NGÀY GIAO NHIỆM VU: 04/07/2016 -G- << SE SESESEeEeEEEEEekekekekrereesIll NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VU: 04/12/2016 - 5 xxx:IV CÁN BO HUONG DAN: PGS.TS NGUYEN TAN TIEN 5

Tp HCM, ngày thang năm 20 CÁN BỘ HƯỚNG DÂN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

(Họ tên và chữ ký) (Họ tên và chữ ký)

TRUONG KHOA

wlllesTừ khi con là thi sinh thi vào trường Trường Dai hoc Bach Khoa — DHOGTp.HCM rồi suốt ba năm học tập tại tường cho đến khi hoàn thành luận văn tốt nghiệp,em đã được Thay PGS.TS Nguyễn Tan Tiến quan tâm, day dỗ và chỉ bảo tận tình khôngchỉ là kiến thức chuyên môn mà còn là sự yêu nghề, tình yêu khoa học, cách giải quyếtván đê công việc và cuộc sông Em xin chân thành cam on Thay.

Em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến cá nhân anh Phạm Hong Thơm — CEO,anh Phạm Hong Tham - Kỹ sư của công ty TNHH MTV Cơ khí & Tự động hóa TânPhước Đông đã tận tình giúp đỡ, hướng dan, tạo điều kiện về vật tư, kinh phi, tài liệuvà ca thoi gian dé em có thê hoàn thành được dé tài luận văn dung tiên độ.

Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến quý thầy của Trường Đại học Bách Khoa —ĐHỌU Tp.HCM, đặc biệt quý thay bộ mon Cơ Điện Tự - Khoa Co khí da truyền đạtnhững kiến thức quý bdo, kỹ năng nghệ nghiệp cho em trong suốt qua trình học tập taitruong.

Tôi xin gửi lời cảm ơn, lòng yêu mén đến các em sinh viên, học viên, nghiên cứusinh của Hitech-lab (Trung tâm nghiên cứu thiết bị và công nghệ cơ khí Bách Khoa) đãgiúp đỡ, hỗ trợ dé tôi có thé hoàn thành đề tài

Tôi xin cảm ơn đến Ban OLBD - Nhà máy Pam Cà Mau, cảm ơn đến gia đình,bạn bè đã tạo diéu kiện, giúp đỡ, động viên tôi trong suốt quá trình học tập cũng nhưtrong quá trình lam dé tài luận văn

Trong quả trình thực hiện đề tài luận văn tốt nghiệp, mặc dâu đã nỗ lực hết mìnhdé hoàn thành mọi nhiệm vụ dé ra trong luận văn nhưng sẽ không tránh khỏi các saisót Kính mong quý thay cô xem xét và chỉ bảo dé em có thé hoàn thiện dé tài

Tp.HCM, thang 12 năm 2016

NGUYEN VAN HIEN

Luận văn trình bày một phương pháp dùng dé cân bằng động bánh đà cho máycưa CD sử dụng cảm biến tiệm cận Máy được thiết kế, chế tạo đơn giản và đã được sửdụng hiệu quả trên thực tế Biến dạng của trục cần bằng dưới tác dụng của lực quán tínhsinh ra do sự mat cân bằng được đo và xử lý Từ số liệu thu nhận được, độ lệch pha valượng mat cân bang được xác định Kết quả thực nghiệm tại nhà máy chứng tỏ hiệu quảcủa giải pháp dé nghị.

ABSTRACTThis thesis presents a method for balancing flywheel of CD band saw machineusing inductive proximity sensor A simple design, manufactured machine is used inpractice The deflection of machine shaft is measured and processed to derive the phaseand magnitude of unbalancing mass Experimental results at the company shows thatthe proposed method can be used for balancing the flying wheel in practice.

Tôi xin cam đoan sô liệu và kêt quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thựcvà chưa từng được sử dụng hoặc công bồ trong bat ky công trình khoa học nao.

Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cám ơn và các thông tintrích dân trong luận văn đêu được ghi rõ nguôn gôc.

Học viên thực hiện

NGUYEN VAN HIEN

CHUONG 1 - TONG QUAN VỀ CAN BANG MÁY -c-c 525cc eEeEsEsEseseserered |1.1 TONG QUAN 1 |1.2 NGUYEN NHÂN GAY MAT CAN BANG RO TO 52 55 Scccccsrsrerrkreee 21.2.1 Vật liệu không đồng nhất occ scecsescsesesececscscecscsssssvevevscsvstsesececscasacasavenevans 21.2.2 Dung sai chế tạo lắp ghép «<< S333 E3E1EE915E513 11111111 11111 nknxrrrrei 21.2.3 Tác động của các yếu tố bên ngoài -¿-¿- - -kkkSxSE9 9 SE ST cvcưchcv ng gvrerreg 31.3 SỰ PHÁT TRIÊN CUA LĨNH VUC CAN BẰNG - - 5c cccckcrerrerree 41.4 TINH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC VE MAY CAN BẰNG ĐỘNG 7CHƯƠNG 2 - CƠ SỞ LÝ THUYET VÀ TIỂU CHUAN CAN BẰNG 92.1 CAC TRANG THAI MAT CAN BANG CUA RO TO Lieeeeceeccseecseseeseeesseeeeeeeees 92.1.1 Mat cân bang tinh vc cescscscscscsessscscscecsssvsvsvevsvsesesececscscacasavavsvavsvsvsnsesesnenenees 92.1.2 Mat cân bằng ngẫu lực (mat cân bằng động thuần túy) oo ceeseseeeeeeeeees 102.1.3 Mất cân bằng hỗn hợp (mat cân băng động) -¿- - - csEsESEEEkrkrkeeeeeed 112.1.4 Ranh giới giữa mat cân bang động và mắt cân bang tinh 5 555¿ 122.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP CAN BANG RO TO 2G cc Set t2 re 132.2.1 Các phương pháp cân bằng tĩnh - «s33 EESESEExEkrkrkrkeeekeed 132.2.2 Các phương pháp cân bằng động - cv v33 EEEES SE xEEEErkrkrkekred 192.3 TIEU CHUAN CAN BANG DONG CUA RO TO CỨNG -.-c5c5¿ 282.3.1 Sơ lược về tiêu chuẩn cân bang GON esses cscsesesescececsssssssvscscscscsececsssenees 282.3.2 Tiêu chuẩn ISO 1940-1: 2003((E) -c- SE tk 1E 1E121121211211121 11111 tk 29CHƯƠNG 3 - KHAO SÁT DOI TƯỢNG CAN BẰNG, DE XUẤT VA LỰA CHỌN0/9021 39

3.1.2 Cầu tạo máy cưa xẻ gỗ CD năm ngang - ¿66k k+E#E#E#ESEsEeEEkrkrkrkeeeered 403.1.3 Bánh đà trong máy cưa C ÌÖ Gc 11 00000111111999331 110111111 1111100055511 ke 403.1.4 Bánh đà của máy cưa CD tại công ty Tân Phước Đông «5<: 413.2 CÁC BIEN PHAP CAN BANG HIỆN NAY VỚI BÁNH ĐÀ 423.2.1 Biện pháp cân bằng tinh - + kkEE S1 1111111111 11x 423.2.2 Biện pháp cân bằng động - + S11 E181815111 111111 1x ckrkred 433.3 ĐỀ XUẤT VA LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN ¿-¿- 25c cccccctsrsrrksrred 433.3.1 Các phương án thiẾt KẾ - - - x19 9E SE cvcc9 1 E1 1111815113111 ckrki 433.3.2 Lira Chon phurOng 0111 O- 48CHƯƠNG 4 - THIẾT KE MAY CAN BANG ĐỘNG -c-ccccccccrererrreo 494.1 SƠ DO NGUYEN LY 525C ESSE E5 5 1E151511115152111511 1115111151111 11 1c 494.2 KHOI MAY CAN BẰNG VÀ TỰ DONG KHOAN 25-5 2 csccscscs¿ 504.2.1 Thông số thiết kế của máy cân máy cân băng động - + «se sxcxsxcxd 504.2.2 Tính toán khối lượng và góc mat cân bằng - -¿- - k+xsEsEsESEeEEkrkrkeeeeeed 514.2.3 Khối tự 91148.310.102 554.2.4 Thiết kế co khí hoàn chỉnh của may cân bang động TPDI 2-5552 564.3 KHOI THU THẬP TÍN HIỆU - ¿2-5-5255 2 S2£E£E£EE£E£EEEE£EEEEEEEEEEerkrkrrered 584.4 KHOI XỬ LY VA HIEN THỊ, - 2 - +52 SE£EEE£E£E£EEEEEEEEEEEEEEEEEEEErkrkrrered 59CHUONG 5 - KET QUA THUC NGHIEM cccccccscscscscscsesceceescececececscecececececececeseeeees 615.1 MAY CAN BANG DONG TRUC DUNG HOÀN CHỈÍNH - 615.1.1 Mô hình máy cân băng động trên SOLIDWORKS ccecsccecscsessessssseeeeseseeeees 615.1.2 May cân bang động được gia công hoản chỉnh - ¿66 +s+E+E+EsEsEererees 61

5.2 THUC NGHIEM 5 3 63

5.2.2 Lượng mat cân bằng dư cho phép Uper của bánh da thực nghiệm 635.2.3 Thực hiện can bang bánh đà - - -c HE SH nh ve 65CHƯƠNG 6 — KẾT LUẬẬN -:- 5-56 1E 1 1511 21115131111511 1115111115111 1111 te 706.1 KET QUÁ DAT ĐƯỢC Gv S SE 111111111 1111515151 511111111111 rrree 706.2 HAN CHE VÀ HUONG PHAT TRIEN CUA DE TÀI 2-s+s+cscse 706.2.1 Han chế của dé taieccccccccccscsssscscsscscscsscsesssscscsssscssssscsessscstssssesssessessseesessseeees 706.2.2 Hướng phát triển của để tai ccc ceccccssscssscssscscsesesesscscscscssssevevevsvsvscssecessenenens 70TÀI LIEU THAM KHẢO c5 S221 1 E3 1 12112111511 1111511 111511111511 11 1111 te 72PHU LUC 1 - THIẾT KE CƠ KHÍ - 25 2 £+E+EEE£E£E£EE£E£EEEE£EEEeEErErErrkreee 73PHU LUC 2 - THIET KE DIEN-DIEN TỬ - ¿2 - + SSE+E£EeEeEeErkrkerererered 79PHU LUC 3 — TIỂU CHUAN ISO 1940-1:2003((E) 2-5-52+s+cz+x+rcxzrrsee 99PHU LUC 3 — jAÁ Gv 133

CHƯƠNG 1 - TONG QUAN VE CAN BẰNG MAY

1.1 TONG QUANTrong quá trình vận hành, hau hết các bộ phận quay trong máy luôn xuất hiện lựcquán tinh thay đổi theo chu ky làm việc của máy và phụ thuộc vao vi trí co cấu Lựcquán này sẽ gây áp lực trên các khớp phụ thuộc vào lực quán tính và thay đổi có chu kỳ.Áp lực này được gọi là phản lực động phụ (phân biệt với áp lực không đổi do tải trọngtĩnh gây nên) Vì biến thiên theo chu kỳ nên lực quán tính là nguyên nhân chủ yếu gâyra hiện tượng rung động trên máy và móng máy, làm giảm độ chính xác của máy, gâyra tiếng ôn, tiêu tốn năng lượng giảm tudi tho, gây mỏi, gây gãy các chi tiết máy Đặcbiệt néu có cộng hưởng thì hậu quả vô cùng nghiêm trong, có thé phá hủy chỉ tiết máy,phá hủy thiết bị, gây thiệt hại về sản xuất và con người

Do đó việc khử hoàn toàn hoặc giảm thiểu lực quán tính sinh ra trong quá trìnhhoạt động của máy sẽ giảm thiểu hoặc loại trừ phản lực động phụ ở các khớp động vàcác 6 đỡ, giảm mức độ rung động ở các bộ phận cơ cau và máy Điều này cũng đồngnghĩa với việc tránh hư hỏng do mỏi trong kết cấu liên quan, giảm tiếng ôn, giảm rungdong, làm tăng tuổi thọ va chất lượng của máy khi vận hành Dé giải quyết van dé nayta phải tìm ra biện pháp phân bố lại khối lượng trên các bộ phận chuyển động Côngviệc này gọi là cân bằng máy hay cân bang động theo cách nói thông thông thường Cânbằng vật quay (rô to) là vẫn đề cơ bản trong cân băng máy Quá trình cân băng rô to làtìm và đặt vào hoặc lấy đi một khối lượng phù hợp để cân bằng lực quán tính và mô-men quán tính của các rô to Hay nói khác đi cân bằng rô to là phân bố lại khối lượngtrên rô to.

Ngày nay việc cân bằng máy là công việc bắt buộc trong quá trình chế tạo, bảodưỡng, sửa chữa máy, đặc biệt ở các máy, thiết bị đòi hỏi tốc độ làm việc, độ tin cậy caonhư động cơ đốt trong, bơm, quạt, máy nén, tuabin hơi, tuabin khí

1.2 NGUYEN NHÂN GAY MAT CAN BANG RO TO.1.2.1 Vật liệu không đồng nhất

Trong quá trình đúc các chi tiết máy như trục, bánh công tác, pu-li, bánh đà đặcbiệt là các chi tiết bang gang sẽ xuất hiện những lỗ hỏng, hay bọt khí Các khuyết điểmnày khó có thé phát hiện băng mat thường Tuy nhiên, nó là nguyên nhân gây mat cânbằng rô to

Một trong những nguyên nhân gây mat cân băng là sự tích lũy dung sai cho phépkhi lắp ghép chỉ tiết

Khe hở lắp ghép

Trục

Bách công tác

\

Chăng hạn như khi lắp ghép bánh công tác (impeller) vào trục bơm (shaft) như

Hình 1.2: Đường kính lỗ bánh công tác thường lớn hơn đường kính ngoài của trục và

khi gan then hay dùng vít khóa chặn sẽ dẫn đến làm lệch tâm bánh công tác về một bêncủa trục quay, gây mất cân băng

1.2.3 Tác động của các yếu tổ bên ngoàiNgay cả khi một rô to đã được cân băng tốt tại nơi sản xuất thì việc mất cân bằngvẫn có thé xảy ra trong quá trình hoạt động, nguồn gốc là do:

1.2.3.1 Biến dạng nhiệt:Trong quá trình vật hành may, khi nhiệt độ thay đổi thì rô to sẽ giãn nở Sự sai lệchvề phân bồ vật liệu, sai lệch về kích thước va sự gia tăng nhiệt độ không đều sẽ làm chovật quay giãn nở không đều Déu nay dẫn đến sự phân bó khối lượng của rô to khôngđều gây mất cân băng Hiện tượng này phổ biết đối với các máy vận hành ở nhiệt độcao: tuabin hơi, tuabin khí, máy nén khí, bơm nước cấp nôi hoi (BWP)

1.2.3.2 Sự ăn mòn, mài mòn.Cac rô to trong quá trình vận hành sẽ bi ăn mòn, mày mon, bong tróc do ma sát,xâm thực, va đập Điều này sẽ gây mat vật liệu trên rô to, làm mắt cân bằng khi quay

1.2.3.1 Sự bam ban.Các rô to có thé mat cân băng do sự bán ban không đêu trên bê mặt làm việc dânđến khối lượng phân bố không đều như Hình 1.4

Hình 1.4 - Cách quạt bị bam ban gây mat cân bằngĐôi khi sự ban ban trên bê mặt rô to tương đôi déu và su mat cân băng chỉ xảy rakhi các lớp bám ban này bị bong tróc.

Trên đây chỉ là một số nguyên nhân gây mat cân bằng điển hình, tuy vậy nó cũngcho chúng ta thấy sự cần thiết phải thiết kế một máy cân băng Có một số phương phápcân bang được ứng dụng khá phô biến bao gồm cả cân bang tại chỗ hay tại các trungtâm cân băng Trên thực tê, người ta chia ra một sô dạng cân băng điên hình như sau:

- _ Cân bằng một mặt phang:

¢ Phuong pháp véc-tơ¢ Phuong pháp 4 lần chạy không đo pha,¢ Phuong pháp thử dan

- _ Cân bang hai mat phăng (phương pháp hệ số ảnh hưởng)- _ Cân bằng hỗn hợp

1.3 SỰ PHÁT TRIEN CUA LĨNH VỰC CAN BANGMột ứng dụng đầu tiên trong việc thêm khối lượng cân bằng đó là việc phân bố cácđối trọng trên các tàu thủy để tránh hiện tượng chòng chành tàu Tuy nhiên lúc đó, conngười chưa ý thức đó chính là kỹ thuật cân băng nhưng đó chính là nền tảng cho sự phát

triên của lĩnh vực cân băng sau nay Các thong sô được được dung dé điêu khién tot việclưu thông dưới nước khi đó gồm:

- Tong khối lượng tàu- Vi trí trọng tâm- M6-men quán tínhSự kiện tiếp theo đó là nhu cầu về cân bằng các máy tạo ra các bánh xe nhằm đảmbảo biên dạng tròn cho các bánh xe Công việc này được thực hiện đầu tiên bởi các nhàsản xuất xe ngựa ở Rome, Hy lap, hay Ai cập Máy cân băng dau tiên là máy cân bangtĩnh với chất lượng cân băng phụ thuộc ma sát của 6 lăn trên máy cân bằng Trước năm1850, mới chỉ có can bang tinh Cac rô to khi đó gồm bánh xe lửa, động cơ hơi nước,bánh xe, bơm tốc độ thấp Do tốc độ quay của các rô to còn thấp nên nhu cầu lúc baygiờ chỉ cần các rô to có dạng tròn đều Cùng với sự phát triển của tat cả các ngành côngnghiệp, tốc độ làm việc của máy ngày càng cao, và việc mat cân bang gây ra hư hỏngthiết bị ngày càng lớn nên đòi hỏi phải tạo ra các máy cân băng có độ chính xác, độ tincậy cao Năm 1870, máy cân băng đầu tiên được ra đời bởi một người Canada, HenryMartinson Hình 1.5

- _ — — — `F Sandee Bohs or Lins sa

Pes “+ WE

Attorneps.

Hình 1.5 - Máy cân bằng động của Henry Martinson năm 1870

Máy này đưa ra hai khái niệm mới trong lĩnh vực cân băng:- Quay rô to khi cân bang (cân bang động)

- Pap khối lượng vao cả hai đầu rô to dài (cân bang hai mặt phang)Với sự phát triển liên tục của sản xuất, ngày càng nhiều chỉ tiết máy đòi hỏi phảiđược cân bang và cùng với sự phát triển của công nghệ điện tử, vào những năm 1950các thiết bị cân băng hiện đại đã được ra đời và thương mại hóa (Hình 1.6) Ngày naymáy cân bằng động đã phát triển đa dạng vé chủng loại, tối ưu hóa về thiết kế và vượttrội về chất lượng

Hình 1.6 - Máy cân bằng động của SCHENCK năm 1963Dựa vào nguyên lý do ta phân chia máy cân bang động thành hai loại chính: máycân băng động gối đỡ cứng (hard-bearing balancing machine) và máy cân bằng độnggối đỡ mềm (soft-bearing balacing machine).Dựa vào phương của trục ta có hai loạimáy cân băng động: máy cân bằng động trục đứng và máy cân bằng động trục ngang.Ngoài ra nếu phân theo tính di động, ta có máy cân băng động cô định và máy cân bằngđộng di động.

1.4 TINH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC VE MAY CAN BANG

ĐỘNG

Trong những năm gan đây tình hình nghiên cứu trong nước về máy cân bangđộng đã đạt được nhiều thành tựu và đã thương mại hóa nhiều sản phẩm Tiêu biểu phảikế đến là các công trình của PGS.TS Ngô Kiểu Nhi rồi đến một số công trình của TS.Lê Đình Tuân.

May cân bằng động HnB100 là máy cân bằng động gối đỡ cứng dau tiên được chế tạovà sản xuất thành công ở Việt nam năm 2007 của TS Lê Đình Tuân với giá thành giảm40% so với giá nhập ngoại từ Đức (tính tại thời điểm năm 2007) Máy cân bằng độngHnB100 đã được chuyển giao cho cho một số đơn vị trong nước Máy cân bang độngHnB100 là một cơ bệ đàn hồi gồm bệ may, hai ụ đỡ và rô to Cơ hệ đàn hồi có tần sốgiao động riêng xác định và cao hơn nhiều tần số quay làm việc của máy Cụm chỉ tiếtliên quan được thiết kế rất cứng vững Máy có cơ cau năm ngang nên ngoài việc thaotác dé dàng cũng đóng vai trò đáng kể trong việc tăng độ cứng vững Khi chuyên độngrô to sẽ tạo nên hệ các lực quán tính ly tam đóng vai trò lực kích động cơ hệ dan hồi.Dưới tác dụng của lực quán tính ly tâm, cơ hệ sẽ dao động và nhờ vào cảm biến đo daođộng ta dễ dàng xác định được các đặc trưng dao động của hệ.

4 |

CHUONG 2 —~ CƠ SỞ LÝ THUYET VÀ TIEU CHUAN CAN

BẰNG2.1 CAC TRANG THÁI MAT CAN BANG CUA RO TO2.1.1 Mat cân bang tinh

Đây là trường hop đơn giản nhất của sự mat cân bang, được áp dụng khi xét trên rôto dạng đĩa mỏng (đường kính lớn hơn 7-10 lần độ dày) Xét một rô to gồm một đĩa trònkhối lượng M, có trục đi qua trọng tâm đĩa và vuông góc với mặt phăng đĩa Khi cho đĩaquay quanh trục, các phân tử trên trục gây ra lực quán tính hoàn toàn cân bằng nhau,không có lực tác dụng ngoại lên trục ngoại trừ bản thân trọng lương đĩa, ta nói đĩa đượccân băng tĩnh

Hình 2.1 — Rô to ở trạng thải cân bằng tĩnhTa đặt khối lượng m cách trục quay khoảng r (Hình 2.2) Khi đó rô to ở trạng tháimat cân bang tĩnh, trọng tâm đĩa không còn nằm trùng trục quay ma lệch một đoạn R

R= r #0 (2.1)Khi rô to với van tốc góc w, lực quan tinh ly tâm Pt do ?n sinh ra:

Pot = mrw* = (M+m)Rw* # 0 (2.2)

Lực quán tinh ly tâm này có độ lớn không thay đôi (điều hoà), tác động lên các 6trục, gây nên sự rung động Dạng mất cân bằng này có thé phát hiện mà không cân phảicho rô to quay Các dạng mat cân băng tĩnh đặc trựng là các chi tiết như bánh da, chitiết dạng đĩa

Hình 2.2 - Đĩa tròn ở trạng thải mat cân bằng tĩnh2.1.2 Mat cân bằng ngẫu lực (mat cân bằng động thuần túy)

Với những rô to có bề dày hướng doc trục lớn so với bán kính, dù trọng tâm có namtrên trục quay thì rô to vẫn có thé bị mat cân bang Trên rô to cân bang tĩnh tuyệt đối, tađặt hai khối lượng m,, m; lên hai mặt phăng khác nhau về hai phía trọng tâm, cách tâmmột khoảng ?;¡, 7, như Hình 2.3 thỏa:

Trọng tâm của rô to không thay đôi:

M7, + Mor

7, = =0 (2.4)m, + 1n; + M

Khi rô to với vận tốc œ sẽ sinh ra hai lực quán tính ly tâm:

Pi = mạo?

lê ra (2.5)

Pot = M1 W

Hai lực này sẽ tạo thành ngẫu lực, ngẫu lực này gây nên phản lực động phụ trên

trục.

Mạ; = Pạca + Pậ,a # 0 (2.6)

Vật chỉ cân bang ở trạng thái tĩnh mà không cân bang ở trạng thái động Dang matcân bang này chỉ được phát hiện khi quay ta gọi là mất cân bằng ngẫu lực hay mat cânbang động thuần túy

2.1.3 Mat cân bang hỗn hợp (mat cân bang động)Đây là trường hợp phô bién trong thực tế, là trạng thái mat cân bang tổng quát củarô to, là sự kết hợp của hai dang cơ bản là mắt cân băng tĩnh và mat cân bang ngẫu lực.Khi đó, rô to ton tại cả lực quán tính và mô-men do ngau lực sinh ra.

Mat cân bằng hỗn hop thường thấy ở các chi tiết có bề dày hướng doc trục lớn rấtnhiều so với bán kính (tuabin, trục khuyu, rô to điện, trụ bánh răng ) Sự mat cân bằngcó thé trừ khử bằng cách đưa vào các khối lượng phụ hay còn gọi là đôi trọng (dap, hanthêm) Lực ly tâm do đối trọng này sinh ra sẽ cân bằng với lực ly tâm của các khối lượng

không cân băng Cách thứ hai là lấy bớt khối lượng mất cân bằng (khoan, mài) nhằmtrừ khử các lực ly tâm do các lượng mat cân bang sinh ra.

2.1.4 Ranh giới giữa mat cân băng động và mat cân bang tinhKhi rô to mất cân bằng động thì do tồn tại hai véctơ mô-men nên không thể dùngcân bằng tĩnh để khử Chỉ khi ngẫu lực do cặp lực này sinh ra nhỏ, tức là chiều dày củarô to nhỏ hơn rất nhiều so với đường kính của nó, lúc đó vật có thé được xem là chỉ matcần bằng tĩnh Vậy thì van đề đặt ra là vật mỏng bao nhiêu thì được xem là mat cân bằngtĩnh Thực tế cân bang cho thấy rô to day nếu quay ở tốc độ thấp thì vẫn có thé dùngphương pháp cân bang tĩnh dé cân bang, ngược lại rô to mỏng nếu quay ở tốc độ cao thìđòi hỏi phải cân bằng động Rõ ràng ranh giới giữa cân bằng tĩnh và cân băng động chưarõ rệt và hiện nay mỗi nước có quy ước riêng dé phân loại Theo số tay "Mechanalysis,IRD-1977" thì ranh giới giữa cân bang tĩnh và cân băng động được xác định theo Hình2.4 bên dưới.

« W: bé day rô to¢ D: đường kính rô to.‹ Mién I: rô to buộc phải cân bang động.‹ - Miễn II: rô to có thé cân bang tĩnh hoặc cân bằng động tuý vao độ chính

xác và yêu cầu làm việc.‹ - Miễn III: rô to chỉ cần cân bang tĩnh.2.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP CAN BANG RO TO.2.2.1 Các phương pháp cân băng tĩnh

2.2.1.1 Nguyên tắc cân bằngCân bang tinh được áp dung cho các rô to có kích thước chiều dọc trục tương đốinhỏ so với kích thước đường kính sao cho có thé giả thiết khối lượng rô to được phânbó chỉ trên một mặt phăng vuông góc với trục quay Các chỉ tiết như pu-li, bánh răng,bánh công tác được xem như là rô to có chiêu dày nhỏ.

—* << h<«D

hHình 2.5 - Vat có chiéu day nhỏ hon rất nhiễu so với đường kinhRô to có chiều day nhỏ mat cân bang do trọng tâm của chúng không trùng với trụcquay, khi làm việc sẽ sinh ra lực quán tinh ly tâm tác dụng lên trục, lam rô to mat cânbằng tĩnh Việc cân băng vật dạng này thực chất là phân bố lại khối lượng sao cho trọngtâm của vật thé trùng với tâm quay dé khử lực quán tinh sinh ra khi làm việc

Xét một rô to gồm các khối lượng m; (i = 1,2,3 ) có trọng tâm năm ở nút cácvéctơ bán kính r; Khi trục quay với vận tốc w, các khối lượng này sẽ gây ra những lựcquán tính ly tâm là :

Trọng tâm của rô to:

= 2.11

r6 m+ ym; ( )

Tổng Ð m ? được gọi là lượng mắt cân bang của rô to và khối lượng m thêm vao làđối trọng Ta có thé lay thêm vào đối trọng m ở A hoặc hoặc lay di một khối lượng m ởB, xuyên tâm với A Có thé dùng nhiều đối trọng mm; thay cho một đối trọng m và đặt

tại các nút véctơ có bán kính Fr; sao cho:

mi = > mị 7 (2.12)

2.2.1.2 Phương pháp do trực tiếp.Phương pháp này có ưu điểm là thiết bị đơn giản, rẻ tiền và dễ thực hiện, tuynhiên sẽ mat thời gian và thiêu chính xác do luôn tôn tai ma sát lăn gôi đỡ.

Gọi m là khối lượng mat cân bang của chỉ tiết, x là khoảng cách từ khối lượngnày tới trục quay của chỉ tiết, và Q = mg là trọng lực của khối lượng mất cân bang Khiđó mô-men lớn nhất của trọng lực này đối với trục quay khi 6n định là:

M = Qx = mgx (2.13)Các lực ma sát lăn của 6 đỡ sẽ tạo ra mô-men cản

Mạ, = fP (2.14)

Trong đó:‹ồ f —hé số ma sát lăn.¢ P—trong lượng chỉ tiết.Đặt chỉ tiết mất cân bằng lên ô đỡ của đồ gá và cho chỉ tiết lăn từ từ Khi chỉ tiếtdừng lại, ta đánh dấu điểm thấp nhất trên đường thăng đứng đi qua tâm trục Tuy nhiêndưới ảnh hưởng của lực ma sát lăn, khối lượng mất cân bằng có thể không năm trongmặt phăng thăng đứng mà năm tại điểm 1 (Hình 2.7) Dé xác định rõ vị trí tâm của khối

lượng mat cân bằng ta quay chỉ tiết đi 90°, điểm 1 lúc nay nam trên mặt phăng nằm

ngang.

Hình 2.7 - Dia quay bị mat cân bằng tinhBuông chỉ tiết ra Một lúc sau khi tiết dừng lại ta đánh dấu điểm 2, là điểm thấpnhất trên đường kính thăng đứng Một lần nữa, ta quay chi tiết di 90° theo hướng ngượclại và tương tự ta đánh dấu điểm 3 Nếu các điểm 1, 2, 3 trùng nhau thì tâm khối lượngmat cân bang được tìm ra chính xác Nếu các điểm đo không trùng nhau thi mặt phẳngchứa tâm khối lượng mat cân băng là mặt phăng đối xứng của điểm 2 và điểm 3 (điểm4) Đánh dau điểm 5, là điểm đối diện qua tâm với điểm 4 và ta chọn khoảng cách từtrục chỉ tiết đến vị trí đặt đối trọng lar, xác định được điểm O dé gan đối trọng

Đề xác định giá trị của đối trọng, ta quay chỉ tiết sao cho mặt phăng qua điểm 4 và5 nam ngang Sau đó ta gan vào điểm O một khối lượng thử P sao cho chỉ tiết quay mộtgóc 10° < a, < 15° theo hướng đã chọn như Hình 2.8.

Khi đó ta có:

Mims = (Qx — Pr) cos a, (2.15)

Trong đó: M1; — Mô-men ma sát quy dan tại cổ trục chỉ tiết và goi đỡ

10° <œ¡< 15°

Hình 2.8 — Gắn khối lượng thứ P tại điểm OSau đó tiếp tục quay chỉ tiết đi 180° thì vị trí nó năm như Hình 2.9 Chọn khối lượngphụ AP thêm vào P sao chi chỉ tiết quay đi một góc 10° < a, < 15° cũng theo phươngtrên.

Moms = [(P + AP)r — Qx] cos az (2.16)

Nêu cho răng mô-men ma sát quy dân của cả hai thí nghiệm đêu như nhau thì từ haiphương trình (2.15), (2.16) ta được:

2.2.1.3 Phương pháp hiệu số mô-men.Chia chỉ tiết ra nhiều phan bang nhau và đánh số các điểm chia Dat chỉ tiết đã đượcchuẩn bị như vậy lên đồ ga cân bang va quay chỉ tiết theo một chiều nao đó sao cho tấtcả các vị trí đánh số đều được đưa về vị trí nam ngang Ứng với vị trí i ta đặt đối trongm; tại nút véctơ bán kính r sao cho khi gắn đối trọng vào thì chi tiết quay đi một góc10° — 15° theo chiều đã chọn Khối lượng m; được ghi lại và lập thành đồ thị.

Từ Hình 2.11 ta tính được các mô-men không cân bằng của các trọng lực do các đốitrọng lớn nhât và nhỏ nhât sinh ra đôi với trục là:

Pa + Mgrg — Ttmax0T = 0 (2 19)Mms — M9TG — Mmin9T = 0

Suy ra luong mat can bang:

Gia sử rô to gôm nhiêu mặt phăng t = 1,2,3 có các trọng tâm ?n¡ năm vuông gócvới trục quay và được đặt ở nút các vécto bán kính 7;

BP = PO + pun

' (2.21)

QC) dD) _ pữD) Up

hay =h, a;

Khi rô to với vận tốc w sẽ sinh ra lực quán tính P, = m,7,w* Chọn hai mặt phẳng

(1) và (17) làm hai mặt phang xử lý cân bang Chia lực B thành hai thành phần đặt trên

hai mặt phăng (7) và (II) Xử lý lượng mat cân băng trên từng mặt phăng (J) và (11).Cân bằng động là can bằng rô to hai mặt, nghĩa là các đối trọng được gắn trên hai mặt.Tùy vào đặc điểm của chỉ tiết (khối lượng, tốc độ làm việc ), mà có các phương phápcân bằng động phù hợp

2.2.2.2 Cân bằng một mặt phẳngĐây là các phương pháp thêm vào hoặc lẫy ra khối lượng trên một mặt phăng rôto dé đạt được trang thái cân bằng bang cách quay rô to Các phương pháp nay áp dụngcho các rô to rô to dạng công-xôn (overhung) như Hình 2.13a, dạng dia mỏng như Hình2.13b, và rô to có chiều dai dọc trục lớn hơn đường kính với lượng mất cân bằng tâmtrung hầu hết ở một mặt phăng hoặc có hai khối lượng mất cân bằng năm ở hai mặtphăng khác nhau nhưng ở cùng vị trí góc trên chu vi đo như Hình 2.13c

Cân bằng một mặt phăng chỉ áp dụng cho mất cân bằng tĩnh không áp dụng chomat cân bằng ngẫu lực, tuy nhiên có thé áp dụng phương pháp này dé lay đi phần matcân bang tĩnh trong mat cân bang hỗn hợp Dé áp dụng các phương pháp này thì cầnphải có 3 điều kiện:

‹ R6 to cứng tuyệt đối,‹ - Biên độ đo được ở hai gối băng nhau,

¢ Hai pha đo lệch nhau không quá 30°

Và một số giả định:

¢ - Biên độ dao động tỉ lệ với khối lượng mắt cân bằng

¢ Su trễ pha là như nhau với mỗi biên độ‹ Gia trị do chỉ lượng mất cân băng gây ra không bị ảnh hưởng bởi các

a) Phương pháp cân bằng một mặt phăng đo phaĐây là phương pháp dùng hoạ đồ véc tơ dé thé hiện sự mắt cân bằng ở rô to, từđó tính ra được giá trị và vị trí khối lượng hiệu chỉnh Phương pháp cân băng này thườngdùng cho các máy phải thường xuyên cân bằng lại hoặc các máy cân bằng hàng loạt.Tuy nhiên, phương pháp này phụ thuộc vào độ chính xác của việc đo pha mà việc đopha thì không 6n định khi tốc độ thay đổi, nên không ồn định và các van dé của thiết bị.

Trình tự thực hiện cân băng một mặt phăng đo pha:‹ _ Phải nhận định mat cân bang chính là vẫn dé cần giải quyết (nhiều trường

hợp máy chạy không êm không phải do mất cân băng rô to) Phân tíchtình trạng máy

¢ Do biên độ dao động va pha¢ - Dừng rô to và gan khối lượng thử‹ Chay rô to và lần nữa đo biên độ cùng với pha‹ Tinh toán lượng và vị trí khối lượng hiệu chỉnh¢ Dung rô to, lay khối lượng thử đi và lắp khối lượng hiệu chỉnh¢ Chay rô to, đo biên độ dao động va pha dé xem mat cân bằng được cải

thiện bao nhiêu phần trămRô to mắt cân bằng sẽ được quay và đo biên độ dao động và pha Sau khi có kếtcó được hai thông số biên độ và pha ban dau thi dừng thiết bị lại và thêm vào khối lượngthử Ta cần chọn khối lượng thử đủ lớn sao cho tạo ra được lượng thay đổi biên độ cóthé đo được nhưng không quá lớn, nếu biên độ quá nhỏ sẽ không đo được còn ngược lạibiên độ quá lớn sẽ gây ra dao động không mong muốn Khối lượng thử tạo ra dao độngkhông quá 10% khói lượng rô to, khi đó tải trọng động do khối lượng thử không vượtquá 10% tải trọng tĩnh — an toàn Khi ta thêm khối lượng thử vào rô to thì sẽ xảy ra cáctrường hợp:

- _ Khối lượng thử năm ngay dém nặng thì khi đó biên độ dao động sẽ tăng lên vapha không thay đổi đáng kế Lúc này dé cân bằng rô to ta chỉ can đặt khối lượng

thử đối diện vị trí ban đầu và điều chỉnh khối lượng thử để đạt được giá trị cânbăng mong muốn.

- _ Khối lượng thử đặt đối diện đốm nặng Nếu khối lượng thử nhỏ hơn khối lượngmat cân băng thì khi đó biên độ giao động sẽ giảm, pha không thay đổi đáng kể,dé cân bang rô to ta chỉ cần tăng khối lượng thử dé đạt giá trị cân bằng Nếu khốilượng thử lớn hơn khối lượng mất cân băng thì điểm nặng lúc này chính là khốilượng thử, pha sẽ lệch 180” so với pha ban dau, để cân bằng ta chỉ cần giảmkhối lượng thử

- Khoi lượng thu không đặt vào vi tri đốm nang, không đặt vào vi trí đối diện d6mnặng thì khi đó cả biên độ và pha đều thay đổi và dé cân bang ta phải tính toánđộ lớn và vị trí khối lượng hiệu chỉnh dựa vào phương pháp véc tơ

Cho rô to mat cân bang quay lần dau ta vẽ được véc to Vo sau khi gan khối lượngthử ?nr và cho rô to quay lân nữa ta vẽ được véc tơ Ứ„ Dé tính toán độ lớn và xác địnhvị trí khối lượng hiệu chỉnh ta áp dụng các công thức:

Tow = Tr (2.22)

Vo

T

Øcw/r = Po — Pr + 180° = 0cự = Øcự/r + Pr (2.24)Trong đó:

© Yow, Tr - khoảng cách từ tâm quay đến khối lượng cân bang và khối lượngthử.

© Mew Mr - khối lượng cân bang và khối lượng thử.° Qo, Pr- gÓc cua véc-to Vo va Vr SO VỚI góc toa độ.

= , =>

* cw/r- Zoc cua vec-to Vow so VỚI vec-to Vr.

Trình tự thực hiện cân bằng một mặt phăng không do pha:5 Cho rô to chạy, đo biên độ dao động Vẽ một đường tròn bán kính tương

ứng biên độ dao động theo một tỉ lệ xích nào đó Trên đường tròn lay motđiểm làm móc 0 Về hai phía móc nay lấy các điểm ở các góc băng nhau

+6 và —6 (thường là 120°) tương ứng với các vi trí trên rô to (Hình

2.15a).

¢ - Dùng rô to và gan khối lượng thử vào vi trí 0 Cho chạy va đo biên độ

lần hai Vẽ một đường tròn bán kính tương ứng với biên độ (theo tỉ lệxích như trên) với tâm tai vi trí 0 (Hình 2.15b).

- Dung rô to, lay khối lượng thử ra và gan vao vị tri +5 Do biên độ daođộng cho lần chạy thứ ba và vẽ đường tròn tương ứng (Hình 2.15e)

¢ Dùng rô to, chuyển khối lượng thu qua vi trí —d Do biên độ dao động

cho lần chạy thứ tư và vẽ đường tròn tương ứng (Hình 2.15d) Ba đườngtròn sau khi vẽ sẽ cat nhau tại điểm 7 Khoảng cach OT cho ta biên độdao động do khối lượng thử gây ra Từ vị trí của T, ta xác định được vịtri khối lượng hiệu chỉnh (Hình 2.15e) Ta tính toán ra gia tri và vi tri đặtkhối lượng hiệu chỉnh

Giá trị và vị trí khối lượng hiệu chỉnh được tính theo công thúc:

Với:

(_ 2Rậ—Rịa— R25

“or ~ 4 Vo(1 —cos6) (2.26)

_ Ros — R25 )Yor = AV psinéd

Trong đó:° Mew - Khối lượng hiệu chỉnh.‹Ò mr - Khối lượng thử

©Ò V, - Biên độ ban dau.¢ OT - Giá trị đoạn OT trên hoạ dé.© Xor Vor - Toa độ vị trí khối lượng hiệu chỉnhTuy nhiên trong thực tế không phải lúc nào ba đường tròn cũng cắt nhau Trongcác trường hợp này ta phải tìm tâm hình học của phần giao Công việc này có thể thựchiện bằng phương pháp đồ thị hoặc cũng có thé lập trình Cả hai đều phải chấp nhận saisố Ta có các trường hợp:

Trường hợp 1: Có hai trong ba đường tròn không cắt nhau như Hình 2.16 Khiđó cần tìm điểm cách đều 3 đường tròn Việc tìm ra điểm nay có thé bang hình vẽ hoặcbăng phan mềm.

Hình 2.15 - Hoa đồ phương pháp cân bằng một mat phang không do pha

Trường hợp 2: ba đường tròn cắt nhau không tại một điểm ma tạo ra một vùngdiện tích chung như Hình 2.17 Tâm hình học của vùng này là điểm cách đều 3 đỉnh.Tâm này có thê được tìm ra băng phân mềm với sai sô cho phép.

Hình 2.17 - Trường hop ba đường tròn không cat nhau tại một điểm2.2.2.3 Các phương pháp cân bằng hai mặt phẳng

Việc tính toán cân băng hai mặt phăng là việc phức tạp và phương pháp cân bănghai mặt phang không phải lúc nao cũng thành công Việc cân bang hai mặt phăng đượctiễn hành sau khi phương pháp cân bằng một mặt phăng không thành công Ngày nayvới sự phát triển của kỹ thuật điện tử và tin học cùng với sự phát triển đa dạng của cácloại cảm biến đã phát triển các phương pháp cân băng tin cậy

a) Cân bằng trên máy: Rô to được tháo ra khỏi máy và đưa lên máy cân bằng độngđể thực hiện cân bằng như Hình 2.18

b) Cân bằng tại chỗ: Trong trường hợp này, rô to được cân bang ngay trên các gốiđỡ của máy, tại tốc độ làm việc như Hình 2.19 Việc cân bằng tại chỗ rất thuận tiên đốivới các chỉ tiết có kích cở quá khổ mà việc tháo chi tiết quay khỏi máy và vận chuyểnphức tạp, nhiều rủi ro, tốn kém chỉ phí Cân bằng tại chỗ không áp dụng được cho cácloại chi tiệt bị bao kín hoàn toàn như mô tơ, bơm, máy nén.

Lúc đó việc sử dụng máy cân băng động là bat buộc Việc cân bang tại chô có độchính xác cân băng kém hơn so với cân băng trên máy.

Hình 2.18 - Cân bằng động rô to Hình 2.19 - Cân bằng động cách quạt tại

máy nén trên may cân băng hiện trường2.3 TIỂU CHUAN CAN BANG ĐỘNG CUA RO TO CỨNG2.3.1 Sơ lược về tiêu chuẩn cân bằng động

Lý tưởng mà nói một thiết bị cân bằng tuyệt đối sẽ không có một lượng mắt cânbăng nảo trong các chỉ tiết Tuy nhiên do độ chính xác gia công, biến dạng do lắp ráp,quá trình vận hành của thiết bi, thi trạng thái cân băng tuyệt đối không bao giờ đạtđược Do đó trong chế tạo hay bảo dưỡng, người ta phải chọn lượng mat cân bang cònlại cho phép hay chất lượng cân bang phủ hợp với điều kiện làm việc của thiết bị, chitiết như khối lượng, tốc độ, tải trọng và phù hợp với điều kiện kinh tế của việc xử lýmất cân bằng Vậy chất lượng cân bang như thé nao là chấp nhận được, như thé nào làphù hợp Không có chuyện một chi tiết cân bằng tuyệt đối, việc cố găng đạt được mộtsự cân bang gần như tuyệt đối là không thực tế hoặc không khả thi về mặt kinh tế Từnhững năm 1950, nhiều công trình nghiên cứu để đưa ra một tiêu chuẩn về chất lượngcần bằng từ thực nghiệm đã được thực hiện và kết quả của nó là việc cho ra đời rất nhiềutiêu chuẩn cân băng của các quốc gia khác nhau Các tiêu chuẩn cân bang nổi tiếng phảikê đên là:

- _ Tiêu chuẩn ANSI S2.19-175 “Balance Quality Requirements of Rigid Rotors”cua American National Standards Institude — Hoa ky;

- Tiéu chuẩn BS 6861: Part 1 “Balance Quality Requirements of Rotating RigidBodies” cua BRITISH Standards — Anh Quéc;

- Tiéu chuẩn VDI 2060 của GERMAN standards — Đức;- Tiéu chuẩn ISO 1940-1: 2003(E) “Mechanical vibration — Balance quality

requirements for rotors in a constant (rigid) state - Part 1:Specification andverification of balance tolerances” cua The International Standards Organization(ISO)

Trong các tiêu chuẩn trên thi ISO 1940-1: 2003(E) là tiêu chuẩn về cân bangđược sử dụng rộng rãi trên toàn thế giờ và được tất cả các nước chấp nhận Tiêu chuẩnnày duoc ra các tiêu chuẩn đối với các rô to được coi là cứng, làm việc ở trạng thái 6nđịnh và chỉ rõ:

- Dung sai cân bang.- _ Số lượng các mat phăng cân thiết dé điều chỉnh cân bang.- Cac phương pháp xác định khối lượng mat cân bang

Ngoài ra tiêu chuẩn cũng đưa ra khuyến cáo liên quan tới các yêu cầu về chấtlượng cân băng theo chủng loại và tốc độ làm việc của các rô to cứng

2.3.2 Tiêu chuẩn ISO 1940-1: 2003(E)2.3.2.1 Thuật ngữ cân bằng

Rô to cứng (rigid rotor); Một rô to được xem là cứng khi nó có thé được xử lýcân bằng trong hai mặt phang bất kỳ “được chọn ngẫu nhiên” va sau khi xử lý cân bangsự mất cân bằng của nó không vượt quá dung sai cân bằng ở tất cả tốc độ cho đến tốcđộ vận hành tối đa

Mặt phẳng cân bằng: Một mặt phăng cân bằng là một mặt phăng vuông góc vớitrục rô to và năm trong chiều dài rô to, ở đó cho phép gắn thêm hoặc lẫy bớt đi khối

lượng dé thực hiện cân bằng

Lượng mat cân bang dư cho phép — O nerLuong mất cân bang du cho phép Uner được xác định theo công thức bên dưới:

Hoặc công thúc:

Uner = ®pey.1n (2.28)Lượng mat cân bang riêng dư cho phép — uạy

Với:‹Ò Œ— cấp độ chất lượng cân bằng:© _ œ@ — vận tốc góc (rad/s) w = n/10 với n — tốc độ rô to (vòng/phút)2.3.2.2 Sứ dụng tiêu chuẩn ISO 1940-1:2003(E)

a) Xác định cấp độ chất lượng cân bằng GDựa vào thực nghiệm /SO 1940-1:2003(E) đã cung cấp các cấp độ chất lượngcân băng G theo Bảng 2.1 áp dụng cho các rô to cứng thông dụng Từ cấp độ chất lượngcân bằng G ta có thé tìm được tích ©n¿r 0 dựa vào Bang 2.1 hoặc vào đỗ thị Hình 2.20dé tìm gia tri ø„z; theo toc độ rô to.

Agricultural machinery G 16 16Crankshaft drives, inherently balanced, rigidly mounted

Crushing machinesDrive shafts (cardan shafts, propeller shafts)Aircraft gas turbines G63 6,3Centrifuges (separators, decanters)

Electric motors and generators (of at least 80 mm shaft height), of maximumrated speeds up to 950 r/min

Electric motors of shaft heights smaller than 80 mm Fans

Gears

Machinery, generalMachine-toolsPaper machinesProcess plant machinesPumps

Turbo-chargersWater turbines