Ротором называют любое вращающееся тело.

Роторами являются валы быстроходных двигателей, центрифуги, турбины, шпиндели токарных станков и т.д., скорость вращения которых достигает 20000-50000 об/мин.

Рассмотрим вал, вращающийся в подшипниках A с постоянной угловой скоростью ω. С валом жестко связаны заданные массы m1, m2 и m3 (рис. 7.4), расположение в трех плоскостях Т1, Т2, Т3, перпендикулярных к оси вращения z-z на расстояниях r1,r2 и r3.

 

Рис.7.4

 

 

Силы инерции, развиваемые этими массами равны:

, , .

Результирующая сила инерции всего тела или главный вектор сил инерции равен:

,

где m - масса всего тела,

rs - расстояние от центра масс всего тела до оси вращения;

- статический момент.

Результирующий момент всех сил инерции или главный момент сил инерции равен:

где – центробежный момент инерции относительно оси вращения.

Главный вектор сил инерции и главный момент сил инерции оказывают дополнительное динамическое давление на опоры (подшипники), вызывающее вибрации стойки.

Устранение этого вредного воздействия называют уравновешиваем роторов.

Условиями полного уравновешивания являются

, (7.3)

, (7.4).

Условие (7.3) называется условием статической уравновешенности и будет выполнено при rs=0, то есть когда центр S масс ротора лежит на оси вращения.

Мерой статической неуравновешенности ротора служит величина статического дисбаланса .

Для устранения статической неуравновешенности ротора необходимо в произвольной плоскости на любом расстоянии от оси вращения расположить одну дополнительную массу (например, в плоскости Т0 на расстоянии r0).

Условие (7.4) называется условием динамической уравновешенности и будет выполнено только в том случае, когда ось вращения совпадает с одной из главных осей инерции ротора.

Мерой динамической неуравновешенности служит величина динамического дисбаланса ротора .

Для устранения динамической неуравновешенности ротора необходимо в двух произвольных плоскостях на любом расстоянии от оси вращения расположить две дополнительные массы (например, в плоскостях Т0 и Т на расстоянии r0 и r).

Следовательно, полное уравновешивание ротора может быть достигнуто установкой двух дополнительных масс (противовесов), центры масс которых лежат в двух произвольно выбранных плоскостях.

 

Рассмотрим пример полного уравновешивания ротора.