Как стать автором
Обновить

Настольная динамическая балансировка маховика

Время на прочтение5 мин
Количество просмотров9.5K
Всего голосов 36: ↑36 и ↓0+36
Комментарии81

Комментарии 81

Автомобильные диски балансируют с двух сторон. Может в этом секрет невозможности добиться баланса сверлением только верхней плоскости?

Да, скорее всего. У меня простой вариант)

В теоретической механике есть раздел - балансировка жестких роторов. Согласно одной из теорем, для полного устранения любой неуравновешенности достаточно размещение двух корректирующих масс в двух плоскостях, перпендикулярных оси вращения. Соответственно вам бы по хорошему корректировать обе стороны вала, ну и, наверное, лучше чутка напаивать вес, а не высверливать. Информация чисто теоретическая, так как сам я этим на практике не занимался. Вам уважение.

Почему именно наращивать? Хотя тут наваривать нужно будет.

Мне кажется, по причине обратимости

А не вариант купить на авито какой-нибудь советский магнитофон, типа "нота мп220с" и взять два маховика из него? Возможно вместе с опорами.

http://rw6ase.narod.ru/index1/mag_ml/mg_kas_set/nota_mp220_11.jpg

Так он лёгкий, а мне в качестве гороскопа нужен. Не факт, что он отбалансирован на нужные частоты.

Вот сижу и думаю: какая взаимосвязь междубалансировки с частотами? Мы ж не собственные частоты вымеряем для предотвращения резонанса.

Практика показала, что если маховик отбалансирован на одной частоте, это не значит, что балансировка будет соблюдаться на другой.

Это что-то странное, видимо связано с балансировкой только с одной стороны. Тогда бы все машины, самолёты, станки, автомобили на разных частотах разбалансировались бы, чего не наблюдается. Если вы совместите главную ось инерции с осью вращения, ротор на всех частотах будет сбалансирован.

Да, скорее всего.

Балансируя с одной стороны вы становитесь адептом веры в существование прямого угла. Что ваш маховик строго перпендикулярен оси двигателя. Но это не так.

Вы загнали центр массы системы на ось вращения, но это вовсе не значит что при вращении центр массы не гуляет ВДОЛЬ оси вращения

Можно было, кстати, попробовать статическую балансировку, так как у вас диаметр вала, вроде как, в 4 раза больше ширины вала. Ее сделать довольно легко без всяких микрух. Поищите в инете.

Статическую пробовал, не помогло.

Балансировка в одной плоскости устраняет статический дисбаланс. Динамический дисбаланс создается парой сил (момент). Для его устранения нужно ставить два груза, чтобы создавать "противомомент".

А почему, точная из монолитной заготовки деталь требует балансировки?

Это же не литьё с порами.

Возможно, точили деталь не за одну установку. А при смене точек закрепления всегда появляются биения и деталь уже не идеально точная.

Она редко бывает точеной точно. Почти никогда

Неизвестно на каком оборудовании точили, и, как правильно заметили дальше в комментариях - делалась ли деталь за один установ. Но самое важное - это то, как установлен маховик на моторе, имею в виду соосность. Поэтому, балансировать нужно на моторе. Кстати, сам мотор тоже не отбалансирован (запускал без маховика).

Понял:) все смешалось в кучу... Про мотор - странно!

Такое вот качество изготовления мотора )

Там ещё дырки сверлили, явно вручную, так что не идеально попали

Ага, вручную. Не идеально попал куда ?

Ну как куда? Расчертили вручную места для отверстий - уже погрешность. Потом сверлом в эти метки не точно попали. А потом ещё и развальцевали каждую на какую-то примерную глубину - третья погрешность. Или всё идеально точно сделано?

Так в любом случае место выбирать вручную. Глубина сверления тоже на глаз, да. Я пытался сделать вычисление массы, которую нужно убрать, но не получилось. Поэтому, итерационно подходил к вопросу.

Мы о разном :-) Я не про те отверстия, что вы сверлите для балансировки, а про те 4, что изначально просверлены при изготовлении. Я то отвечал на вопрос почему вообще понадобилась балансировка :-)

Теперь понял. Там центровка маховика относительно мотора осуществляется относительно вала мотора и центрального отверстия на маховике, но с какой точность и как оно сверлилось одному токарю известно. 4 отверстия для крепления маховика служат только.

Разберите скоростной CD-ROM и пристально посмотрите на систему автобалансировки (из магнита и шариков).

Эх, найти бы его. В интернете искал конструкцию - не нашёл (

Я так понял, что эта система годится только для балансировки роторов с вертикально направленной осью. У меня в устройстве она постоянно меняется (то горизонтально, то вертикально) с угловой скорость примерно 90 град/с.

Тогда следует сделать вместо цилиндрического коническое отверстие для центровки маховика.

ps: И почему нельзя использовать гравитацию тяжелый край повернётся вниз, править его напильником.

pps: конструкция у вас выглядит довольно хлипкой, вы прикидывали силы которые будут возникать при смене ориентации. Можете пощупать усилия в живю на таком гироскопе.

У мотора цилиндрический выходной вал. То что вы описали - это статическая балансировка, можно отбалансировать статически, но динамически будет не отбалансирован. Плюс на моторе статически не отбалансировать, в следствии того, что магниты мотора и обмотка оказывают существенное усилие при вращении. Да, моменты считал, конструкция не хлипкая. То основание , к которому закреплён мотор с маховиком - это стенд для балансировки. Рабочая рамка выглядит иначе.

Как это должно работать и какую функцию выполнять? Все силовые гироскопы жёстко связаны и работают как один?

Я об этом потом статью напишу. Сначала нужно протестировать всё досконально.

Надеюсь, статью в научном журнале, не на хабре.

Не ну если посмотреть на вашу конструкцию то частота 209Hz это ω‎=1313рад/с (12540 об/мин). При весе шайбы m~220гр момент инерции I~0.0125кг*м^2 момент силы будет L=I*ω~16H*м. То при попытках изменять ориентацию 10мм ось мотора будет изгибать 160кг не говоря уже о 2мм подшипниках особенно если он один.

Ваших расчётов не понял. От куда получился такой момент инерции у вас ?

Момент инерции= 1/2*m*r^2=1/2*0.22*0.03^2=0,000099 кг*м^2

Точно с размерностью накосячил. I~1.25e-4 кг*м^2

Бывает )

У CDrom-ов диск горизонтально, чаще всего. И работает.

Если вертикально будет, то что произойдёт ?

Тоже будет работать. Я год назад заинтересовался самобалансировкой автомобильных колёс. Искал и находил информацию по теме. Опыты какие-то на ютубе, текстовые статьи. Инфы не особо много и разрозненная. Например, про те же колёса. Во внутрь покрышек засыпается мелкая дробь, покрытая пластиком, шарики. Количество сколько сыпать зависит от размеров колеса. Цикл балансировки там происходит при каждом старте машины. Шарики распределяются и биение пропадает. На сколько я понял чаще всего используется на грузовых машинах. Вам проделать опыт можно со своей установкой. Распотрошить сидиром, взять оттуда диск и поставить на вашу установку. Проверить балансировку. Прилепить немного пластилина и проверить ещё раз. Вроде это не во всех сидюках было. Но нужный издаёт специфические звуки перекатывающихся шариков, если его наклонять.

Ох... А я всё голову себе ломал, нафига там (в бескамерных шинах) этот хлам с завода насыпан, а это, оказывается, для самобалансировки...

Не слыхал, чтоб с завода насыпали. Всегда считал это дело самодеятельностью...

Присутствовало в установленных с завода шинах на VW Polo 2012 и Skoda Octavia 2016. Мелкие чёрные шарики, по виду - резиновые, точнее не проверял, диаметром 1-2 мм, общим весом грамм на 4-5 (на взгляд), как раз по минимальному весу балансировочного грузика.

С какого перепуга? Вертикальную установку приводов никто не запрещал.

Причём там магнит? Там только шарики.

Там магнит для мотора, но из-за него шарики друг от друга отталкиваются. По крайне мере в том что я разбирал было именно так.

Как могут шарики друг от друга отталкиваться при наличии магнита?

Проведите эксперимент: в круглый магнит от динамика и внутрь засуньте несколько шариков.

Во-первых, магнит от динамика имеет всего два полюса, расположенных вдоль оси магнита (на плоских сторонах юг и север), а тот магнит, который является частью мотора в приводе сидирома имеет много полюсов, расположенных вдоль его длины. Во-вторых, магнитное поле магнита этого мотора никак не взаимодействует с шариками. Перестаньте морочить голову. Прилипшие шарики не могут кататься под своим весом в приводе, а они катаются!

Балансировал вентиляторы с человеческий рост. Для начала производиться пуск с пробным грузом. Еще надо знать фазовый угол, работал с динамической балансировкой по двум плоскостям "коррекции". Все собираеться из того же оптического датчика и одного гироскопа ) Но дырок насверлить интереснее )

А можно по-подробнее? - не понял про оптический датчик и гироскоп.

Видимо, имелся в виду не гироскоп, а акселерометр в качестве датчика вибрации.

Кстати у акселерометра с какой оси сигнал снимали? Он трехосный. Надо чтобы ось чувствительности датчика была перпендикулярна оси вращения.
И еще, надо отпаять конденсатор фильтрующий с выхода платы акселерометра. Он сильно зарезает сигнал по частоте. ну и фазу сдвигает. Частота вращения ротора какая была при балансировке?

С оси х, ось проходит через цент маховика и плату акселерометра. Про конденсатор - спасибо, не знал. Частота небольшая - 200 Гц.

оптический датчик с отражателем- обычный тахометр типа DT-2234. гироскоп, акселерометр, компас, барометр MPU9250+BMP280

Барометр и компас для чего ?))

спасибо, понятно

фильтрация, интерполяциия, Фурье – анализ, вычисление
параметров балансировки и т.д. - не понятно. на рынке есть комплексы для балансировки от 60 000 руб. и они все требуют ПК, имеют блок приема- обработки информации размером с пакет молока, датчики с проводом 5 метров- громоздко и сложно разворачивать. если бы все было так просто- давно бы запилил на коленке датчики по фи-фи и нормальный софт )

Есть куда более доступное решение и без ПК, вот например ИБР-01. Стоит он порядка 25000 руб.

спасибо! ИБР-01- снят с производства, на его замену ИБР-02. прочел инструкцию, нечего не понятно, но очень интересно!

С производства снят, но купить можно. Я его сначала хотел приобрести, но ознакомившись с инструкцией понял, что максимальные обороты вращающегося тела для балансировки - 15000 об/мин. Мне этого мало. Если интересно, могу на него инструкцию скинуть.

Но ведь если тело отбалансировано, оно на любых оборотах отбалансировано. Балансируйте на 15000, потом раскручивайте до сколько надо

Меня продавец убедил, что так оно не работает...Поэтому, от покупки и отказался. По логике, да, согласен, но, могу чего-то не знать, в силу неопытности.

С автомобильными колёсами прекрасно работает, их балансируют на скоростях намного меньших, чем при движении по трассе.

Да, согласен. видимо, дезинформировали меня.

найти можно, но ИБР-02 стоит 70 000 руб. в первой версии значит есть косяки. прочел инструкцию на ИБР-02. определение угла фазового ускорения вибрации стробоскопом по бумажной метке... - сильно. я работал с "балком", при этом проходил обучение у разработчика. после были попытки обучить коллег- все бестолку. "ИБР"- более сложен в обращение, учитывая что оно "собрано на коленке"- явно не стоит брать ИБР-01- танцы с бубном при сомнительной экономии. это не инструмент а бубен шамана )))

Видимо, хорошо, что не купил )

я работал с "балком", при этом проходил обучение у разработчика. после были попытки обучить коллег- все бестолку.

Мм.. Не получилось Балкомом отбалансировать?

получилось и не раз. при этом разное оборудование, различной мощности и специфики.

фильтрация, интерполяциия, Фурье – анализ, вычислениепараметров балансировки и т.д.

С этим справится любая ардуина. Глубоко не погружался, но не выглядит так уж сложно собрать на перечисленных вами датчиках и ардуине.

NodeMCU с ESP-8266 на борту у алика стоит 150 руб.- цена железа как семечки... Акселерометр GY-291- 200 руб. диапазон имеет от ±2g до ±16g, в промышленном наборе для балансировки датчик от ±2g до ±500g... лазерный диод и датчик лазерного излучения- еще 200... напиши рабочий софт- с удовольствием воспользуюсь. на телефон интерфейс сам напишу )

Забавно, я всегда думал, что моменты на оси меряются какими-то тензодатчиками (в системе координат, связанной с ротором), а оказывается, тут гораздо более простое и неприхотливое железо.

Не моменты, а ускорения. Вместо акселерометра можно и тензодатчик использовать, кажется, что это будет даже лучше (частота получения данных побольше будет).

Вот я и удивился, что ускорения.

Вы уравновесили силы первого порядка, но не уравновесили второго порядка. Поэтому осталась вибрация.

Напишите подробнее, пожалуйста, что вы имеете в виду?

Я примерно понимал как работает балансировочный станок‑ищем пик вибрации, запоминаем или как‑то указываем место, где этот пик был найден.

В общем случае это не так.

До резонанса фаза колебаний равна 0, а за частотой резонанса сдвигается на 180°

Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий