CC BY
19
УДК 62-522.2
ПОВЫШЕНИЕ ТОЧНОСТИ ЦЕНТРОВКИ ДИНАМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ «ДВИГАТЕЛЬ-НАСОС»
Д. А. Колобовникова1, Э. А. Петровский2
Сибирский федеральный университет Российская Федерация, 660041, г. Красноярск, просп. Свободный, 82 E-mail: [email protected], [email protected]
Рассмотрена принципиальная схема и конструкция платформы для центровки двигателя относительно неподвижного насоса. Описана работа гидростатических опор с мембранным регулятором расхода, управляемых при помощи гидроусилителя сигнала от датчика с преобразованием электрического сигнала в гидравлический сигнал от регулятора давления типа сопло-заслонка.
Ключевые слова: гидростатические опоры, мембранный регулятор, гидроусилитель, регулятор типа сопло-заслонка.
IMPROVING THE ACCURACY OF THE CENTER OF THE DYNAMIC
SYSTEM "ENGINE-PUMP"
D. I. Kolobovnikova1, E. A. Petrovskiy2
Siberian Federal University 82, Svobodny Av., Krasnoyarsk, 660041, Russian Federation E-mail: [email protected], [email protected]
The article deals with the circuit diagram and the design of the platform for centering the motor relative to a stationary pump. The operation of hydrostatic supports with a membrane flow controller, controlled by a power amplifier of a signal from a sensor with the conversion of an electrical signal into a hydraulic signal from a pressure-type pressure gage of the nozzle-damper type, is described.
Keywords: hydrostatic bearings, diaphragm regulator, hydraulic booster, type of nozzle control damper.
Центровка крупногабаритных приводных машин даже при наличии точной системы измерения несоосности вызывает ряд трудностей с непосредственным перемещением таких агрегатов как двигатель и насос в пространстве. Трудности возникают как выбором компенсаторов и подкладок для калибровки двигателя относительно насоса, так и с осуществлением перемещения двигателя, что затрудняет точную калибровку процесса центровки, теоретическая схема и разрабатываемая конструкция самой платформы для центровки двигателя относительно насоса позволяет автоматизировать процесс центровки.
Гидростатические опоры 1, 2, 3, 4 центрирующей платформы питаются от гидросистемы (рис. 1). Гидростатические опоры позволяют регулировать в автоматическом режиме небольшие смещения оси вала как при монтаже, так и при эксплуатации, гидростатические опоры также позволяют гасить небольшие колебания и вибрации выступая демпфером в колебательной системе «двигатель-насос».
Давление в карманах опор контролируется с помощью мембранных регуляторов 5 [3; 4]. Мембрана регулятора в зависимости от перепада давления в системе, которое возникает под действием возмущающей силы P на опоры, изменяет проходное сечение на входе к опоре. На входе в мембрану давление задается с помощью гидроусилителя 10 с преобразованием электрического сигнала в сигнал гидравлический, который передается при помощи регулятора типа сопло-
заслонка с каскадным усилением сигнала от датчика 18. Первая ступень усиления состоит из двух регулируемых дросселей типа сопло заслонка 16, 15, и из двух не регулируемых в данном случае щелевых дросселей 13, 14. Сопло 17 отклоняется от воздействия электрического преобразователя 18. Поворотный двигатель преобразует подаваемый сигнал в разность напряжений и1 и и2, что и отклоняет заслонку. Вторая ступень усилителя управляется с помощью золотника 12. При смещении заслонки в ветвях системы будет не равное давление и расход, что приведет к смещению золотника, который управляется через цели 11. Что впоследствии изменит давление в мембранном регуляторе. Гидроусилители типа сопло-заслонка обладают рядом достоинств, а именно это высокая чувствительность к управляющему сигналу, получение линейной связи не линейных входных и выходных величин [4].
Гидрораспределитель 19 включает всю систему, также система оснащена предохранительным клапаном 22, фильтром 23 и насосом 21.
Рис. 1. Принципиальная схема технологического устройства центровика двигателя насосной установки
Ниже приведен размерный анализ процесса центровки «двигатель-насос», рис. 2 и 3.
Рис. 2. Линейная размерная цепь, для расчета вертикального смещения осей электродвигателя и насоса
Рис. 3. Угловая размерная схема
Предельные значения размеров замыкающего звена определяются по уравнениям, логически вытекающим из выражения (1) и определений увеличивающих и уменьшающих размеров:
А™ах = (Атах8 + Атах7) - (Дтт + А2тт + А3т1П + А4тт + А6т1П).
Ашп = (Ашпя + Атт7 ) - (дт» + ^^ + А™х + Атх + ^ ).
Допуск замыкающего размера вычисляется как разность наибольшего (2) и наименьшего (3) значений замыкающего, т. е. достаточно сложить два последних уравнения и получим:
ТАд = (тА8 + ТА7 )-(тА1 + ТА2 + ТА3 + ТА4 + ТА6 )..
Верхнее и нижнее отклонения замыкающего размера в этом случае определяются по уравнениям размерной цепи в отклонениях:
ЕБа = (( 8 + ЕЛ) - (ЕЕ + ЕЕ + ЕЬ + ЕЕ + Е1в) Е1Д = (Е/8 + Е/7 ) - (+ Е& + Е& + ЕЛ + Е^б ) .
Способ этот прост, но по сути ориентировочный и поэтому применяется, в основном, лишь для предварительного назначения допусков составляющих размеров. Расчёт угловых размерных цепей производится по тем же формулам, что и расчёт линейных.
Таблица 1
II |оь £ = ¿0 £ =¿0 £3 ¿3 £4 ¿4 £ =¿0 £° ¿5
Приведем звенья к базовой длине: Та Дпрлг ¿0 £.
где Д прлг. - отклонение от параллельности.
Таблица 2
Та Дпрл1 £1 а1= к Та Дпрл2 • £2 а2= ¿0 Та3 Дпрл3 ¿0 £3 ГТ1 Дпрл4 £ 4 Та4= , ¿0 лт-т Дпрл5 £0 Та0 = ¿0
Первое звено является компенсирующим, тогда справедлива следующая формула:
= (Дпрл5 • £0 + Дпрл2 • £2 + Дпрл3 ' £3 + Дпрл4 ' £4) «к . ■
0
Анализ разменных цепей был проведен, данные зависимости можно использовать при расчете и проектировании различных типоразмеров центрирующих платформ ля различных конфигураций электродвигателей.
Библиографические ссылки
1. Демат М. П., Маршев В. З. Монтаж Оборудования предприятий нефтяной и химической промышленности : учебник для проф.-техн. учеб. завед. М. : Высш. шк., 1969. 312 с.
2. Каусов М. А. Центровка вращающихся механизмов // Новости теплоснабжения. 2000.
№ 03.
3. Палей М. А. Допуски и посадки : справ. В 2 ч. СПб. : Политехника, 2001. 576 с.: ил.
4. Риппел Г. Проектирование гидростатических подшипников. М. : Машиностроение, 1967. 136 с.
© Колобовникова Д. И., Петровский Э. А., 2017
