автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Повышение точности вращения шпинделей металлообрабатывающих станков путем применения автоматических балансировочных устройств

На правах рукописи

ПОВЫШЕНИЕ ТОЧНОСТИ ВРАЩЕНИЯ ШПИНДЕЛЕЙ МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩИХ СТАНКОВ ПУТЕМ ПРИМЕНЕНИЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ БАЛАНСИРОВОЧНЫХ УСТРОЙСТВ

Специальность 05.03.01 — Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Комсомольск-на-Амуре - 2006

Работа выполнена в Государственном общеобразовательном учреждении высшего профессионального образования «Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет» (ГОУВПО «КнАГТУ»)

Научный руководитель: доктор технических наук,

профессор Козин Виктор Михайлович

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Космынин Александр Витальевич

кандидат технических наук, Дунаевский Юрий Владимирович

Ведущая организация: ОАО Комсомольское-на-Амуре авиационное

производственное объединение им. Ю.А. Гагарина, г. Комсомольск-на-Амуре

Защита диссертации состоится 16 ноября 2006 года в 1200 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.092.01 в Комсомольском-на-Амуре государственном техническом университете по адресу: 681013, г. Комсомольск-на-Амуре, пр. Ленина д. 27.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке КнАГТУ.

Автореферат разослан 14 октября 2006 г.

Ученый секретарь

Диссертационного совета к.т.н., доц. Пронин А.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Повышение быстроходности, точности и мощности металлообрабатывающих станков приводит к необходимости изучения закономерностей динамической нагруженности их шпинделей. Вибрация, одним из основных источников которой является неуравновешенные массы на шпинделе, негативно влияет на точность вращения шпинделя, ресурс и параметрическую надежность машины, качество обрабатываемой поверхности, износ инструмента и пр. Неточность вращения шпинделя вносит до 80% погрешностей обрабатываемой поверхности, при этом основным фактором, определяющим качество обработки, является уровень дисбаланса вращающихся элементов (сменной насадки, шлифовального круга и др.).

Дисбаланс шпинделя определяется тремя составляющими: конструктивной, технологической и эксплуатационной. Дисбалансы конструктивный и технологический, возникающие вследствие конструкторских недоработок, процессов изготовления и сборки шпинделей, устраняются хорошо разработанными способами и устройствами. Однако в процессе эксплуатации сбалансированное состояние шпинделя нарушается в связи с его упругими и температурными деформациями, из-за причин, связанных с наличием абразивного круга (неравномерная плотность круга, неточность его расположения на шпинделе и др.) и причин, связанных с несбалансированностью сменных насадок. При этом изменение эксплуатационного дисбаланса имеет, как правило, случайный характер.

Ручная балансировка шпинделя увеличивает ее продолжительность, что вызывает простой оборудования и необходимость наличия на предприятии специалистов, занимающихся балансировкой. Поэтому более рационально проектировать и изготавливать шпиндели станков со встроенными автоматическими балансировочными устройствами (АБУ), которые позволяют автоматически и многократно устранять неуравновешенность шпинделя, возникающей под действием различных факторов.

Цель работы: Повышение точности вращения быстроходных шпинделей металлообрабатывающих станков и повышение качества поверхности обрабатываемых деталей путем балансировки шпинделей автоматическими балансировочными устройствами с применением легкоплавких веществ.

Для достижения цели работы поставлены следующие задачи:

разработать математические зависимости, описывающие закономерности поведения жидкостного АБУ на балансировочных скоростях вращения шпинделя;

провести комплекс экспериментальных исследований по балансировке шпинделей жидкостным АБУ с применением легкоплавких веществ;

установить зависимости между конструктивными, эксплуатационными и балансировочными параметрами АБУ;

разработать алгоритм расчета основных параметров многокамерного жидкостного АБУ с применением легкоплавких веществ.

Метод исследований сочетает физические эксперименты и теоретический анализ полученных данных с использованием разработанных математических зависимостей. Экспериментальные исследования проводились на разработанном и изготовленном стенде, моделирующим шпиндель с установленным на нем АБУ и неуравновешенным шлифовальным кругом.

Достоверность исследований основана на применении известных в теории балансировки исходных уравнений и подтверждается удовлетворительными результатами сопоставления теоретических и экспериментальных данных.

Научная новизна работы заключается в следующем:

разработана технология балансировки быстроходных шпинделей при помощи жидкостного АБУ;

разработаны уравнения, описывающие процесс балансировки шпинделя жидкостным АБУ с учетом сил трения, гироскопического момента и геометрических параметров балансируемой системы;

получены экспериментальные данные по балансировке шпинделей с помощью жидкостного АБУ, подтверждающие возможность эффективного использования легкоплавкого вещества в качестве компенсирующих масс;

выявлены особенности процесса балансировки шпинделей жидкостным

АБУ.

Основные положения, вынесенные на защиту:

теоретические зависимости, позволяющие определить первую критическую скорость для жесткого шпинделя на упругой и жесткой опорах;

математические зависимости, описывающие закономерности балансировки жидкостным АБУ, установленного на гибком и жестком, вращающемся в упругой и жесткой опорах, шпинделях;

обоснование особенностей процесса балансировки шпинделей жидкостным АБУ на основе легкоплавкого вещества;

алгоритм расчета жидкостного АБУ, устанавливаемого на шпиндель металлообрабатывающего станка.

Практическая ценность работы.

Предложены конструкции жидкостного АБУ с использованием легкоплавких веществ, работающие по разным принципам действия (перераспределения компенсирующих масс внутри шпинделя и совмещения оси вращения с главной центральной остью инерции).

Разработан алгоритм, позволяющий рассчитать основные параметры АБУ, устанавливаемого на шпиндель, в зависимости от требуемой точности вращения, дисбаланса и конструкции шпинделя.

Создан опытный образец балансировочного устройства, устанавливаемого на шпиндельный узел круглошлифовального универсального станка ЗУ 13IBM, позволяющий повысить точность вращения шпинделя и качество обрабатываемой поверхности.

Результаты работы внедрены в учебный процесс на кафедре «Технология машиностроения» ГОУВПО «КнАГТУ» и используются при выполнении научно-исследовательских работ студентами специальности 120100 «Технология машиностроения».

Личный вклад автора состоит в: разработке выражений для расчета балансировочных параметров шпиндельного узла с АБУ на основе легкоплавкого вещества; конструкций АБУ с легкоплавким веществом; проведении экспериментальных и теоретических исследований балансировки шпинделей АБУ с легкоплавким веществом с последующим анализом данных; разработки методики проектирования исследуемого типа АБУ.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались, обсуждались и получили одобрение на международной научно-технической конференции «Нелинейная динамика и прикладная синергетика» (Комсомольск-на-Амуре 2002 г.); на конференции «Проблемы механики сплошных сред и смежные вопросы технологии машиностроения» (Владивосток 2003 г.); на международном форуме по проблемам науки, техники и образования (Москва 2004 г.); на научном семинаре ИМиМ ДВО РАН (Комсомольск-на-Амуре 2006 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 научных работ, в том числе 6 - в рецензируемых журналах.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов и заключения, изложенных на 170 страницах машинописного текста, списка литературы из 133 наименований и приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулирована ее цель и основные направления исследований.

Первая глава посвящена обзору и анализу современных методов и конструкций АБУ.

Приведены основные требования к шпинделям металлообрабатывающих станков, сформулированные в работах Ачеркана Н.С., Бальмонта В.Б., Бушуева В.В., Века М., Джонса А., Диментберга Ф.М., Зверева И.А., Оишомуры, Каминской В.В., Кедрова С.С., Кудинова В.А., Левиной З.М., Лизогуба В.А., Лундберга Г.,

Маслова Г.С., Маталина A.A., Оптица Г., Пальмгрена А., Пинегина C.B., Пономарева К.К., Портмана В.Т., Проникова A.C., Пуша A.B., Пуша В.Э., Решетова Д.Н., Фи-гатнера A.M., Хомякова B.C. и др.

Отмечено, что большой вклад в изучение вопросов колебаний валов, балансировки роторов и шпинделей, описание уравнений, характеризующих поведение АБУ в различных эксплуатационных условиях, разработку новых методов и устройств балансировки внесли российские и зарубежные исследователи: Бидерман В.Л., Блехман И.И., Горбунов Б.И., Гусаров A.A., Куинджи A.A., Левит М.Е., Мас-лов Г.С., Нестеренко В.П., Рейбах Ю.С., Тимошенко С.П., Щепетильников В.А., и др. Проведенные исследования базируются на трудах этих ученых.

Анализ работ показал, что современные быстроходные и высокоточные шпиндели шлифовальных, расточных и других станков должны обеспечивать точность формы обрабатываемых поверхностей порядка десятых долей микрометра и быстроходность dn более 106 мм-мин"1 при чистоте поверхности Ra <0,08 мкм. При этом установлено, что важным условием повышенной точности является сбалансированность шпинделя, которая может обеспечиваться применением АБУ.

В главе рассмотрены общие вопросы балансировки шпинделей. Указаны типы дисбалансов и причины их возникновения. Рассмотрена физическая сущность понятия критических скоростей и приведено условие самоцентрирования шпинделя, заключающееся в том, что жесткий вал на упругих опорах или гибкий вал, вращающиеся на закритических скоростях, совмещают свои главные центральные оси инерции (ГЦОИ) с осями вращения, тем самым, компенсируя дисбаланс за счет центробежных сил. Сформулированы требования, которым должно отвечать идеальное АБУ.

Рассмотрены и классифицированы основные типы АБУ, для каждой конструкции указаны схемы, принцип работы, достоинства, недостатки и наиболее рациональные области применения.

Описан принцип действия разработанного жидкостного АБУ на основе легкоплавкого вещества. Балансировочная камера, частично заполненная легкоплавким веществом, закреплена на шпинделе, который вращается, на закритической скорости. К камере подводится тепловая энергия, позволяющая расплавить легкоплавкое вещество, которое под действием центробежных сил перейдет на сторону противоположенную дисбалансу, тем самым, балансируя шпиндель. После балансировки под действием естественного теплоотвода легкоплавкое вещество отвердеет и зафиксирует сбалансированное состояние шпинделя, позволяя ему вращаться без дисбаланса на любых скоростях вращения.

Отмечено, что наиболее применяемыми в станкостроении являются шаровые АБУ, однако жидкостное АБУ с применением легкоплавких веществ имеет ряд преимуществ: простота в конструкции и механизме фиксации компенсирующих масс; высокая точность балансировки за счет малого трения между слоями жидкого

легкоплавкого вещества; отсутствие строгих требований к концентричности для опорных цапф шпинделя и обоймы. Отмечены и недостатки жидкостных АБУ по сравнению с шаровыми: в процессе эксплуатации им необходим источник тепловой энергии, а также время для отвердевания легкоплавкого вещества перед остановкой шпинделя.

Определена область целесообразного применения АБУ с использованием легкоплавких веществ в станкостроении: это шлифовальные станки, для уравновешивания шлифовальных кругов которых используются различные способы и устройства.

Вторая глава посвящена теоретическому анализу основ балансировки жидкостным АБУ и нахождению критических скоростей вращения шпинделей.

На эффективную работу жидкостного АБУ в основном влияет относительная скорость вращения со/со, где со — скорость вращения шпинделя; сокр — первая критическая скорость системы шпиндель — опоры. После расплавления легкоплавкого вещества при скоростях вращения шпинделя ниже критической жидкое легкоплавкое вещество в АБУ будет смещаться под действием центробежных сил в сторону дисбаланса шлифовального круга, тем самым, увеличивая общий дисбаланс шпинделя. На сверхкритических скоростях вращения легкоплавкое вещество в балансировочной камере под действием возникающих центробежных сил в результате процесса самоцентрирования шпинделя перемещается в сторону, противоположную дисбалансу, т.е. балансирует шпиндель. После процесса балансировки вещество отвердевает в результате естественного теплообмена, фиксируя шпиндель в сбалансированном состоянии. Поэтому перед началом балансировки АБУ необходимо рассчитать значение критической скорости.

Методы определения критических скоростей разделены на точные и приближенные, отмечены их достоинства и недостатки. Рассмотрены следующие методы определения критических скоростей: энергетический метод, метод Релея, метод Галеркина, метод итераций, метод Дункерлея, интегральный метод, метод динамических жесткостей и обратный ему метод динамических податливостей, метод начальных параметров. Приведены зависимости, позволяющие определить изменение критической скорости шпинделя в зависимости от величины гироскопического момента шлифовального круга. Указано, что шпиндель будет вращаться с прямой синхронной прецессией, для которой характерно вращение шпинделя вокруг оси, проходящей через центры опор с угловой скоростью со, дисбалансом наружу или во внутрь в зависимости от соотношения со/ео^ и сил трения в системе. Приведены

зависимости критической скорости от жесткости опор.

Процесс колебаний шпинделя под действием неуравновешенной массы описывается уравнением, устанавливающим зависимость между параметрами системы и проекцией стрелки прогиба шпинделя на одну из осей (например, X), перпендикулярных его оси вращения:

х + 0)1рх-¥2пх = (о2еъ\пш, (1)

где п - коэффициент сопротивления колебаниям (трение в системе); е — эксцентриситет диска (относительный дисбаланс).

Общее решение данного дифференциального уравнения (без учета затухания, т.е. членов с множителем е*"') искалось в виде:

х = А Бт(<у/ - б), (2)

где е - угол запаздывания фазы возмущающей силы от фазы колебаний; А — амплитуда колебаний.

При рассмотрении сил, действующих непосредственно на шпиндель с установленным на нем жидкостным АБУ (рис. 1.), получено уравнение:

Мха2 + Г = тдсо1 + ее, (3)

где М- масса вращающихся частей машины (без учета масс легкоплавкого вещества и неуравновешенной массы); т — неуравновешенная масса; д - радиус вращения неуравновешенной массы; с — жесткость шпинделя; F - равнодействующая центробежных сил жидкого легкоплавкого вещества; х — отклонение ГЦОИ шпинделя от оси вращения в плоскости действия указанных сил.

Решение данное уравнение относительно х, имеет вид: _ mqy2

где Я - внешний радиус балансировочной полости АБУ; р - плотность легкоплавкого вещества; / — длина балансировочной камеры.

При анализе уравнения (4) установлено, что при скоростях вращения ниже критической (со/сокр <1) жидкостное АБУ ухудшает динамику системы, т.е. увеличивает отклонение ГЦОИ шпинделя от оси вращения и остаточный дисбаланс. На сверхкритических скоростях наблюдается обратная картина. В исследуемом АБУ после балансировки жидкое легкоплавкое вещество застывает и фиксирует шпиндель в сбалансированном положении, что позволяет шпинделю вращаться в уравновешенном состоянии не только на сверхкритических оборотах, но и на докритиче-ских, а также проходить критическую скорость с минимальным отклонением ГЦОИ шпинделя от оси вращения.

Далее проанализированы способы увеличения эффективности жидкостного АБУ, заключающиеся в увеличении объема балансировочной камеры, увеличении плотности легкоплавкого вещества и использования многокамерного АБУ, в котором камеры расположены соосно одна в другой. Показано преимущество многокамерного АБУ над однокамерным и приведено уравнение равновесия сил при вращении многокамерного АБУ.

Для шпинделя, вращающегося на одной упругой, а другой жесткой опорах, с учетом того, что жесткость шпинделя намного больше жесткости пружин упругой опоры, получена формула, позволяющая рассчитывать критическую скорость для данной системы. Формула позволяет рассчитывать первую критическую скорость шпинделя с переменной площадью поперечного сечения и учитывать гироскопический момент, возникающий в результате прецессии ГЦОИ шпинделя относительно оси вращения:

где с — жесткость пружин упругой опоры; I - момент инерции шпинделя с шлифовальным кругом относительно оси вращения; YYli - масса / - го элемента; /, — расстояние между результирующей центробежной силы i — го элемента до центра тяжести жесткой опоры; 1оп — расстояние между опорами.

с

—— Vffl./2

(5)

В третьей главе приведены данные экспериментальных исследований балансировки шпинделей с помощью жидкостного АБУ с использованием легкоплавких веществ.

Исследования проводились на стенде (рис. 2.), установленном на массивном основании и состоящим из: электродвигателя, редуктора, неподвижной жесткой и подвижной упругой опорах. На опорах закреплен шпиндель, с установленными на нем балансировочной камерой и шлифовальным кругом. Шпиндель соединен с валом редуктора при помощи муфты, имевшей гибкий элемент для обеспечения минимальной передачи вибрации на шпиндель.

Рис. 2. Схема экспериментального стенда: 1 - основание установки; 2 - подвижная опора; 3 - подшипниковый узел изменяемой жесткости подвижной опоры; 4 - вал; 5

- балансировочная камера; 6 - подшипниковый узел неподвижной опоры; 7 - соединительная муфта; 8 - неподвижная опора; 9 - редуктор; 10 - элемент питания; 11 -осветительный элемент; 12 - ременная передача; 13 - двухлопастной винт; 14 - оптический тахометр; 15 - электрический двигатель постоянного тока; 16 - амперметр; 17 - вольтметр; 18 - трансформатор; 19 - латор; 20 - изменяемый дисбаланс; 21 - регулирующий винт подвижной опоры; 22 - ЭВМ; 23 - датчик вибрации; 24 - шлифовальный круг

Для проведения экспериментов изготовлены несколько различных по размерам балансировочных камер. В качестве материала камер выбран сплав алюминия, обладающий достаточными прочностными характеристиками, небольшой плотностью и хорошей адгезией по отношению к легкоплавкому веществу. В качестве легкоплавкого вещества использовался сплав Вуда с температурой плавления 68°С, плотностью 8630 кг/м3 и химическим составом: В! - 50%, РЬ - 25%, Бп - 12,5% и Сс1

- 12,5%. Дисбалансы, моделирующие неуравновешенные массы на шпинделе, устанавливались в специальные пазы симметрично относительно центра масс балансировочной камеры.

Эксперименты были проведены для 6 серий опытов, в каждой из которых изменялся определенный параметр. В качестве изменяемого параметра выбирались: быстроходность шпинделя, места крепления балансировочной камеры и упругой опоры, масса легкоплавкого вещества в камере. Эксперименты проводились для различных по геометрическим параметрам камер и шпинделей.

При проведении эксперимента замерялась толщина легкоплавкого вещества со стенкой балансировочной камеры. По данным экспериментов и выведенным уравнениям рассчитывались следующие параметры: смещение центра окружности свободной поверхности легкоплавкого вещества от центра окружности балансировочной камеры (отклонение ГЦОИ шпинделя от оси вращения в точке крепления балансировочной камеры); угол запаздывания; масса легкоплавкого вещества; полезный дисбаланс, создаваемый легкоплавким веществом.

При выполнении экспериментов выявлены следующие особенности процесса балансировки шпинделей жидкостным АБУ с применением легкоплавкого вещества.

При балансировке неуравновешенного шпинделя с помощью оптического тахометра при неизменной мощности двигателя обнаружены два скачка увеличения скорости вращения вала. Первый из них возникал в результате компенсирования дисбаланса шлифовального круга (инструмента) полезным дисбалансом легкоплавкого вещества. Второй - после кристаллизации легкоплавкого вещества, во время которой исчезало внутреннее трение легкоплавкого вещества. После этого скорость вращения шпинделя снова увеличивалась.

Нестабильность вращения шпинделя негативно отражалась на точности балансировки, т.к. при этом появлялось угловое ускорение, которое создавало тангенциальные силы, влияющие на место расположения легкоплавкого вещества в камере.

При выработке шлифовального круга увеличивалась критическая скорость шпинделя а, следовательно, и относительная скорость вращения, характеризующая эффективность балансировки.

Перед кристаллизацией легкоплавкого вещества при уменьшении его толщины менее некоторого значения наблюдалось отклонение формы свободной поверхности вещества от окружности. Это можно объяснить действием сил поверхностного натяжения, возникающих на тонких краях жидкого легкоплавкого вещества (рис. 3.), что увеличивало дисбаланс шпинделя из-за соответствующей концентрации легкоплавкого вещества на стенке камеры на стороне дисбаланса. В качестве рекомендации для устранения этого явления предложено вводить в камеру дополнительное количество легкоплавкого вещества с целью уменьшения действия сил поверхностного натяжения.

В четвертой главе приведены математические зависимости и результаты сравнения теоретических данных с экспериментальными. Также предложены кон-

струкции и методика расчета жидкостного АБУ с использованием легкоплавкого вещества.

Предложена математическая зависимость, описывающая работу жидкостного АБУ, установленного в центре гибкого шпинделя, вращающегося в жестких опорах с учетом действия в системе сил трения, зависящих от коэффициента сопротивления колебаниям п.

Рис. 3. Расположение легкоплавкого вещества после балансировки: 1 - идеальное, 2

- реальное

Для АБУ, установленного на жестком шпинделе и вращающегося на жесткой и упругой опорах (рис. 4.), разработана математическая зависимость, учитывающая: силы трения; гироскопический момент; конструкцию шпинделя; жесткость упругой опоры; плотность легкоплавкого вещества и геометрические параметры АБУ. При этом предполагалось, что дисбаланс в ротативной системе создает только шлифовальный круг и сменная насадка при статическом характере дисбаланса, который можно привести к результирующей центробежной силе, действующей на шлифовальный круг и сменную насадку перпендикулярно их оси вращения. Угловое ускорение принималось равным нулю. Во время балансировки шпиндель считался жестким, а гибкость системы «вал - опоры» вносит ближайшая к шлифовальному кругу упругая опора с коэффициентом жесткости с. Шпиндель вращается на закритической частоте вращения.

Уравнение для нахождения отклонения ГЦОИ шпинделя от оси вращения в точке крепления многокамерного АБУ получено в виде:

_тд1шк1бк_

( I1 V

\™бЛ + # + т«Л« + тоЛ,+™РоЛот -с-^ ~ тЛ -/J к }

где т, Шбк, тшк, топ, трот, тш — массы дисбаланса, балансировочной камеры, шлифовального круга, упругой опоры, шпинделя и шкива (или турбопривода)

Рис. 4. Схема шпинделя с жидкостным АБУ (где , , , Р* , , ,

Р"в - силы инерции вращающихся частей шпинделя, сухой балансировочной камеры, упругой опоры, шкива, шлифовального круга, дисбаланса и легкоплавкого вещества; сила упругости Р; гироскопический момент Мгир; реакция жесткой опоры Яоп\ расстояние между опорами 1оп)

соответственно; 1ШК, 1бк, 1ШК, 1рот, /„— расстояние между точкой приложения результирующей центробежной силы данного элемента и геометрическим центром жесткой опоры; Я, - внешний радиус /-й балансировочной полости многокамерного АБУ.

Полезный дисбаланс, создаваемый легкоплавким веществом в балансировочных камерах, определялся согласно зависимости:

(7)

Очевидно, что после балансировки исследуемым АБУ на шпинделе будет оставаться некоторый суммарный (остаточный) дисбаланс (рис. 5). В случае, когда

результирующие дисбалансов шлифовального круга £) и легкоплавкого вещества в балансировочной камере не лежат в одной плоскости, остаточный дисбаланс можно разложить на остаточный статический и остаточный моментный Л/2 дисбалансы:

О^^'+Б^+ЮО^созе (8)

Мг=Опол(16к-1иЛ (9)

сти:

муле:

При этом угол запаздывания е можно определить из следующей зависимо-2 псо

*8£ = —-Т' (Ю)

Удельный остаточный дисбаланс ест можно определить по следующей фор-

Аг

вст = > (11)

т£

где т-1 - суммарная масса ротативной системы (данная величина должна находиться в пределах допусков ГОСТа 22061-76).

В случае балансировки на околокритической частоте, что может негативно отразиться на точности балансировки, центробежная сила от неуравновешенных масс на шлифовальном круге и сменной насадке увеличится на коэффициент динамичности /г следующим образом:

Рв = /мпдсо2. (12)

По результатам экспериментальных данных и теоретических расчетов были построены графики для каждой серии опытов, раскрывающие связи между изме-

няемым и балансировочными параметрами. В качестве балансировочных параметров исследовались: отклонение ГЦОИ шпинделя от оси вращения в точке крепления балансировочной камеры; угол запаздывания; полезный дисбаланс, создаваемый легкоплавким веществом; остаточный (суммарный) дисбаланс и масса легкоплавкого вещества.

Для серии опытов, проводившихся при консольном креплении балансировочной камеры и варьировании быстроходности шпинделя, получены следующие графики (рис. 6. - рис. 9.).

мкм

80

30---------

20---------

10---:-------

о -I-------

о 10 20 30 40 50 60 70 мм мин"'

с1п -►

Рис. 6. Зависимость отклонения ГЦОИ шпинделя от оси вращения в плоскости действия центробежной силы балансировочной камеры х от быстроходности шпинделя

<1п

с1п -»►

Рис. 7. Зависимость угла запаздывания е от быстроходности шпинделя с1п

т,

г 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0

....

-ш • < >—Ш- •—* -1 1-

10

20

30 40

с1п —

50

60

70 мм мин

Рис. 8. Зависимость рассчитанной и экспериментальной массы легкоплавкого вещества тлв от быстроходности шпинделя с1п

г мм 140

120

1 1:

А«. А бо

40 20 0

Л

ч к 4 А*,

■*-А-

\ А. =» - — — — - ~ -

V

10 20 30 40

с1п -

50 60

70 мм мин"

Рис. 9. Зависимость полезного дисбаланса £)„„.„ создаваемого легкоплавким веществом и остаточного (суммарного) дисбаланса Де от быстроходности шпинделя &п

Результаты сравнения теоретических и экспериментальных данных для всех серий опытов позволили разработать рекомендации по выбору параметров жидкостного АБУ: мест крепления камеры и круга; массы легкоплавкого вещества в камере; диапазонов оборотов с минимальным остаточным дисбалансом; жесткости пружин упругой опоры; расстояние между опорами.

Разработаны и защищены патентами РФ конструкции, осуществляющие различные способы подвода тепла к вращающемуся шпинделю. Данные конструкции работают по принципам перераспределения легкоплавкого вещества внутри балансировочной камеры, установленной на шпинделе, и совмещения оси вращения с ГЦОИ шпинделя.

На основании исследований разработана методика, позволяющая рассчитать многокамерное жидкостное АБУ с использованием легкоплавких веществ, что позволяет рассчитать основные параметры АБУ, устанавливаемого на шпиндель, в зависимости от величины дисбаланса и требуемой точности вращения шпинделя.

Методика позволяет:

- определить геометрические параметры АБУ, устанавливаемого на конкретный шпиндель;

- на основании ГОСТ 3060-86 определить максимальный дисбаланс шлифовального круга;

- рассчитать количество камер для многокамерного АБУ;

- рекомендовать устройства для подведения тепла к балансировочной камере;

- рассчитать геометрические параметры камер АБУ в зависимости от особенностей процесса балансировки жидкостным АБУ и максимального дисбаланса, а также массу легкоплавкого вещества, добавляемого в каждую камеру;

- определить диапазоны изменения критических скоростей шпинделя в зависимости от изменения массы шлифовального круга во время процесса шлифования;

- установить зависимость остаточного дисбаланса от скорости вращения при разной массе шлифовального круга и определить скорость вращения шпинделя, на которой АБУ будет наиболее эффективно повышать точность вращения шпинделя;

- рассчитать точность АБУ и сопоставить ее с требованиями ГОСТ 22061-76 (система классов точности балансировки);

- предложить варианты изменения параметров системы при нарушении требований ГОСТ.

На основе исследований, проведенных в данной работе, спроектировано и изготовлено многокамерное АБУ для шпинделя круглошлифовального универсального станка ЗУ131ВМ. (рис. 10).

Параметры АБУ следующие: количество камер / = 4, радиусы балансировочных камер = 117 мм, Я2 = 98 мм, Я3 = 79 мм, Ыд = 60 мм, длина 1 = 33 мм. Схема АБУ показана на рис. 12. Максимальная толщина слоя легкоплавкого вещества достигала 1,5 мм. Передняя опора шпинделя шлифовального круга выполнена упругой, для получения рабочих оборотов в области закритических частот вращения.

Испытания опытного образца производились на филиале ОАО ОКБ «Сухого». Результаты испытаний показали улучшение качества шлифуемой поверхности для стали 40Х: шероховатость Яа при обработке с АБУ составила не более 0,1 мкм, а без АБУ не более - 0,4 мкм. Отклонения от окружности составило не более 0,3 мкм без АБУ и не более 0,1 мкм с АБУ, т.е. наличие АБУ увеличивает точность вращения шпинделя и улучшает качество обрабатываемой поверхности.

Рис. 10. Конструкция АБУ для шпинделя круглошлифовального универсального станка ЗУ 13 IBM: 1 - корпус АБУ, 2 - полости рабочих балансировочных камер, 3 -

крышка АБУ, 4 — узлы крепления

Основные результаты и выводы работы

получены зависимости для определения критической скорости жесткого шпинделя, вращающегося на одной жесткой и одной упругой опорах;

спроектирован и изготовлен опытный стенд, проведены экспериментальные исследования возможностей автоматической и многократной балансировки шпинделей с использованием легкоплавких веществ;

получены уравнения, устанавливающие зависимость между расположением отвердевшего легкоплавкого вещества и балансировочными параметрами (отклонением ГЦОИ шпинделя от оси вращения в месте крепления балансировочной камеры, полезным и остаточным дисбалансами, углом запаздывания и массой легкоплавкого вещества);

выявлены особенности процесса балансировки шпинделей с использованием легкоплавкого вещества (изменение параметров балансировки от выработки круга, эффект двойного изменения скорости во время балансировки, закономерности расположения легкоплавкого вещества после балансировки);

предложены математические зависимости, позволяющие рассчитать основные параметры жидкостного АБУ с применением легкоплавких веществ, установленного на жесткий шпиндель, вращающийся на упругой и жесткой опорах, и для гибкого шпинделя (их достоверность подтверждена экспериментальными исследованиями);

предложены конструкции АБУ для многократной балансировки шпинделей, заключающиеся в оригинальных способах подвода тепла к вращающейся балансировочной камере;

разработан алгоритм расчета основных параметров многокамерного жидкостного АБУ с применением легкоплавких веществ в зависимости от класса точности шлифовального круга и геометрических параметров шпинделя;

на основании исследований спроектирован и изготовлен опытный образец многокамерного жидкостного АБУ, устанавливаемого на шпиндель круглош-лифовального универсального станка ЗУ1Э1ВМ, испытания которого показали увеличение точности вращения шпинделя и качества обработанной поверхности.

Основное содержание диссертационной работы изложено в следующих публикациях:

1. Козин, В.М. Некоторые аспекты балансировки [Текст] / В.М. Козин, Е.В. Баранов // Нелинейная динамика и прикладная синергетика. 4.1. Материалы международной научной конференции (Комсомольск-на-Амуре, 23-27 сентября 2002 г.) / Редкол.: Ю.Г. Кабалдин (отв.ред. и др.) - Комсомольск-на-Амуре: ГОУВПО "КнАГТУ", 2003. С. 29-32.

2. Баранов, Е.В. Новое направление в разработке автоматических балансировочных устройств [Текст] / Е.В. Баранов, В.М. Козин // Проблемы механики сплошных сред и смежные вопросы технологии машиностроения: Сборник докладов второй конференции. Владивосток, 31 августа - 6 сентября 2003 г. Комсомольск-на-Амуре: ИМиМ ДВО РАН, 2003. С. 72-78.

3. Козин, В.М. Автоматическая балансировка роторов с применением легкоплавких материалов [Текст] / В.М. Козин, Е.В. Баранов // Труды Международного Форума по проблемам науки, техники и образования. Том 2. / Под редакцией: В.П. Савиных, В.В. Вишневского. - М.: Академия наук о Земле, 2004. С. 122-123.

4. Устройство для автоматической балансировки роторов [Текст] : Пат.

2241213 Российская Федерация, МПК7 С01М 1/32. / В.М. Козин, Е.В. Баранов. - № 2003115582; заявл. 26.05.03; опубл. 27.11.04, Бюл. № 33. -4 с.

5. Устройство для автоматической балансировки роторов [Текст] : Пат.

2241214 Российская Федерация, МПК7 С01М 1/32. / В.М. Козин, Е.В. Баранов. - № 2003115584; заявл. 26.05.03; опубл. 27.11.04, Бюл. № 33. -4 с.

6. Устройство для автоматической балансировки роторов [Текст] : Пат.

2241215 Российская Федерация, МПК7 вОШ 1/32. / В.М. Козин, Е.В. Баранов. - № 2003115587; заявл. 26.05.03; опубл. 27.11.04, Бюл. № 33. - 4 с.

7. Устройство для автоматической и многократной балансировки роторов [Текст] : Пат. 2257558 Российская Федерация, МПК7 вОШ 1/32. / В.М. Козин, Е.В. Баранов. - № 2004110090/28; заявл. 02.04.04; опубл. 27.05.05, Бюл. № 21. - 4 с.

8. Устройство для автоматической и многократной балансировки роторов [Текст] : Пат. 2255316 Российская Федерация, МПК7 вОШ 1/32. / В.М. Козин, Е.В. Баранов. - № 2004108004/28; заявл. 18.03.04; опубл. 27.06.05, Бюл. № 18. - 5 с.

9. Устройство для автоматической балансировки роторов [Текст] : Пат. 2259545 Российская Федерация, МПК7 в01М 1/30. / В.М. Козин, Е.В. Баранов, П.В. Фролов. - № 2003111499/28; заявл. 21.04.03; опубл. 27.08.05, Бюл. № 24. - 5 с.

Подписано в печать 11.10.06. Формат 60x84/16. Бумага писчая. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,16. Уч.-изд. л. 1,16. Тираж 100 экз. Заказ 20019.

Отпечатано в полиграфической лаборатории ГОУВПО «Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет» 681013, г. Комсомольск-на-Амуре, пр. Ленина, 27

Использованные сокращения и обозначения.

Введение.

Глава 1. Обзор устройств и способов для автоматической и многократной балансировки шпинделей.

1.1. Проблемы балансировки шпинделей.

1.2. Требования к АБУ.

1.3. Общие сведения об известных АБУ.

1.3.1. Классификация.

1.3.2. Пассивные АБУ.

1.3.3. Активные АБУ.

1.3.4. Сопоставление эффективности работы АБУ.

1.4. Область применения и эффективность использования АБУ в станкостроении.

1.5. Постановка задачи исследований.

Глава 2. Теоретические зависимости использованные при решении задач балансировки шпинделей с помощью жидкостного АБУ.

2.1. Критические скорости и методы их расчетов.

2.2. Общее уравнение колебаний неуравновешенного шпинделя с кругом.

2.3. Жидкостное АБУ.

2.3.1. Основные уравнения однокамерного АБУ типа Леблана.

2.3.2. Основные способы повышения эффективности жидкостного АБУ.

2.4. Расчет критической скорости для шпинделя типового шлифовального станка.

Глава 3. Экспериментальные исследования балансировки шпинделей жидкостным АБУ с использованием легкоплавких веществ.

3.1. Описание экспериментальной установки.

3.2. Порядок проведения экспериментов и обработка опытных данных.

3.2.1. Условия и программа проведения опытов.

3.2.2. Очередность обработки полученных данных.

3.3. Особенности процесса автоматической балансировки жидкостным АБУ с использованием легкоплавких веществ.

3.3.1. Эффект двойного изменения скорости вращения во время процесса балансировки шпинделя.

3.3.2. Оптимальные балансировочные скорости для жидкостного АБУ.

3.3.3. Расположение легкоплавкого вещества после застывания.

Глава 4. Разработка математических зависимостей для расчетов параметров АБУ и их сопоставление с экспериментальными данными. Рекомендации по проектированию АБУ.

4.1. Математические зависимости для расчета параметров жидкостного АБУ, установленного на гибком шпинделе с жесткими опорами.

4.2. Математические зависимости для АБУ установленного на жестком шпинделе с жесткой и упругой опорами.

4.3. Сопоставление результатов теоретических расчетов с экспериментальными данными.

4.4. Разработанные способы и устройства для балансировки шпинделей.

4.4.1. АБУ, работающие по принципу перераспределения масс внутри шпинделя.

4.4.2. АБУ, работающие по принципу прямого совмещения

ГЦОИ с осью вращения.

4.4.3. АБУ учитывающее действие сил поверхностного натяжения для балансировки шпинделя.

4.5. Методика расчета жидкостного АБУ установленного на шпинделе металлообрабатывающего станка.

4.6. Многокамерное жидкостное АБУ, разработанное для шпинделя круглошлифовального универсального станка

ЗУИ1ВМ.

Основной тенденцией в развитии станкостроения является постоянное повышение быстроходности и мощности, что приводит к необходимости изучения динамической нагруженности и влиянии колебательных процессов на движение шпинделя. Вибрация негативным образом влияет на ресурс и надежность станков и машин, точность вращения шпинделя, долговечность и характер износа деталей, качество выполнения технологического процесса, и др., а возникающие резонансные режимы могут служить причиной серьезных поломок и аварий.

В металлообработке под точностью понимают как точность размеров формы и взаимного расположения обработанных поверхностей, так и их волнистость и шероховатость [91]. При этом точность обработки - главный показатель качества технологической системы. Обеспечение высокой точности качества обрабатываемой поверхности во время шлифования непрерывно связано с колебаниями технологической системы шпиндель - шлифовальный круг - деталь.

Повышенная вибрация машины может быть вызвана различными причинами но, как показывает теоретические и экспериментальные исследования, основной из них являются неуравновешенность шпинделей, в частности шлифовального круга.

Демпфирования колебаний в шпинделях с помощью упругих стоек помогает лишь на определенных скоростях вращения, на других скоростях нагрузки могут возрастать. При применении упругих опор, шпиндель остается неуравновешенным, и поэтому напряжения в нем и нагрузки на опоры не устраняются. В области критических оборотов прогибы, напряжения и реакции в опорах резко возрастают и могут вызвать поломку машины.

В процессе проектирования машин конструкторы стремятся уменьшить величину возможной вибрации, стремясь выбирать правильную компоновку вращающихся деталей, соблюдая осевую симметрию шпинделя и контролируя технологический процесс сборки. Однако, в процессе изготовления деталей и узлов возникают условия, нарушающие симметрию и приводящие к их неуравновешенности. Для этого применяют балансировку шпинделей при их изготовлении и монтаже. Если при этом учтена гибкость шпинделя и дисбаланс устранен для всех форм колебаний, то при эксплуатации шпиндель вращается с нужной точностью, если дисбаланс не меняет свое первоначальное положение.

В машинах всегда существует дисбаланс, находящийся прямой зависимости от времени эксплуатации, который невозможно устранить одной первоначальной балансировкой. Для некоторых из них разбалансировка происходит вследствие износа деталей, для других изменение дисбаланса является результатом выполняемого ими технологического процесса. Отбалансированный шпиндель со шлифовальным кругом в процессе работы начинает изменять свое сбалансированное состояние. Основанная причина - заключается в неравномерной выработке шлифовального круга, который в свою очередь обладает неравномерной плотностью. Сменные насадки устанавливаемые на шпиндель могут ухудшить его сбалансированное состояние своим посредством своего дисбаланса или неточности установки насадки на шпиндель. Часто операция остановки станка и произведения добалансировки шпинделя связана с большими экономическими потерями, а для некоторых станков недопустима по условиям выполнения технологического процесса или условий эксплуатации. Поэтому для устранения этого явления целесообразно применять автоматические балансирующие устройства (АБУ), которые при вращении шпинделя следят за его вибрацией и при превышении ее расчетного уровня автоматически устраняют его до допустимого минимума.

Основные требования к шпинделям металлообрабатывающих станков сформулированы в работах Ачеркана Н.С., Бальмонта В.Б., Бушуева В.В., Века М., Джонса А., Диментберга Ф.М., Зверева И.А., Оишомуры, Каминской В.В., Кедрова С.С., Кудинова В.А., Левиной З.М., Лизогуба В.А., Лундберга Г., Мас-лова Г.С., Маталина А.А., Оптица Г., Пальмгрена А., Пинегина С.В., Пономарева К.К., Портмана В.Т., Проникова А.С., Пуша А.В., Пуша В.Э., Решетова Д.Н., Фигатнера A.M., Хомякова B.C. и др.

Анализ работ показал, что современные быстроходные и высокоточные шпиндели шлифовальных, расточных и других станков должны обеспечивать точность формы рабочих поверхностей порядка десятых долей микрометра и быстроходность dn более 106 мм-мин"1 при чистоте поверхности Яа<0,08 мкм [35]. Важным условием повышенной точности является сбалансированность шпинделя, которая может обеспечиваться применением АБУ.

Большой вклад в изучение вопросов колебаний валов, балансировки роторов и шпинделей, в описание уравнений, характеризующих поведение АБУ в различных эксплуатационных условиях, в разработку новых методов и устройств балансировки внесли российские и зарубежные исследователи: Бидер-ман B.JL, Блехман И.И., Горбунов Б.И., Гусаров А.А., Куинджи А.А., Левит М.Е., Маслов Г.С., Нестеренко В.П., Рейбах Ю.С., Тимошенко С.П., Щепетиль-ников В.А., и др. Проведенные исследования базируются на трудах этих ученых.

1. Обзор устройств и способов для автоматической и многократной балансировки шпинделей

Основные результаты и выводы, сделанные в ходе выполнения диссертационной работы: получены зависимости для определения критической скорости жесткого шпинделя металлообрабатывающего станка, вращающегося на одной жесткой и одной упругой опорах; спроектирован и изготовлен опытный стенд, проведены экспериментальные исследования возможностей автоматической и многократной балансировки шпинделей с использованием легкоплавких веществ; получены уравнения, устанавливающие зависимость между расположением отвердевшего легкоплавкого вещества и балансировочными параметрами (отклонением ГЦОИ шпинделя от оси вращения в месте крепления балансировочной камеры, полезным и остаточным дисбалансами, углом запаздывания и массой легкоплавкого вещества); выявлены особенности процесса балансировки шпинделей с использованием легкоплавкого вещества (изменение параметров балансировки от выработки круга, эффект двойного изменения скорости во время балансировки, закономерности расположения легкоплавкого вещества после балансировки); предложены математические зависимости, позволяющие рассчитать основные параметры жидкостного АБУ с применением легкоплавких веществ, установленного на жесткий шпиндель, вращающийся на упругой и жесткой опорах, и для гибкого шпинделя (их достоверность подтверждена экспериментальными исследованиями); предложены конструкции АБУ для многократной балансировки шпинделей, заключающиеся в оригинальных способах подвода тепла к вращающейся балансировочной камере; разработан алгоритм расчета основных параметров многокамерного жидкостного АБУ с применением легкоплавких веществ в зависимости от класса точности шлифовального круга и геометрических параметров шпинделя; на основании исследований спроектирован и изготовлен опытный образец многокамерного жидкостного АБУ, устанавливаемого на шпиндель круг-лошлифовального универсального станка ЗУ 13 IBM, испытания которого показали увеличение точности вращения шпинделя и качества обработанной поверхности.

Заключение

1. Adolfsson Jesper A Study of Stability in AutoBalancing Systems using Multiple Correction Masses. Licentiate Thesis, Royal Institute of Technology, Stockholm, Sweden, January 1997. TRITA-MEK, Technical Report 1997:3, ISSN 0348-467X, 53 c.

2. Chung J. and D. S. Ro. Dynamic analysis of an automatic dynamic balancer for rotating mechanisms // Journal of Sound and Vibration (1999) 228(5), 1035-1056

3. Dong Won Kim, Oh Hun Kwon, Si Moon Jeon. Dynamic Analysis and Design of the Ball Balancer of a DVD System Considering Frictional Contact. LG Electronics Inc. 1999

4. Автобалансирующее устройство Текст.: A.c. 1310654 ССР, МКИЗ, G 01 М 1/38. / А.А. Гусаров, Л.Н. Шаталов. № 3873079/25-28; заявл. 27.03.85; опублик. 15.05.87, Бюл. № 18. - 2 с.

5. Артюнин, А.И. Исследование движения ротора с автобалансиром Текст. // Известия Вузов. Машиностроение. 1993. 1. - С. 15-19.

6. Архангельский, Ю.А. Динамика быстро вращающегося твердого тела Текст. / Ю.А. Архангельский. М., 1985. - 192 с.

7. Ачеркан, Н.С. Расчет и конструирование металлорежущих станков Текст. / Н.С. Ачеркан. М., 1949. - 819 с.

8. Бабаков, И.М. Теория колебаний Текст. / И.М. Бабаков. М., 1968. -560 с.

9. Балансировка вращающихся тел Текст.: ГОСТ 19534-74. М., 1974.48 с.

10. Балансировка машин и приборов Текст. /Под ред. В.А. Щепетильникова. М., 1979. - 294 с.

11. Балансирующее устройство Текст.: А.с. 1536228 ССР, МКИЗ, G 01 М 1/38. / В.П. Нестеренко, С.Н. Кладиев, А.П. Соколов, и др. № 4421889/25-28; заявл. 05.05.88; опублик. 15.01.90, Бюл. №2.-2 с.

12. Бальмонт, В.Б. Математическое моде-лирование точности вращения шпиндельных узлов Текст. / В.Б. Бальмонт, А.И. Зверев, Ю.М. Данильченко // Известия ВУЗов. Маши-ностроение. 1987. 11. - С. 154-159

13. Бидерман, B.J1. Теория механических колебаний Текст.: Учебник для вузов / B.JL Бидерман. М., 1980. - 408 с.

14. Блехман, И.И. Механика и прикладная математика Текст.: Логика и особенности приложений математики / И.И. Блехман, А.Д. Мышкис, А.Д. Па-новко.-М., 1983.-328 с.

15. Блехман, И.И. Синхронизация в природе и технике Текст. / И.И. Блехман.-М., 1981.-352 с.

16. Бронштейн, И.Н. Справочник по математике для инженеров и учащихся вузов Текст. 13-е изд., исправленное / И.Н. Бронштейн И.Н., К.А. Семендяев. - М., 1986. - 544 с.

17. Бутенин, Н.В. Курс теоретической механики Текст. В 2-х т. 3-е изд., исправленное / Н.В. Бутенин, Я.Л. Лунц, Д.Р. Меркин. М., 1985.

18. Бушуев, В.В. Тяжелые зубообрабатывающие станки Текст. / В.В. Бушуев, СЛ. Налетов. М., 1987. - 280 с.

19. Васильев, B.C. Станки и приборы для динамической балансировки Текст. / B.C. Васильев, П.С. Кутко. М., 1959. -168 с.

20. Вейц, В.JI. Вынужденные колебания в металлорежущих станках Текст. / В.Л. Вейц, В.К. Дондошанский, В.И. Чиряев. Л., 1959. - 288 с.

21. Вибрации в технике Текст.: Справочник. В 6-ти т./Ред. совет: В.Н. Челомей (пред.). М., 1981

22. Вибрация энергетических машин Текст.: Справочное пособие / Под. ред. Н.В. Григорьева. Л., 1974. 464 с.

23. Гольдин, А.С. Вибрация роторных машин Текст.: 2-е изд. исправл. / А.С. Гольдин - М., 2000. - 344 с.

24. Горбунов, Б.И. Обработка металлов резанием, металлорежущий инструмент и станки Текст.: Учеб. пособие для студентов немашиностроительных специальностей вузов / Б.И. Горбунов. М., 1981. - 287 с.

25. Горбунов, Б.И. Уравновешивающие устройства шлифовальных станков Текст. / Б.И. Горбунов, В.Г. Гусев. М., 1976. - 167 с.

26. Гулиа, Н.В. Инерция Текст. / Н.В. Гулиа. М., 1982. - 152 с.

27. Гусаров, А.А. Автобалансирующие устройства прямого действия Текст. / А.А. Гусаров. М., 2002. - 119 с.

28. Гусаров, А.А. Автоматическая балансировка роторов машин Текст. / А.А. Гусаров, В.И. Сусанин, Л.Н. Шаталов, и др. М., 1979, 151 с.

29. Гусаров, А.А. Балансировка роторов машин Текст.: В 2 т. / А.А. Гусаров М., т. 1. - 2004. - 267 е., т. 2. - 2005. - 383 с.

30. Диментберг, Ф.М. Изгибные колебания вращающихся валов Текст. / Ф.М. Диментберг М., 1959. - 248 с.

31. Динамика авиационных газотурбинных двигателей Текст. / Под ред. И.А. Биргера, Б.Ф. Шорра. М., 1981, - 232 с.

32. Дондошанский, В.К. Динамика и прочность судовых газотурбинных двигателей Текст. / В.К. Дондошанский. СПб., 1978, 336 с.

33. Енохович, А.С. Справочник по физике и технике Текст.: Учеб. пособие для учащихся. 3-е изд., перераб. и доп. / А.С. Енохович. - М., 1989. 224 с.

34. Зверев, А.И. Комплексная математическая модель высокоскоростных шпиндельных узлов на опорах качения Текст. / А.И. Зверев, И.О. Аверьянова //СТИН. 1995.- 1.-С. 15-18.

35. Иванов, А.Г. Снижение вибраций в подвижных конструкциях с автобалансирующем устройством и корректирующей массой жидкостью Текст. Автореф. дис. кан. техн. наук. Казань, 1998. - 20 с.

36. Ивович, В.А. Защита от вибрации в машиностроении Текст. / В.А. Ивович, В .Я. Онищенко. М., 1990. - 272 с.

37. Каминская, В.В. Станины и корпусные детали металлорежущих станков (расчет и конструирование) Текст. / В.В. Каминская, З.М. Левина, Д.М. Решетов. М., 1960.- 176 с.

38. Капанец, Э.Ф. Точность обработки при шлифовании Текст. Под ред. П.И. Ящерицына / Э.Ф. Капанец, К.К. Кузьмич, В.И. Прибыльский. Мн., 1987.- 152 с.

39. Кедров, С.С. Колебания металлорежущих станков Текст. / С.С. Кедров. -М., 1978.-307 с.

40. Кельзон, А.С. Динамика роторов в упругих опорах Текст. / А.С. Кельзон, Ю.П. Циманский, В.И. Яковлев. М., 1982. - 280 с.

41. Кельзон, А.С. Упругие опоры в станкостроении Текст. / А.С. Кельзон.-М., 1985,48 с.

42. Кельзон, А.С. Упругие опоры для высокоскоростных шпиндельных узлов Текст. / А.С. Кельзон, Г.В. Генкина // СТИН. 1988. 7. - С. 31-32.

43. Кладиев, С.Н. Автобалансирующие устройства ручных шлифовальных машин. Автореферат кандидатской диссертации Текст. / С.Н. Кладиев. -Томск, 1996.-22 с.

44. Козин, В.М. Устройство для автоматической и многократной балансировки роторов Текст. / В.М. Козин, Е.В. Баранов. Заявка № 2005133560 от 31.10.2005

45. Конструкция шлифовальных станков Текст.: Учеб. для ПТУ / Т.А. Альперович, К.Н. Константинов, А .Я. Шапиро. М., 1989. - 288 с.

46. Кравченко, В.А. Автобалансирующие устройства для улучшения динамических характеристик машин Текст.: Автореф. дис. канд. техн. наук / В.А. Кравченко. М., 1989. - 20 с.

47. Круги шлифовальные. Допустимые неуравновешенные массы и метод их измерения Текст. ГОСТ 3060-86. М., 1986. 16 с.

48. Крылов, А.Н. Об определении критических скоростей вращающегося вала Текст. / А.Н. Крылов . Л., 1932. - 32 с.

49. Куинджи, А.А. Автоматическое уравновешивание роторов быстроходных машин Текст. / А.А. Куинджи, Ю.А. Колосов, Ю.И. Народицкая. М., 1974,152 с.

50. Кучерук, В.Ю. К вопросу о повышении точности балансировки роторов на выбеге Текст. / В.Ю. Кучерук, А.В. Поджаренко // Автоматизация и современные технологии. 1998. -10. С. 23-25.

51. Лац, А.Я. Колебания и их устранение у роторов с вертикальной осью и плавающей подвеской Текст.: Автореф. дис. канд. техн. наук / А.Я. Лац. -Рига, 1956. 16 с.

52. Левит, М.Е. Балансировка деталей и узлов Текст. / М.Е. Левит, В.М. Рыженков. М., 1986. - 248 с.

53. Левит, М.Е. Вибрация и уравновешивание роторов авиадвигателей Текст. / М.Е. Левит, В.П. Ройзман. М., 1970. 172 с.

54. Левитский, Н.И. Колебания в механизмах Текст.: Учеб. пособие для втузов / Н.И. Левитский. М., 1988. - 336 с.

55. Лейзерович, Г.С. Введение в динамику сооружений Текст.: Учебное пособие / Г.С. Лейзерович. Комсомольск-на-Амуре, 2005. - 156 с.

56. Лоладзе, Т.Н. Износ алмазов и алмазных кругов Текст. / Т.Н. Лолад-зе, Г.В. Бокучава. М., 1967. - 113 с.

57. Малинин, Л.М. Исследование динамики высокооборотных упруго-установленных жестких роторов со значительной неуравновешенностью Текст.: Автореф. дис. канд. техн. наук / Л.М. Малинин. Л., 1983. - 18 с.

58. Марцинкявичюс, А.-Г. Ю. Исследование жесткости круглошлифо-вальных станков Текст. / А.-Г. Ю. Марцинкявичюс // Станки и инструмент. 1991.-2.-С. 2-4.

59. Маслов, Г.С. Расчеты колебаний валов Текст. Справочное пособие / Г.С. Маслов. М., 1968

60. Маталин, А.А. Точность механической обработки и проектирование технологических процессов Текст. / А.А. Маталин. М., 1970. - 320 с.

61. Матюшко, В.И. Повышение эффективности автоматической балансировки шпиндельного узла Текст. / В.И. Матюшко, Ю.А. Сахно, В.М. Чуприна, В.И. Жиганов // Вестник машиностроения. 1994. 5. - С. 20-21.

62. Металлорежущие станки Текст.: Учебник для машиностроительных втузов / Под ред. В.Э. Пуша. М., 1986. - 256 с.

63. Нестеренко, В.П. Автобалансирующие устройства для пневматических шлифовальных машин Текст. / В.П. Нестеренко, А.П. Соколов, С.Н. Кладиев // Механизация и автоматизация производства. 1990. -10. С. 11-13.

64. Нестеренко, В.П. Автобалансирующие устройства пассивного типа Текст. / В.П. Нестеренко, Ю.А. Самсаев, С.Н. Кладиев // Автоматизация и современные технологии. 1999. -2. С. 15-22.

65. Нестеренко, В.П. Автобалансирующие устройства ручного механизированного инструмента Текст. / В.П. Нестеренко, C.JI. Катанухина, С.Н. Кладиев С.Н., и др. // Механизация и автоматизация производства. 1988. 4. - С. 17-18.

66. Нестеренко, В.П. Автоматическая балансировка вращающихся роторов с помощью жидкости Текст. / В.П. Нестеренко // Управляемые механические системы. Иркутск, 1980. - С. 193-197.

67. Нестеренко, В.П. Автоматическая балансировка роторов приборов и машин со многими степенями свободы Текст. / В.П. Нестеренко. Томск, 1985.-84 с.

68. Нестеренко, В.П. Автоматическое устранение статической неуравновешенности ротора с анизотропными опорами Текст. / В.П. Нестеренко // Машиноведение. 1984. 1. - С. 24-25.

69. Нестеренко, В.П. Применение шаровых автобалансирующих устройств в ручных и шлифовальных машинах Текст. / В.П. Нестеренко, А.П. Соколов, Б.Г. Гольдштейн // Строительные и дорожные машины. 1986. № 2. -С. 19-20.

70. Нестеренко, В.П. Расчет параметров шарового автобалансирующего устройства ручной шлифовальной машины Текст. / В.П. Нестеренко // Известия Вузов. Машиностроение. 1988. 7. - С. 40-44.

71. Нестеренко, В.П. Снижение виброактивности ручных шлифовальных машин с помощью автоматических балансирующих устройств Текст. / В.П.Нестеренко, С.Н. Кладиев // Автоматизация и современные технологии. 1994. -1.-С. 15-19.

72. Нестеренко, В.П. Способ повышения эффективности жидкостного автоматического балансировочного устройства Текст. / В.П. Нестеренко, А.П. Соколов // Известия Вузов. Машиностроение. 1985. № 4. - С. 35-38.

73. Нестеренко, В.П. Теория и практика устройств автоматической балансировки роторов Текст.: Автореф. дис. д-ра. техн. наук / В.П. Нестеренко. -Новосибирск, 1990. 36 с.

74. Нестеренко, В.П. Устранение влияния эксцентриситета обоймы на точность балансировки жидкостным автобалансиром Текст. / В.П. Нестеренко, А.П. Соколов // Управляемые механические системы. Иркутск, 1985. - С. 41-44.

75. Нестеренко, В.П. Учет вязкого сопротивления при определении условий автоматической балансировки Текст. / В.П. Нестеренко // Известия вузов. Машиностроение. 1989. 4. - С. 39-41.

76. Нестеренко, В.П. Экспериментальные исследования автоматической балансировки точильно-шлифовального станка Текст. / В.П. Нестеренко, А.Б. Ефременков // Автоматизация и современные технологии. 2000. 12. - С. 2-3.

77. Обработка материалов резанием (процессы и оборудование абразивно-алмазной обработки) Текст. / межведомственный (межвузовский) сборник под редакцией канд. техн. наук, доц. Б.И. Горбунова М., 1976. - 194 с.

78. Оптиц, Н. Современная техника производства (состояние и тенденция) Текст. / Н. Оптиц. М., 1975. - 280 с.

79. Основы балансировочной техники. Т. 2. Уравновешивание гибких роторов и балансировочное оборудование Текст. Под ред. д-ра. техн. наук проф. В.А. Щепетильникова. М., 1975, с. 679.

80. Пановко, Я.Г. Внутреннее трение при колебаниях упругих систем Текст. /Я.Г. Пановко. М., 1960. - 196 с.

81. Патент 1111293 Франция. Способ балансировки вращающихся частей машин Текст. / Диболд и К. 1956.

82. Пашкова, JI.A. Влияние автобалансирующих устройств на износ шлифовальных кругов и качество обрабатываемой поверхности Текст.: Ав-тореф. дис. канд. техн. наук / JI.A. Пашкова. Томск, 1999. - 24 с.

83. Петров, Г.Н. Методы уравновешивания роторов Текст. / Г.Н. Петров, А.А. Савелова. Издательство ВЦСПС профиздат, 1956

84. Петруха, П.Г. Стенд для балансировки шлифовальных кругов Текст. / П.Г. Петруха, Ю.А. Колосов, Ю.И. Смирнов // Станки и инструмент. 1972. -1.-С. 26-27.

85. Политехнический словарь Текст. / Ред. кол.: А.Ю. Ишлинский (гл. ред.) и др. 3-е изд., перераб. и доп. - М., 1989. - 656 с.

86. Пономарев, К.К. Расчет элементов конструкций с применением с применение ЭЦВМ Текст. / К.К. Пономарев. М., 1972. - 424 с.

87. Портман, В.Т. Оценка выходной точности шпиндельных узлов с помощью ЭВМ Текст. / В.Т. Портман, В.Г. Шустер, A.M. Фигатнер // Станки и инструмент. 1984. 2. - С. 27-29

88. Проников, А.С. Влияние компонентов технологической системы на точность обработки Текст. / А.С. Проников // Изв. ВУЗов. Машиностроение. -1983.-4.-С. 124-128.

89. Проников, А.С. Надежность машин Текст. / А.С. Проников. М., 1978.-592 с.

90. Пуш, А.В. Шпиндельные узлы. Качество и надежность Текст. / А.В. Пуш.-М., 1992.-288 с.

91. Рейбах, Ю.С. Основы автоматической балансировки шлифовального круга шарами Текст. / Ю.С. Рейбах, А.И. Ривкин // Станки и инструмент. 1960.№5. -с. 27-30.

92. Рейбах, Ю.С. Устройства для балансировки шлифовальных кругов Текст. / Ю.С. Рейбах. М., 1967. 84 с.

93. Рогов, В.А. Теоретические основы балансировки патронов и шпинделей быстроходных металлорежущих станков Текст. / В.А. Рогов, Г.Г. Позняк // Технология машиностроения. 2003. 2. - С. 41-44.

94. Самаров, Н.Г. Влияние начального дисбаланса гибкого ротора на уровень вибрации его опор Текст. / Н.Г. Самаров, Ю.А. Самсаев // Автоматизация и современные технологии. 1993. -12. С. 11-15.

95. Самсаев, Ю.А. Основы балансировки гибких роторов Текст. / Ю.А. Самсаев // Автоматизация и современные технологии. 1993. -12. С. 9-11.

96. Сахно, Ю.А. Динамика автоматического уравновешивания роторов корректирующими дисками Текст. / Ю.А. Сахно, Д.Ю. Федориненко // СТИН. 2000.-2.-С. 7-9.

97. Сахно, Ю.А. Конструктивный ряд устройств для автоматической балансировки Текст. / Ю.А. Сахно, Е.Ю. Сахно, Д.Ю. Федориненко // Машиностроитель. 2000. 6. - С. 20-21.

98. Сахно, Ю.А. Устройства для автоматической балансировки шпиндельных узлов Текст. / Ю.А. Сахно, Е.Ю. Сахно // СТИН. 1995. 12. - С. 1922.

99. Сахно, Ю.А. Шпиндельный узел с устройством автоматической балансировки Текст. / Ю.А. Сахно, Е.Ю. Сахно // СТИН. 1997. 6. - С. 20-22.

100. Система классов точности балансировки Текст. ГОСТ 22061-76. М., 1977. 140 с.

101. Скубачевский, Г.С. Авиационные газотурбинные двигатели. Конструкция и расчет деталей Текст. 5-е изд., перераб. и доп. / Г.С. Скубачевский. -М., 1981.-550 с.

102. Современные методы и средства балансировки машин и приборов Текст. / М.В. Баркан, Т.Т. Гаппоев, А.А. Геркус и др. Под общ. ред. В.А. Ще-петильникова. М., 1985. - 232 с.

103. Современные методы повышения эффективности и качества механической обработки Текст.: Сб. науч. тр. / КПтИ. Куйбышев, 1989. 138 с.

104. Справочник по балансировке Текст. / М.Е. Левит, Ю.А. Агафонов, Л.Д. Вайнгортин и др.; Под общ. ред. М.Е. Левита. М., 1992. - 464 с.

105. Сусанин, В.И. Автоматические уравновешивающие устройства со следящими системами Текст. / В.И. Сусанин // СТИН. 1973. 8. - С. 13-14.

106. Сусанин, В.И. Автоматическое уравновешивающее устройство Текст. / В.И. Сусанин // Машиностроитель. 1975. 11. - С. 21.

107. Сусанин, В.И. Балансировочные устройства Текст. / В.И. Сусанин // Машиностроитель. 1977. 7. - С. 14-15.

108. Сутормин, В.И. Развитие и применение балансирующих устройств Текст. / В.И. Сутормин // Механизация и автоматизация производства. 1990. -10.-С. 27-29.

109. Тимофеев, С.А. Новое балансировочное оборудование Текст. / С.А. Тимофеев // Автоматизация и современные технологии. 1993. -9. С. 5-6.

110. Тимошенко, С.П. Прочность и колебания элементов конструкций Текст. / С.П. Тимошенко. М., 1975. 704 с.

111. Тимошенко, С.П. Колебания в инженерном деле Текст. / Пер. с англ. Л.Г. Корнейчука; Под. ред. Э.И. Григолюка / С.П. Тимошенко, Д.Х. Янг, У. Уивер.-М., 1985.-472 с.

112. Уравновешивание роторов и механизмов Текст.: [Сб. статей] / Под ред. В.А. Щепетильникова. М., 1978. - 320 с.

113. Уравновешивание роторов энергетических машин Текст. / Под ред. Ф.М. Детинко и др. М. 1962. - 242 с.

114. Устройство для автоматической балансировки роторов Текст.: Пат. 2171457 Российская Федерация, 7 G 01 М 1/32. / В.М. Козин, Г.Д. Шекун, С.В. Козин. № 2000101640/28; заявл. 20.01.00; опубл. 27.07.01, Бюл. № 21. - 4 с.

115. Устройство для автоматической балансировки роторов Текст.: Пат.2241213 Российская Федерация, МПК7 G01M 1/32. / В.М. Козин, Е.В. Баранов.- № 2003115582; заявл. 26.05.03; опубл. 27.11.04, Бюл. № 33. 4 с.

116. Устройство для автоматической балансировки роторов Текст.: Пат.2241214 Российская Федерация, МПК7 G01M 1/32. / В.М. Козин, Е.В. Баранов.- № 2003115584; заявл. 26.05.03; опубл. 27.11.04, Бюл. № 33. 4 с.

117. Устройство для автоматической балансировки роторов Текст.: Пат.2241215 Российская Федерация, МПК7 G01M 1/32. / В.М. Козин, Е.В. Баранов.- № 2003115587; заявл. 26.05.03; опубл. 27.11.04, Бюл. № 33. 4 с.

118. Устройство для автоматической балансировки роторов Текст.: Пат. 2259545 Российская Федерация, МПК7 G01M 1/30. / В.М. Козин, Е.В. Баранов, П.В. Фролов. № 2003111499/28; заявл. 21.04.03; опубл. 27.08.05, Бюл. № 24. -5 с.

119. Устройство для автоматической и многократной балансировки роторов Текст.: Пат. 2255316 Российская Федерация, МПК7 G01M 1/32. / В.М. Козин, Е.В. Баранов. № 2004108004/28; заявл. 18.03.04; опубл. 27.06.05, Бюл. № 18.-5 с.

120. Устройство для автоматической и многократной балансировки роторов Текст.: Пат. 2257558 Российская Федерация, МПК7 G01M 1/32. / В.М. Козин, Е.В. Баранов. № 2004110090/28; заявл. 02.04.04; опубл. 27.05.05, Бюл. №21.-4 с.

121. Устройство для балансировки ротора Текст.: А.с. 1030687 СССР. / В.Н. Нестеренко, А.П. Соколов, А.Н. Голиков. Опубл. 23.07.83. Бюл. № 27

122. Фаворин, М.В. Моменты инерции тел Текст. Справочник. Под ред. М.М. Гернета. Изд.2-е, перераб. и доп. / М.В. Фаворин. М., 1977. - 237 с.

123. Федосеев, Ю.Н. Многокритериальная оптимизация в задачах балансировки Текст. / Ю.Н. Федосеев, С.И. Рымалова, А.С. Гребенников // Вестник машиностроения. 1991. -9. С. 26-27.

124. Фигатнер, A.M. Шпиндельные узлы современных металлорежущих станков Текст.: Обзор / A.M. Фигатнер. М., 1983. - 6 с.

125. Фшмошхш, Г.Б. Зр1вноваження i в1брозахист poTopiB автобалансирами з твердими коригувальними вантажами Текст.: Монография (за спещальнютю 05.02.09 динамка та мщшсть машин). - Юровоград, 2004. - 352 с.

126. Чуненков, Н.П. САПР гидробалансирующих устройств шлифовальных станков Текст. / Н.П. Чуненков, В.И. Сутормин // Станки и инструмент. 1991.-9.-С. 5-9.

127. Шарлаимов, В.И. Динамика машин Текст. / В.И. Шарлаимов. Комсомольск-на-Амуре, 2001. - 214 с.

128. Шекун, Г.Д. Математические модели повышения эффективности самобалансирующих роторных систем Текст. Моногр. / Г.Д. Шекун. Владивосток, 1999. - 150 с.

129. Шекун, Г.Д. Особенности нелинейной динамики самобалансирующего устройства в составе неуравновешенной роторной системы Текст. / Г.Д. Шекун, А.Н. Горбенко // Известия вузов. Машиностроение. 1999. 2-3. - С. 3241.