Балансировочное оборудование

Во все эпохи человек создавал оружие, вкладывая в него лучшее, что мог изыскать мастер в окружающем мире, поскольку от совершенства оружия и мастерства воина зависела жизнь самого воина, рода, племени, государства. Эта тенденция актуальна и в наши дни.   

Сложные автоматические балансировочные комплексы
Аэрокосмическая промышленность и предприятия ВПК выпускают изделия, отличающиеся высочайшим уровнем технического совершенства. Компоненты, составляющие их, имеют технические характеристики чрезвычайно высокого уровня.
Повышение быстроходности и мощности современных машин, ужесточение требований к точностным и ресурсным параметрам приборов ставят перед их создателями задачу обеспечения допустимых уровней вибрации и шума. Долговечность, надёжность и точность механизмов в значительной мере снижаются из-за вибрации. В частности, более 40% аварий турбомашин связано с вибрационным разрушением деталей. В электротехническом же оборудовании до 80% ресурса обеспечивается качеством балансировки.

Приведённые данные говорят о важности входного и выходного контроля дисбаланса и вибрационного состояния выпускаемых изделий, приборов и их компонентов. Эти же мероприятия позитивно повлияют и на соблюдение эргономических и санитарных норм, установленных для этих изделий.
Для решения этой задачи требуются надёжное качественное оборудование с возможностью гибкого встраивания в технологический процесс, а также стабильная и своевременная технологическая поддержка производителя. Повышение производительности потребует автоматизации процессов, в том числе - и балансировки роторов.
В производстве точных миниатюрных приборов вообще невозможно производить балансировку вручную и требуются сложные автоматические балансировочные комплексы.
ООО «ЭксТехн» разрабатывает, производит и поставляет оборудование для балансировки различных типов роторов.

Станки для авиационной промышленности
Точность балансировки имеет важнейшее значение в авиации, так как повышенные вибрации могут привести не только к сокращению срока службы узлов и агрегатов воздушных судов, но и к их разрушению.
Нашими специалистами разработаны станки для балансировки различных деталей и узлов авиационной техники.
Мы можем предложить станок типа xBF для балансировки колеса вентилятора, служащего для охлаждения теплообменника главного редуктора вертолетов Ми-8/17. Данный станок позволяет производить балансировку без применения сложных оснасток и дополнительных расчетов оператора. Особенностью станка является его универсальность и путем замены оправки он может быть адаптирован для балансировки любых вентиляторов.
Помимо балансировки колеса вентилятора необходимо производить балансировку карданного вала привода вентилятора. Для этих целей на базе универсального станка для балансировки жестких роторов нами создан балансировочный комплекс, который позволяет производить не только балансировку, но и автоматический контроль биений ротора в полном соответствии с ТУ и инструкцией по ремонту.
Станки для балансировки карданного вала (8А-6314-00) и колеса вентилятора (8А-6311-15) работают на различных авиаремонтных заводах России и за рубежом.

Станки для гироскопических приборов
Основным видом деятельности нашей компании является разработка станков для балансировки гироскопов различных типов.
Вибрации от дисбаланса гиромоторов приводит к ухудшению основных характеристик изделий - например, точностных параметров. Для других типов роторов - к невозможности достичь требуемых высоких скоростей вращения, например, высокоскоростных микротурбин.
Для балансировки гироскопических приборов и роторов малых масс в ООО «ЭксТехн» была разработана универсальная настольная платформа xBS, особенностью которой является возможность построения на ее основе балансировочного комплекса со специализированной оснасткой и разнообразным дополнительным оборудованием. Так, например, платформа xBS может быть применена для балансировки изделий и приборов с собственным приводом. В комплект модификации могут быть включены специальные источники питания, элементы программного управления параметрами вращения. Платформа имеет удобный современный интерфейс для связи с оператором, управление может осуществляться как с помощью клавиатуры и мыши, так и с помощью сенсорного экрана.
Эта же платформа, несколько видоизменённая и оборудованная внешним тангенциальным приводом, используется для балансировки роторов гирокоординаторов, снабжённых внутренним карданным подвесом. В связи с невозможностью контроля моментного дисбаланса такого ротора стандартными методами, применён специальный метод, исключающий свободную прецессию гироскопа.  
Платформа может быть адаптирована для балансировки оптических модуляторов, систем зеркал и иных оптических систем, микро насосов в сборе, а также для балансировки входящих в эти устройства элементов и узлов.

Станки для лазерной балансировки
Для автоматической балансировки нашим коллективом разработана уникальная, модульная платформа для автоматических балансировочных станков с лазерным удалением корректирующих масс.
Станки автоматической лазерной балансировки гиромоторов позволяют значительно повысить производительность и точность процесса, кроме того, не требуют для эксплуатации использования специалистов высокого класса.
Лазерные балансировочные станки позволяют в автоматическом режиме проводить высокоточную балансировку специальных гироскопов типа динамически настраиваемых гироскопов (ДНГ) и роторных вибрационных гироскопов (РВГ) по нескольким составляющим дисбаланса - динамическую балансировку привода, балансировку чувствительного элемента ДНГ по осевому, моментному и радиальному дисбалансам. Для измерения дисбаланса ДНГ станки обеспечивают синхронную вибрацию с перегрузкой до 5G.
Рассматриваемые лазерные балансировочные станки работают при вращении гироскопов, оставляя на обрабатываемой поверхности след, длину и ширину которого можно заранее установить, а глубина следа определяется начальным уровнем дисбаланса. Это позволяет проводить балансировку тонкостенных роторов гироскопов.
Данные станки позволяют проводить измерения дисбаланса на воздухе или в вакууме, проводить лазерную обработку на воздухе или в среде инертного газа.

Установка для балансировки твердотельных волновых гироскопов
Нашей компанией разработана установка, позволяющая проводить балансировку перспективных металлических твердотельных волновых гироскопов (ТВГ). Балансировка осуществляется по массе методом сверления. Установка оснащена подвижным порталом, который позволяет высокооборотному шпинделю с инструментом перемещаться по горизонтальной и вертикальной осям. При этом обеспечивается позиционирование инструмента с точностью 2,5 мкм относительно геометрических параметров гироскопа с возможностью контроля глубины сверления с точностью 3 мкм.
Установка также оснащена вакуумной системой, которая позволяет проводить измерение уходов гироскопа, не снимая с рабочей позиции.
Управление установкой осуществляется компьютером с сенсорного экрана монитора в полуавтоматическом режиме. Внедрение таких установок позволяет заводам – изготовителям наладить серийное производство ТВГ в промышленном масштабе.

Станки для балансировки специальных роторов на высоких скоростях вращения
В некоторых случаях технология производства требует балансировки изделий на рабочих частотах вращения или близких к ним, которые, в свою очередь, бывают очень высоки. В таких случаях необходимо решать задачу разгона изделия, поддержания частоты вращения, а также безопасности оператора. Балансировочные станки серии xBH, позволяют эффективно решать задачи такого рода. Дорезонансная схема подвеса и мощная система скоб ограничителей обеспечивает защиту оператора от вылета балансируемого изделия из опор. Экран-кожух из прозрачного поликарбоната защищает рабочую зону от мелких частиц и капель смазочного материала, обеспечивая при этом визуальный контроль над ходом измерения.
Станки имеют мощную станину, ступенчатый привод позволяет разгонять ротор до скорости 15000 об/мин. Точность балансировки при этом достигает 0,1 мкм.

Универсальные балансировочные станки
Для балансировки широкого перечня роторов различных масс разработана линейка универсальных балансировочных станков типа xB с горизонтальной осью вращения.
С их помощью с высокой точностью балансируются ротора массой от 0,1 кг до 3000 кг и длинами от 5 мм до 6 м. Станки имеют самоустанавливающиеся роликовые опоры с цилиндрическими роликами. Блок роликов находится в специальном картридже, что позволяет при необходимости в считанные минуты заменить его на блок призм для балансировки другого типа ротора.
Линейка включает десять типов балансировочных станков, каждый из которых способен производить измерение дисбаланса в своём диапазоне. На станках этого типа проводится балансировка якорей электрических машин, вентиляторов общего назначения, шнеков, валов шпинделей, авиационных и газовых турбин, зубчатых колёс, маховиков и т.п. Станки используются как в серийном производстве, так и в ремонтных цехах заводов.
В связи с широким распространением двигателей с постоянными магнитами нашими специалистами разработаны модификации универсальных станков из немагнитных материалов. Это позволяет исключить влияние на показания измерителя дисбаланса взаимодействия сильно намагниченного ротора с близко расположенными деталями и узлами станины и подвесов станка. Такие станки позволяют производить точную и безопасную балансировку сильномагнитных роторов.
Номинальная точность балансировки на станках серии хВ – не хуже 0,1 мкм. Станки надёжны и просты в эксплуатации, освоение станков на производстве не занимает у операторов более двух дней.
Таким образом, в настоящее время на предприятии ООО «ЭксТехн» разработан ряд станков, позволяющий проводить балансировку большой номенклатуры роторов для авиационной и других отраслей промышленности как в специальном, так и в серийном производстве. Помимо высокой точности и производительности станки соответствуют высоким современным требованиям по эргономике и дизайну внешнего вида. Эти отечественные разработки позволяют полностью исключить зависимость нашей промышленности от импорта балансировочного оборудования.

Александр ЕФРЕМОВ,
Михаил ШЕВЧЕНКО,
ООО «ЭксТехн»