Уравновешивание балансирных станков-качалок

 

В балансирных станках – качалках наиболее широко применяют уравновешивающие устройства, состоящих из грузов, установленных на балансире и роторе [1].

* Под уравновешенностью установки подразумевается равенство работ, совершаемых двигателем при ходе вверх и вниз, т.е. Ав=Ан.

Рисунок 1. 2. 10. – Безбалансирный способ уравновешивания

 

Балансирный способ уравновешивания (Рисунок 1. 2. 10.) прост, но его основным недостатком является появление дополнительных инерционных сил, обусловленных наличием массы груза G. Инерционные силы отрицательно сказываются на работе всех деталей установки.

От этого недостатка свободен роторный способ уравновешивания (Рисунок 1. 2. 11.) Уравновешивающий груз G монтируется на кривошипе.

При роторном уравновешивании инерционные усилия, возникающие при движении грузов, воспринимаются только подшипниками кривошипного вала и при его постоянной угловой скорости вращения не передаются на другие детали установки [1].

При комбинированном уравновешивании на балансире устанавливают уравновешивающий груз G.

Комбинированное уравновешивание применяют в основном на средних по мощности станках – качалках, где использование балансирного уравновешивания привело бы к появлению значительных сил инерции от противовеса [1].

 

 

Рисунок 1. 2. 11. – Роторный способ уравновешивания

 

Пневматическое уравновешивание (Рисунок 1. 2. 12.) применяют, как правило, на приводах с одноплечим балансиром.

Пневматическое уравновешивание осуществляется за счет изменения объема и давления сжатого воздуха, находящегося в цилиндре, поршень которого кинематически связан с балансиром привода [1].

Значение давления и объема газа определяются так же, как и параметры грузового уравновешивания: на основе равенства работы, выполняемой приводным двигателем при ходе колонны штанг вверх и вниз.

Применение пневматического цилиндра вместо противовесов и одноплечего балансира вместо двуплечего позволяет уменьшить массу установки, улучшить условия работы редуктора [1].

Уравновешивающее устройство состоит из цилиндра, внутри которого находится поршень со штоком, и реверса. Для пополнения системы сжатым воздухом предусмотрен компрессор. Для уменьшения потерь воздуха в ряде конструкций применен гидравлический затвор (гидропневматическое уравновешивание). В качестве ресивера может использоваться кожух уравновешивающего устройства [1].

При перемещении балансира вниз воздух, находящийся в ресивере, под начальным давлением сжимается и накапливает потенциальную энергию, которую отдает при ходе балансира вверх.

Пневматическое уравновешивание применяется в основном на мощных установках. Его недостатки (сложность, малая надежность, необходимость тщательного ухода) компенсируются существенными преимуществами – возможностью эксплуатации глубоких скважин относительно легкими станками, а также простотой уравновешивания при изменении режима работы установки [1].

Рисунок 1. 2. 12. – Пневматическое уравновешивание станка-качалки:

1 – ресивер; 2 – балансир; 3 – рама