Балансировка жесткого ротора на зарезонансном балансировочном станке с электромагнитной имитацией пробного дисбаланса

Константин Александрович Дуваров

ПРЕПРИНТ

Эта статья является препринтом и не была отрецензирована.
О результатах, изложенных в препринтах, не следует сообщать в СМИ как о проверенной информации.

Балансировка жесткого ротора на зарезонансном балансировочном станке с электромагнитной имитацией пробного дисбаланса

К. А. Дуваров

2026-03-16

https://doi.org/10.24108/preprints-3114702

В статье рассмотрены современные методы динамической балансировки роторов. Описана модель процесса балансировки жесткого ротора на зарезонансном балансировочном станке с использованием соленоидных исполнительных механизмов для имитации пробного груза. В современной практике динамической балансировки жестких роторов наибольшее распространение получили дорезонансные и зарезонансные балансировочные станки. Зарезонансные станки обладают высокой точностью и позволяют балансировать роторы в широком диапазоне оборотов. В работе зарезонанасных балансировочных станков применяется метод коэффициентов влияния, который требует нескольких пусков ротора с пробными грузами для расчета этих коэффициентов. Дорезонансные станки, в отличие от зарезонансных, позволяют определять дисбаланс ротора за один пуск, что сокращает время технологической операции балансировки. Однако недостатки дорезонансных станков, такие как большие габариты и масса, высокая стоимость, жесткие требования к месту их монтажа в совокупности зачастую проигрывают достоинствам зарезонансных балансировочных станков. Таким образом, разработка модели процесса балансировки ротора на зарезонансном станке без пробных грузов актуальна. Целью данного исследования является разработка модели процесса балансировки ротора на зарезонансном балансировочном станке без пробных грузов с использованием электромагнитных имитаторов пробного дисбаланса. Для верификации разработанной математической модели был изготовлен экспериментальный прототип балансировочного стенда. Результаты экспериментов подтверждают возможность замены пробного груза периодической силой, формируемой системой электромагнитной имитации пробного дисбаланса.

Ссылка для цитирования:

Дуваров К. А. 2026. Балансировка жесткого ротора на зарезонансном балансировочном станке с электромагнитной имитацией пробного дисбаланса. PREPRINTS.RU. https://doi.org/10.24108/preprints-3114702

Список литературы

1. М. Е. Левит, Ю. А. Агафонов, Л. Д. Вайнгортин и др. Справочик по балансировке [Текст] / М. Е. Левит, Ю. А. Агафонов, Л.Д. Вайнгортин и др. — Москва: Машиностроение, 1992 — 464 c.

2. Дорезонансные и зарезонансные балансировочные станки – в чем отличие? [Электронный ресурс] // Компания ЭНСЕТ : [сайт]. URL: https://enset.ru/company/feed/news/dorezonansnye-i-zarezonansnye-balansirovochnye-stanki-v-chem-otlichie/ (дата обращения: 11.03.2026)

3. Балансировка на дорезонансных и зарезонансных станках [Электронный ресурс] // Вибролаб : [блог]. URL: http://blog.vibroexpert.ru/?p=1415 (дата обращения: 11.03.2026).

4. Tselios, I., & Nikolakopoulos, P. (2024). Combining Artificial Neural Networks and Mathematical Models for Unbalance Estimation in a Rotating System under the Nonlinear Journal Bearing Approach. Lubricants, 12(10). https://doi.org/10.3390/lubricants12100344

5. Pinheiro, A. A., Brandao, I. M., & da Costa, C. (2019). Vibration Analysis in Turbomachines Using Machine Learning Techniques. European Journal of Engineering Research and Science, 4(2), 12–16. https://doi.org/10.24018/ejers.2019.4.2.1128

6. Cao, Y., Shi, C., Li, X., Li, M., & Bian, J. (2024). Unbalanced Position Recognition of Rotor Systems Based on Long and Short-Term Memory Neural Networks. Machines, 12(12). https://doi.org/10.3390/machines12120865

7. Вершинин Николай Николаевич, Безбородова Оксана Евгеньевна, Грузин Дмитрий Павлович Исполь-зование автоматической подачи уравновешивающей массы при балансировке цилиндрических тел вращения // Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль. 2014. №2 (8). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ispolzovanie-avtomaticheskoy-podachi-uravnoveshivayuschey-massy-pri-balansirovke-tsilindricheskih-tel-vrascheniya (дата обращения: 10.03.2026)

8. Ranjan, G., & Tiwari, R. (2019). Application of active magnetic bearings for in situ flexible rotor residual balancing using a novel generalized influence coefficient method. Inverse Problems in Science and Engineering, 27(7), 943–968. https://doi.org/10.1080/17415977.2018.1503258

9. Guan, X., Peng, H., Li, H., & Zhang, J. (2025). Dynamic Balance Correction of Active Magnetic Bearing Rotor Based on Adaptive Notch Filter and Influence Coefficient Method. Applied Sciences (Switzerland), 15(8). https://doi.org/10.3390/app15084147

10. Chen, Q., & Li, J. (2023). Field Dynamic Balancing for Magnetically Suspended Turbomolecular Pump. Sensors, 23(13). https://doi.org/10.3390/s23136168

11. ГОСТ ISO 21940-31-2016 Вибрация. Балансировка роторов. Часть 31. Подверженность и чувствитель-ность машин к дисбалансу [Электронный ресурс]. – URL: https://docs.cntd.ru/document/1200144102 (да-та обращения: 11.03.2026).

12. Torzo, G., & Delfitto, G. (2022). The lock-in amplifier: what is it for? how to build one? Revista Brasileira de Ensino de Fisica, 44. https://doi.org/10.1590/1806-9126-RBEF-2022-0072

13. Гордяскина Т. В., Грошева Л. С. РЕАЛИЗАЦИЯ СИНХРОННОГО ДЕТЕКТОРА С ПРИМЕНЕНИЕМ СИГНАЛЬНОГО ПРОЦЕССОРА TMS320C5510 // Научные проблемы водного транспорта. 2018. №54. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/realizatsiya-sinhronnogo-detektora-s-primeneniem-signalnogo-protsessora-tms320c5510 (дата обращения: 13.03.2026).

14. В. Н. Челомей Вибрации в технике: Справочник. В 6-ти т. [Текст] /Ред. Совет: В.Н. Челомей (пред.). – М.: Машиностроение, 1981 – Т. 5. Измерения и испытания. – Под ред. М. Д. Генкина. 1981. 496 с., ил.

15. Schneider H. Balancing Machines //Rotor Balancing: Fundamentals for Systematic Processes. – Berlin, Hei-delberg : Springer Berlin Heidelberg, 2023. – С. 231-268.

16. Кандидов, В. П. Дискретное преобразование Фурье: учебное пособие [Текст] / В. П. Кандидов, С. С. Чесноков, С. А. Шленов. – Москва : Физический факультет МГУ, 2019. – 88 с. : ил. – ISBN 978-5-8279-0164-8.

17. Дуваров, К. А. Оценка дисбаланса сборочной единицы «Шкив - коленчатый вал - маховик» двигателя внутреннего сгорания / К. А. Дуваров // Вести высших учебных заведений Черноземья. – 2025. – Т. 21, № 1(77). – С. 53-66. – DOI 10.53015/18159958_2025_21_1_53

ПРЕПРИНТ

ИНФОРМАЦИЯ

Использование куки-файлов