Как отбалансировать диск

[Атан 460]

"Если коротко:

в выборе 2-х плоскостей исправлений и проведения в каждой из них статической балансировки."

Я имел в виду, как осуществить динамическую балансировку в конкретной рассматриваемой конструкции?

[Атан 460]

А какой там вес?

На токарном не получится. Нужно сделать приспособу. Не сложную. На диске закрепить две полуоси ( там где нижнее крепление) и на противоположной стороне. Только эти полуоси должны быть закреплены по оси вращения диска. Остерегаюсь сказать точно, т. к. тут меня начнут поправлять про точность :=))! Затем нужны две паралельные оси расположенные горизонтально (два прутка Ф8-10мм ровные и гладние). Устанавливаете свой диск на горизонтальные оси. Полуоси лежат на осях. Если диск не сбалансирован, то он покатится в сторону (вдоль гор. оси). Подбираете грузики и их расположение до тех пор пока диск перестанет катиться. В результате этой подборки диск относительно его оси вращения будет сбалансирован.

По повду токарного станка и приспособы.

Моё мнение такое (конечно, не видя конструкции). Реальная сборка (основание, кулер, диск и т.д. соединены между собой), закрепляается на какой-либо плоскости с условием горизонтального расположения оси вращения диска. Похоже на обычный стол. Всё.

[Dometer 1]

Хм. Диск, вращающийся вокруг оси, проходящей через плоскость диска ...

Споры о совпадения центра масс, динамеческой балансировке.

По моему что-то важное упускается. (Будто не форум инженеров, но каких-то оверклокеров).

А что-то важное - <noindex>http://slogos.ru/story/osi_inercii.html</noindex>

Полная информация о понятии Оси инерции

Согласно общепринятому определению, Оси инерции главные, три взаимно перпендикулярные оси, проведённые через какую-нибудь точку тела, обладающие тем свойством, что, если их принять за координатные оси, то центробежные моменты инерции тела относительно этих осей будут равны нулю. Если твёрдое тело, закрепленное в одной точке, приведено во вращение вокруг оси, которая в данной точке является главной О. и., то тело при отсутствии внешних сил будет продолжать вращаться вокруг этой оси, как вокруг неподвижной. Понятие (см. Понятие) о главных О. и. играет важную роль в динамике твёрдого тела.

Т.е. мало, чтобы центр масс был на оси (статическая балансировка). Надо чтобы одна из осей инерции совпадала с осью вращения (динамическая балансировка).

И ещё мне представляется, что желательно иметь вращение вокруг главной оси с максимальным моментом инерции. В существующей конструкции (как для любого диска) эта ось диска. а она получается препендикулярной оси вращения. Т.е. к диску надо добавить пару грузиков ВНЕ ПЛОСКОСТИ ДИСКА. Что за эффект от вращения не вокруг "максимальной" оси - у меня представление смутное (в гироскопостроении не практиковался), но напрягать извилины лень (сегодня точно не вдохновлён).

[Атан 460]

Dometer

Выступление красивое. Но фраза "но напрягать извилины лень" является ключевой. Автор неоднократно подчёркивал, что ему нужно именно так (я имею в виду конструкцию узла и, в том числе, расположение оси вращения диска).

Вернёмся к балансировке.

Трудность заключается (для конкретной конструкции) в воплощении теории балансировки на практике.

Если рассматривать вариант "механических весов", то следующим шагом (когда узел закреплён на плоскости, ось вращения горизонтальна) является перемещение грузика перпендикулярно плоскости диска (Dometer), т.е. совмещение центра масс с осью вращения (конкретная реализация - дело автора). Нужно добиться (перемещением грузика) такого состояния, что при любом угле поворота диска он (диск) остаётся в состоянии покоя. Последним действием мы завершили статическую балансировку.

Динамическая балансировка возможна только в динамике. Ставим узел на место и вращаем с реальной скоростью. Нужно добиться минимальной вибрации за счёт поворота диска (выключили, повернули диск, снова включили) относительно оси, перпендикулярной плоскости диска и проходящей через центр масс. Как реализовать узел крепления диска (с возможностью вращения относительно центра масс) - дело автора. Как определить точку центра масс - это второй вариант для статической балансировки.

Вариант "отвеса". Грубо, на гвоздь (вбитый в стену) вешается строительный отвес на леске (леска всегда вертикальна). На этот же гвоздь вешается наш диск (снятый с узла). Подвешивать диск нужно минимум три раза и за разные (удалённые друг от друга) точки. Одна точка должна совпадать с точкой крепления диска (это условие необходимо для второго варианта). В результате трёх подвешиваний получили точку (или область) пересечение трёх линий от положения лески (нужно делать метки). Это и есть центр масс, через который уже проходит ось вращения диска (одно из положений подвешивания). Далее перемещаем грузик перпендикулярно плоскости диска (завершаем статическую балансировку) и делаем динамическую балансировку.

Всё написанное есть смысл делать при наличии 3D модели, чтобы уже знать теоретическое расположение и массу грузика (с целью конкретизации узлов регулировки и её минимизации). Можно даже без грузика (для второго варианта), просто наклонять диск перпендикулярно плоскости самого диска относительно точки закрепления (дело автора). Конечно, есть погрешность, но очень маленькая.

По поводу регулировки положения оси вращения с помощью 3-х винтов (писал раньше) - это не есть правильно (таким образом хотел совместить ось вращения с осью момента инерции), ибо точка пересечения указанных осей не совпадает с точкой регулировки оси вращения.

[Di-mann 1 547]

Кстати при жёстком креплении привода вибрация почти неизбежна. Привод (кулер) нужно закрепить, напримет, на резьбовых шпильках через пружины...

Можно на резиновых подушках, как на авто.

[Dometer 1]

Dometer

Выступление красивое. Но фраза "но напрягать извилины лень" является ключевой. Автор неоднократно подчёркивал, что ему нужно именно так (я имею в виду конструкцию узла и, в том числе, расположение оси вращения диска).

Я жъ однако интегральных уравнений в свой пост не вкраплял, так что достаточно вывести мозг из заарретированного состояния, чтобы не мерещились (яко мои) предложения вращать диск не "по топикстартерски" !

Динамическая балансировка подразумевает, что конструкция в номинальных размерах обеспечивает совпадение главной оси инерции с осью вращения (а не просто прохождение оси черех ц.м.) Грузики должны компенсировать неточности изготовления, а не отсутствие теореотических представлений.

... На этот же гвоздь вешается наш диск (снятый с узла). Подвешивать диск нужно минимум три раза и за разные (удалённые друг от друга) точки. Одна точка должна совпадать с точкой крепления диска (это условие необходимо для второго варианта). В результате трёх подвешиваний получили точку (или область) пересечение трёх линий от положения лески (нужно делать метки). Это и есть центр масс, через который уже проходит ось вращения диска (одно из положений подвешивания). Далее перемещаем грузик перпендикулярно плоскости диска (завершаем статическую балансировку) и делаем динамическую балансировку. ...

Замечательно ! Скрупулёзно описан процесс нахождения ц.м. (вот только бы ещё каким маркёром его пометить на плоскости дырки ?), а дальше типа "осталось только сделать динамическую балансировку" ("чукча знает - трактор нужен!"). Может и про динамическую балансировку по-подробнее ? А главное, если изначально предполагать, что без динамической балансировки не обойтись, зачем тогда делать статическую б. ?

По поводу конкретного конструктива (с учётом использования в качестве шпинделя кулера (та ещё хлипкость, перекашивающий момент не выдержит !)), диск надо как-то упруго крепить, чтоб самоустанавливался типа волчка. А то этот кулер разобёт ещё в процессе балансировки. И вообще лучше по-серьёзнее шпиндель подъiскать - хоть от старого HDD или CD-ROM, да хоть с ременной передачей.

[Атан 460]

Замечательно ! Скрупулёзно описан процесс нахождения ц.м. (вот только бы ещё каким маркёром его пометить на плоскости дырки ?), а дальше типа "осталось только сделать динамическую балансировку" ("чукча знает - трактор нужен!"). Может и про динамическую балансировку по-подробнее ? А главное, если изначально предполагать, что без динамической балансировки не обойтись, зачем тогда делать статическую б. ?

По поводу конкретного конструктива (с учётом использования в качестве шпинделя кулера (та ещё хлипкость, перекашивающий момент не выдержит !)), диск надо как-то упруго крепить, чтоб самоустанавливался типа волчка. А то этот кулер разобёт ещё в процессе балансировки. И вообще лучше по-серьёзнее шпиндель подъiскать - хоть от старого HDD или CD-ROM, да хоть с ременной передачей.

Спасибо за дискуссию.

По поводу "вот только бы ещё каким маркёром его пометить на плоскости дырки?".

Любой центр вращения (ц. м.) можно задать через радиус на плоскости диска. А кто сказал, что будет легко?

Без статической балансировки бессмысленно делать динамическую.

Как делать динамическую балансировку (для этой конкретной конструкции), я написал:

"Нужно добиться минимальной вибрации за счёт поворота диска (выключили, повернули диск, снова включили) относительно оси, перпендикулярной плоскости диска и проходящей через центр масс. Как реализовать узел крепления диска (с возможностью вращения относительно центра масс) - дело автора"

Если не понятно, то теория такая.

Вертикальная ось вращения, проходящая через ц.м. делит (условно) диск на две половины, у каждой из которых есть свой ц.м. Вот эти два ц.м. соединяем (условно) линией, которую нам нужно расположить перпендикулярно вертикальной оси вращения диска (для этого и нужен поворот самого диска в плоскости). Конечно, это нужно делать сначала в модели.

[GOLF_stream 293]

Можно представить детскую юлу

Не юлу надо представлять, а карусели.

Юла стабилизируется за счёт эффекта гороскопа, благодаря своей массе во-первых, и самостоятельному вращению во-вторых.

Предлагаемая конструкция - принудительное раскручивание на гибком подвесе - это карусель. Надеюсь не надо напоминать как движутся подвешенные кресла на карусели.

[Dometer 1]

...Как реализовать узел крепления диска (с возможностью вращения относительно центра масс) - дело автора"

Т.е. вы советуете топикстартеру отлавливать совпадение главной оси "вращением диска относительно оси перпендикулярно плоскости диска", но насколько это гемморно (осуществимо ли) - "дело [проблемы] автора". Топикстартер шпиндель из говна лепит, а ваше предложение подразумевает прецезионную зажимку - повернуть зажатый по краю диск точно вокруг (даже не центра диска) центра масс (и ещё чтоб он не скосился из своей плоскости).

Я бы предложил оный диск сначала покрутить на каком-нибудь шнурке(бечёвке, струне) "вверх ногами" на шпинеделе электродрели, и добиться, чтобы центр диска не увиливал от вертикали.

А добалансировку "по вибрации" делать перестановкой грузика(винтик с гайкой) в отверстиях (специально насверлить) вдоль нерабочей кромки диска.

Вариант - зажимчик с винтом на кромку центральной дыры в диске.

[Атан 460]

Т.е. вы советуете топикстартеру отлавливать совпадение главной оси "вращением диска относительно оси перпендикулярно плоскости диска", но насколько это гемморно (осуществимо ли) - "дело [проблемы] автора". Топикстартер шпиндель из говна лепит, а ваше предложение подразумевает прецезионную зажимку - повернуть зажатый по краю диск точно вокруг (даже не центра диска) центра масс (и ещё чтоб он не скосился из своей плоскости).

А добалансировку "по вибрации" делать перестановкой грузика(винтик с гайкой) в отверстиях (специально насверлить) вдоль нерабочей кромки диска.

Вариант - зажимчик с винтом на кромку центральной дыры в диске.

Любое практическое предложение (тем более в такой ситуации) можно подвергнуть критике. А можно взять из него рациональное зерно.

По поводу "повернуть зажатый по краю диск точно вокруг (даже не центра диска) центра масс (и ещё чтоб он не скосился из своей плоскости)."

Уже в модели это можно выразить через опорное ребро с радиусом, центр которого находится в ц.м. диска (который будет вставлен в ответную деталь, закреплённую на кулере).

По поводу "А добалансировку "по вибрации" делать перестановкой грузика(винтик с гайкой) в отверстиях (специально насверлить) вдоль нерабочей кромки диска" - это не правильно, ибо смещает ц.м. всего диска относительно вертикальной оси вращения. Да и массы грузика может не хватить (ответьте мне, почему).

[механик 39]

Не юлу надо представлять, а карусели.

Юла стабилизируется за счёт эффекта гороскопа, благодаря своей массе во-первых, и самостоятельному вращению во-вторых.

Предлагаемая конструкция - принудительное раскручивание на гибком подвесе - это карусель. Надеюсь не надо напоминать как движутся подвешенные кресла на карусели.

А как будет вести себя кресло карусели если оно(кресло) одно и висит на оси вращения привода? Т.е. крутится вокруг оси проходящей через центр этого кресла.

[GOLF_stream 293]

А как будет вести себя кресло карусели если оно(кресло) одно и висит на оси вращения привода? Т.е. крутится вокруг оси проходящей через центр этого кресла.

Если оно не может отклониться от оси, будет крутиться. Но предлагалась конструкция на пружинке, якобы благодаря пружинке волшебным образом получится самобалансировка. Карусель наглядно демонстрирует что получится в этом случае.

По поводу прохождения оси через ЦТ - тут уже много написано о том, как трудно этого добиться физически.

[механик 39]

Пружинка нужна для того, чтобы обеспечить "гибкость" в месте крепления диска. Т.е. при попытках диска установиться вертикально(если в моих рассуждениях есть доля правды :=)) жесткое крепление в этом месте не мешало как бы "самоустановке". Это наиболее простое решение(использовать пружинку) в данном случае. Конечно к пружинке нужны ещё такие условия как точность изготовления (расположение пружинки на оси вращения диска) и сбалансированность диска относительно оси вращения. Сама пружинка должна иметь жесткость такую чтобы с одной стороны диск на ней не болтался как "глаза у краба", а с другой стороны эта жесткость не должна мешать устанавливаться диску. Хотя последнее требование можно решить длиной пружинки.

Если придумать другой способ раскручивать диск и обеспечить "гибкость" в месте крепления диска то можно и это использовать.

К стати про гироскопы. Диск тоже не "бестелесный" он имеет массу как и гироскоп. Маленькую, но имеет. И гироскоп раскручивает не "святой дух" а механический привод.

[Атан 460]

Если придумать другой способ раскручивать диск и обеспечить "гибкость" в месте крепления диска то можно и это использовать.

В моей практике есть простое и надёжное решение - резиновый шланг (параметры, естественно надо подбирать, в том числе и длину), который зажимается хомутами на ответных осях. Особенно хорош в качестве соединительного элемента (муфты) между эл. двигателем и редуктором.

[amethyst85 4]

собрали плату, с учетом припоев и тд и тп, почти в центре центр масс находится... но паз куда плата вставляется кривой =( хз что теперь делать, его не извлеч уже никак

[Атан 460]

собрали плату, с учетом припоев и тд и тп, почти в центре центр масс находится... но паз куда плата вставляется кривой =( хз что теперь делать, его не извлеч уже никак

Скрин (скрины).

[ssv22 16]

собрали плату, с учетом припоев и тд и тп, почти в центре центр масс находится... но паз куда плата вставляется кривой =( хз что теперь делать, его не извлеч уже никак

А как Вы это определили?

"Если даже центр масс S диска находится на оси вращения, обнаружить динамическую неуравновешенность можно только при достаточно быстром вращении диска, когда становится заметным действие момента неуравновешенных сил инерции. Устранение динамической неуравновешенности диска заключается в совмещении главной центральной оси инерции АА с осью вращения ОО." (см. ссылку ниже)

Отпаять разве нельзя и исправить паз?

При разговоре о балансировке, слово "почти" неприменимо, ИМХО.

Смещение ЦМ на доли мм, может вызвать очень реальный дисбаланс и вибрацию. А если еще система и в резонанс войдет... улетит Ваш диск, ИМХО, будет еще одно `НЛО` .

Вы как-то спрашивали про динамическую балансировку, вот тут по-моему, кратко и толково изложено:

<noindex>http://www.teormach.ru/lab15.htm</noindex>

И еще: если делать глобальный поиск по Интернету, надо искать не по фразе "балансировка", а по фразе "уравновешивание вращающихся деталей и узлов".

Еще раз перечитал:

собрали плату, с учетом припоев и тд и тп, почти в центре центр масс находится...

так что находится "почти в центре центр масс" ???

[механик 39]

Резюме такое. Можно до бесконечности обсуждать теории о "центре масс" и т.д. и т.п., а в результата все упрется в "кривое" изготовление.

:=) :=)) :=)))

[ssv22 16]

Резюме такое. Можно до бесконечности обсуждать теории о "центре масс" и т.д. и т.п., а в результата все упрется в "кривое" изготовление.

:=) :=)) :=)))

Как говорил тов.Сухов: "Этт точно..."

Но сдругой стороны, даже при самом тщательном изготовлении, полного отсутствия дисбаланса не обеспечить.

Я все-таки считаю, что тут может помочь автобалансировка. Можно даже попробовать несколько вариантов(было бы желание):

1) на ротор кулера крепим пустотелое кольцо - тор. В него заливается некоторый легкоплавкого материала - сплав Вуда, парафин и т.п.

При работе, ротор кулера нагревается, материал расплавляется и перераспределяется так, что происходит полное уравновешивание. Есть маса изобретений на эту тему. Где-то читал, что такой же метод применяется и при балансировке колес автомобиля.

2) Еще про при балансировку колес автомобиля : вместо легкоплавкого материала применяется

"ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ МИКРОБИСЕР COUNTERACT", см. тут:

<noindex>http://rossvikural.ru/balansirov/koles/</noindex>

PS. скажу сразу: я лично такого не пробовал. Лично я отбалансировал ну штук 300 жестких дисков (HDD), но на специальном станке (производства ФРГ, тогда еще...) по традиционной технологии: добавлением противовесов(массой в миллиграммах) в определенное место фланца ротора.

[Атан 460]

почти в центре центр масс находится...

Это можно устранить, удалив (высверлив) материал диска в определённых местах. Естественно, надо посчитать, сколько удалять и где удалять.