PL53464B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 10.V.1967 53464 KI. 27 c, 7/07 MKP F 04 d Zt/OO UKD Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Janusz Ubysz, mgr inz. Witold La¬ skowski, mgr inz. Andrzej Podsedkowski Wlasciciel patentu: Instytut Techniki Cieplnej, Lódz (Polska) Urzadzenie do nastawiania lopatek wirnika wentylatora osiowego w czasie ruchu Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie równo¬ wazace, w czasie ruchu, moment skrecajacy trzpien lopatki pochodzacy od sil bezwladnosci dzialajacych na lopatke w wentylatorze osiowym z lopatkami wirnika nastawianymi w czasie ru¬ chu.Znane jest nastawianie lopatek w czasie ruchu wentylatora w celu uzyskania ciaglej zmiany na¬ tezenia przeplywu i wytwarzanego cisnienia przy mozliwie najmniejszych stratach mocy napedowej.Zmiana kata ustawienia lopatek ma jednakowoz nastepujaca wade: wirujaca masa lopatki wytwa¬ rza moment skrecajacy wzgledem wlasnej osi, który moze przybierac dosyc duze wartosci. Mo¬ ment ten wystepuje w kazdym polozeniu robo¬ czym lopatki, nawet jezeli jej srodek ciezkosci lezy na osi obrotu lopatki. Zjawisko to oraz przed¬ miot wynalazku uwidoczniono na rysunkach na których fig. 1 przedstawia uklad wektorów sil odsrodkowych dzialajacych na obie polówki lo¬ patki, fig. 2 schemat wzajemnego ustawienia lo¬ patki i przeciwciezarów, oraz fig. 3 osiowy prze¬ krój wirnika wentylatora. Sily odsrodkowe PiP' (fig. 1) dzialajace wzdluz promieni (sily promie¬ niowe) mozna rozlozyc na dwie skladowe Pm i P0 oraz P'm i P'Q. Sily P0 i P'0 sa równolegle do osi lopatki, wobec tego ich moment skrecajacy wzgle¬ dem osi lopatki jest równy zeru, natomiast skla¬ dowe Pm i P'm sa prostopadle do osi lopatki i le- 10 15 20 20 za od niej w odleglosci a/2. Moment skrecajacy od tych skladowych wzgledem osi lopatki wynosi a t a -Pm ~ T P m ~ 2 2 Lopatka 1 moze sie obracac wokól osi 3 zmie¬ niajac w ten sposób swój kat ustawienia wzgle¬ dem osi obrotu wentylatora 2. Na elementy ma- isy 4 lopatki, polozone po dwu stronach osi obro¬ tu 3 dzialaja sily odsrodkowe P i P', których kie¬ runki dzialania tworza pewien kat z osia obrotu 'lopatki 3 i nie przecinaja sie z ta osia. Skladowe w kierunku obwodowym Pm i P'm wywoluja mo¬ ment skrecajacy Pm*a dzialajacy na trzpien mo¬ cujacy lopatki 5. W wentylatorach z lopatkami pastawianymi w czasie ruchu, moment skrecaja¬ cy oddzialywuje (przenosi sie) na mechanizm re¬ gulacji wskutek czego rosna bardzo sily potrzeb¬ ne do zmiany ustawienia lopatek oraz wzrastaja naprezenia w poszczególnych czesciach mechaniz¬ mu. Naprezenia te przy powszechnie stosowanych predkosciach wirnika wentylatora sa bardzo trud¬ ne do opanowania, a przy predkosciach wiekszych nawet niemozliwe.Istniejace obecnie uklady regulacyjne dla zrów¬ nowazenia tego momentu stosuja uklady krzyw¬ kowe jak na przyklad w czechoslowackim paten¬ cie numer 111912, lub uklady ze sprezyna.Celem wynalazku jest czesciowe lub calkowite zrównowazenie wyzej opisanego momentu skre- 5346453464 3 cajacego dzialajacego na trzpien lopatki, za po¬ moca elementu zwiazanego z nia sztywno i zmniej¬ szenie w ten sposób sil przenoszonych dalej na mechanizm nastawiajacy lopatki.Zrównowazenie momentu skrecajacego uzyskuje sie wedlug wynalazku przez nadanie dzwigience lopatki takiego ksztaltu, aby sily bezwladnosci powstajace w dzwigience równowazyly calkowicie lub czesciowo moment pochodzacy od sil bez¬ wladnosci lopatki. Osiaga sie to najlatwiej wte¬ dy, jesli kat miedzy cieciwa profilu a glówna osia bezwladnosci dzwigienki lezaca w plaszczyz¬ nie prostopadlej od osi lopatki wzgledem której moment bezwladnosci jest najmniejszy wynosi 80 do 100°. Cel wynalazku mozna osiagnac nieko¬ niecznie przez nadanie dzwigience wymienionego ksztaltu i ustawienia, ale równiez przez sztywne powiazanie z ukladem dzwigienka-lopatka prze¬ ciwciezarów, tak aby moment bezwladnosci dzwi¬ gienki wraz z tymi przeciwciezarami spelnil wy¬ zej wymienione warunki.Moment skrecajacy Pmla wzgledem osi 3 wy¬ wolany silami P i P' (fig. 2) dzialajacymi na ele¬ menty 4 lopatki 1 jest równowazny poprzez trzpien 5 momentem Qm*b pochodzacym od sil odsrodkowych Q i Q' dzialajacych na przeciwcie¬ zar 6. Poprzez odpowiedni dobór momentów bez¬ wladnosci przeciwciezarów 6 i lopatki I mozna uzyskac calkowite zrównowazenie momentów skr^nfljacych pochodzacych od tych dwu elemen- cow. Na rysunku pokazano przedluzenia wekto- 15 20 rów P i P' oraz Q i Q', które przecinaja sie z osia wirnika wentylatora 2.Zgodnie z wynalazkiem przeciwciezary 6 moga stanowic jedna czesc z dzwigienka sluzaca do obracania lopatki.W przykladzie wykonania (fig. 3) lopatka wiru-" jaca 1 umocowana jest obrotowo w wirniku 9.Na trzpieniu lopatki osadzona jest dzwigienka 6 £ przeciwciezarami. Dzwigienki 6 sa poruszane za pomoca tarczy przesuwnej 7 i trzpienia 8 przez pret przeprowadzony wewnatrz walu 2.Zrównowazenie momentu skrecajacego dziala¬ jacego na lopatke pozwala wydatnie (teoretycznie do zera) zmniejszyc sily dzialajace na mechanizm regulacji. Przy wyzszych predkosciach obwodo¬ wych wirnika, zmniejszenie tych. sil warunkuje w ogóle mozliwosc pracy mechanizmu.Celowosc stosowania wynalazku potwierdzone doswiadczalnie. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Urzadzenie do nastawiania lopatek wirnika wentylatora osiowego w czasie ruchu, w którym 25 do trzpienia lopatki przymocowana jest na stale dzwigienka i przeciwciezary znamienne tym, ze kat pomiedzy cieciwa profilu lopatki przy jej pod¬ stawie a osia bezwladnosci dzwigienki i przeciw¬ ciezarów obliczona w plaszczyznie prostopadlej do 30 osi lopatki jest zawarty w granicach od 80 do 100°.KI. 27 c, 7/07 53464 MKP P 04 d Fig 2 A-A PL