Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 15.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 09.12.1974 72875 KI. 62a2,ll/02 MKP B64c 11/02 CZYTELNIA Urzedu Patentowego Twórcawynalazku: Stanislaw Kaminski, Zbigniew Paluch Uprawniony z patentu tymczasowego: Zaklad Doswiadczalny przy Wytwórni Sprzetu Komunikacyjnego, Swidnik (Polska) Piasta wirnika maszyny wirowej Wynalazek dotyczy piasty wirnika maszyny wirowej, w szczególnosci bezprzegubowej konstrukcji piasty o elastycznych ramionach, przeznaczonej zwlaszcza do mocowania lopat wirnika nosnego wiroplata.Znana piasta elastyczna o ukladzie bezprzegubowym wykonana jest z warstwowo ulozonych, przesyco¬ nych zywica epoksydowa niedoprzedów drutu stalowego, przedzielonych warstwami przesyconego zywica wy¬ pelniacza w postaci wlóknistych niedoprzedów szklanych lub grafitowych, badz warstwami elastomeru takiego jak guma naturalna lub syntetyczna.W omawianej konstrukcji piasta zestawiona jest z metalowej plyty srodkowej o wykroju piasty oraz z syme¬ trycznie rozmieszczonych na obu stronach plyty, wstepnie wykonanych, polówek rdzeni glowicy piasty oraz czesci koncowych ramion. Rdzenie, wykonane z warstwowo ulozonych laminowanych niedoprzedów drutu, maja na swoim obwodzie równolegle do plyty rowki oraz otwory przeznaczone do laczenia piasty zwalem i ramion piasty z okuciami lopat. Uksztaltowanie piasty nastepuje przez owijanie osadzonych na plycie rdzeni przesyconym zywica niedoprzedem drutu, prowadzonym wzdluz obrysu plyty srodkowej poprzez rowki w rdze¬ niach przeciwleglych ramion piasty oraz w rdzeniach glowicy. Poniewaz proces owijania prowadzony jest na przemian dla poszczególnych par przeciwleglych ramion, powstajace szczeliny miedzy sasiednimi warstwami danego ramienia zostaja w trakcie owijania wypelnione odcinkami warstw wypelniacza. Nastepnie poddaje sie piaste procesowi utwardzania zywicy celem zespolenia poszczególnych elementów i warstw w jedna calosc.Przedstawiona konstrukqa piasty, wobec przyjetego ukladu nawijania pasm wlókien na przeciwlegle ra¬ miona, jest ograniczona do piast o parzystej ilosci ramion. Dalsza wada rozwiazania jest duza grubosc glowicy piasty rosnaca, na skutek krzyzowania sie pasm, wraz z iloscia ramion. W zwiazku z powyzszym omawiane rozwiazanie praktycznie jest mozliwe do wykorzystania w wirnikach dwu i czterolopatowych a zupelnie nie moze znalezc zastosowania w wielolopatowych wirnikach wentylatorów. Ponadto konstrukcja wykazuje szereg niedogodnosci wynikajacych z przyjetego podzialu technologicznego piasty oraz sposobu prowadzenia wlókien.Mianowicie, koniecznosc wykonania pólfabrykatów rdzeni ramion i glowicy a nastepnie ich obróbki powaznie zwieksza pracochlonnosc wykonania piasty. Natomiast wprowadzanie pasm w rowki uprzednio wykonane w rdzeniach nie zapewnia wlasciwego, stalego docisku poszczególnych warstw a w zwiazku z tym prawidlowego ich zespolenia dla utworzenia monolitycznej struktury w obrebie glowicy i koncowych czesci ramion.2 72875 Celem wynalazku jest usuniecie wad znanej piasty elastyczna o ukladzie bezprzegubowym a dzieki temu rozszerzenie zakresu zastosowania tego rodza u konstrukcji, zarówno do wirników nosnych wiroplatów o dowol¬ nej ilosci lopat jak równiez wirników innych maszyn wirowych jak na przyklad wirników wentylatorów. Dla osiagniecia tego celu wytyczono zadanie zmiany ukladu nawijania pasm wlókien na poszczególne ramiona oraz zmiany konstrukcji glowicy piasty.Zgodnie z wytyczonym zadaniem, w piascie wedlug wynalazku wlókna ulozone sa w pasmo które obej¬ mujac elementy okucia ramion, przenoszace sily pochodzace od lopat, tworzy obwód zamkniety przechodzac kolejno zjednego ramienia piasty na drugie, sasiednie, poprzez prowadzace elementy glowicy piasty, usytuowane na zewnatrz tego obwodu. W obrebie okuc ramion oraz glowicy piasty pasma przedzielone sa przekladkami z przesyconych zywica tkanin, korzystnie o wlóknach tego samego rodzaju co wlókna w pasmach.Przyjety uklad nawijania pasm pozwala na realizacje piast dla dowolnej ilosci lopat przy czym grubosc glowicy piasty nie ulega powiekszaniu wraz ze wzrostem ilosci jej ramion. W zwiazku z powyzszym piasta charakteryzuje sie niskim ciezarem oraz szerokim zakresem zastosowania. Konstrukcja piasty wedlug wynalaAu jest latwa w wykonaniu, pozwala na stala kontrole jakosci ukladania poszczególnych warstw pasmw trakcie ich nawijania, jak równiez umozliwia przylozenie odpowiednia sily docisku dla spojenia warstw w procesie utwar¬ dzania zywicy.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedsta¬ wia piaste w rzucie poziomym, bez pokryw ramion i dolnego ogranicznika ugiecia ramion, fig. 2 — ramie piasty w przekroju zaznaczonym A—A na fig. 1 fig. 3 - piaste w przekroju wzdluz rozpietosci ramienia zaznaczonym B-Bnafig. 1.Zgodnie z rysunkiem, piasta utworzona jest z pasma 1 jednokierunkowych wlókien szklanych, przesyco¬ nych zywica epoksydowa, które ulozone warstwowo w formie równoleglych pakietów 2 stanowia ramiona 3 piasty, zwiazane z glowica 4 i zakonczone okuciami 5 do przylaczenia lopat. Wszystkie ramiona piasty uksztal¬ towane sa zjednego odcinka pasma 1, obejmujacego tulejowe czesci 6 okuc 5 i zwiazanego z glowica 4, przy przejsciu zjednego ramienia 3 na sasiednie, prowadzacymi elementami w postaci wystepów 7 usytuowanych na zewnatrz zamknietego obwodu pasma 1. Kolejne warstwy ukladanego pasma przedzielone sa w strefach glowicy 4 oraz okuc 5 przekladkami 8, 9 z przesyconej zywica tkaniny z wlókien szklanych. Natomiast na pozostalej dlugosci ramion 3, miedzy przekladkami 8 i 9 sasiednie warstwy pasma 1 oddzielone sa wkladkami 10 z gumy o grubosci przekladek i szerokosci pasma. Dla zapobiezenia skokowej zmianie sztywnosci piasty przy przejsciu ze stref o wysokiej sztywnosci, w obrebie glowicy 4 i okuc 5, do elastycznego odcinka ramion 3 podkladki 8 i 9 wpuszczone sa w pakiety 2 ramion 3 na rózna dlugosc, w zwiazku z czym odpowiednio rózna dlugosc maja wkladki 10. Glowica 4 piasty posiada wspólosiowo do wystepów prowadzacych 7, uksztaltowana tuleje 11 z otworem wielorowkowym 12 do osadzenia glowicy na wale i przeniesienia momentu obrotowego. Na zewne¬ trznej srednicy tulei 11 osadzone sa ograniczniki ugiecia ramion, górny 13 oraz ogranicznik dolny 14, obejmujace w strefie glowicy pakiety ramion i sciskajace te pakiety poprzez przechodzace przez otwory w wystepach 7 sruby 15 skrecane nakretkami 16. Pakiet 2 obejmujacy tulejowa czesc 6 okucia 5 docisniety jest do dna 17 okucia pokrywa 18 mocowana zewnetrznymi srubami 19 i nakretkami 20 oraz przechodzaca przez tulejowa czesc 6 centralna sruba 21 i nakretke 22. Sruba 21 jest drazona, a jej nieprzelotowy otwór 23, zamykany nie pokazanym na rysunku denkiem, przeznaczony jest dla umieszczenia ciezarków 24 sluzacych do wywazania piasty. Dla zabezpieczenia przed wplywem warunków atmosferycznyehpakiety 2 ramion 3 oraz krawedzie 25 przekladek 8 i 26 przekladek 9 osloniete sa warstwa 27 gumy.Wymagana charakterystyke sztywnosciowa piaste uzyskuje sie po przeprowadzeniu procesu utwardzania zywicy, wiazaca poszczególne warstwy pakietu 2. W obrebie glowicy 4 oraz koncowych czesci ramion 3 wytwa¬ rza sie monolityczna struktura o wysokiej sztywnosci, podczas gdy ramiona zachowuja elastycznosc. Dzieki temu, oddzialywanie niepokazanych na rysunku organów sterowania na popychacze 28 zwiazane z okuciami 5 powoduje sprezyste odksztalcenia ramion 3, które w efekcie pozwalaja na zmiany, w szerokich granicach, katów nastawienia lopat wirnika. PL PL