RU2231763C1 - Rotor automatic balancer - Google Patents

Rotor automatic balancer Download PDF

Info

Publication number
RU2231763C1
RU2231763C1 RU2002131088/28A RU2002131088A RU2231763C1 RU 2231763 C1 RU2231763 C1 RU 2231763C1 RU 2002131088/28 A RU2002131088/28 A RU 2002131088/28A RU 2002131088 A RU2002131088 A RU 2002131088A RU 2231763 C1 RU2231763 C1 RU 2231763C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotor
balancing
balancing chamber
chamber
filled
Prior art date
Application number
RU2002131088/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002131088A (en
Inventor
В.М. Козин (RU)
В.М. Козин
Original Assignee
Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН filed Critical Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН
Priority to RU2002131088/28A priority Critical patent/RU2231763C1/en
Publication of RU2002131088A publication Critical patent/RU2002131088A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2231763C1 publication Critical patent/RU2231763C1/en

Links

Landscapes

  • Testing Of Balance (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering.
SUBSTANCE: invention is designed for balancing rotating members of machines and mechanisms. Proposed automatic balancer contains balancing chamber installed on supports and filled with solidifiable material. Used as said materials are low-melting materials capable of repeatedly changing their aggregative state. Solidifiable material plays part of balancing mass. Balancing chamber is partially filled with solidifiable, material and it is made in form of hollow cylinder located inside rotor. Expanding clutch is installed on rotor shaft which, under action of centrifugal forces caused by vibration and unbalance of rotor rotating at working frequency, sets into operation an electric generator installed preliminarily coaxially with rotor. Current leads of electric generator are connected to electric heating spiral located on inner walls of balancing chamber.
EFFECT: improved reliability of device used at different operating conditions of rotation systems.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для автоматического уравновешивания вращающихся элементов машин и механизмов.The invention relates to mechanical engineering and can be used to automatically balance the rotating elements of machines and mechanisms.

Известно устройство для автоматической балансировки роторов (1. Козин В.М., Шекун Г.Д. Патент РФ и RU 2189021 С1, 10.09.2002), содержащее устанавливаемую на подшипниковых опорах балансировочную камеру, заполненную отвердевающей жидкостью, при этом балансировочную камеру выполняют в виде полого цилиндра, расположенного внутри ротора. В гнездах подшипниковых опор устанавливают пьезоэлементы, которые посредством токопроводов замыкаются на электронагревательную спираль, расположенную на внутренних стенках балансировочной камеры, а в качестве отвердевающего материала используют легкоплавкие вещества, обладающие способностью неоднократно изменять свое агрегатное состояние. Отвердевающий материал выполняет функцию уравновешивающей массы, а балансировочную камеру заполняют отвердевающим материалом частично.A device for automatic balancing of rotors is known (1. Kozin VM, Shekun GD Patent of the Russian Federation and RU 2189021 C1, 09/10/2002) containing a balancing chamber mounted on bearing supports filled with a hardening fluid, while the balancing chamber is carried out in in the form of a hollow cylinder located inside the rotor. Piezoelectric elements are installed in the nests of the bearing bearings, which are closed by current conductors to an electric heating coil located on the inner walls of the balancing chamber, and fusible substances with the ability to repeatedly change their state of aggregation are used as hardening material. The hardening material functions as a balancing mass, and the balancing chamber is partially filled with the hardening material.

Недостатком решения является сложность и ненадежность устройства в эксплуатации.The disadvantage of this solution is the complexity and unreliability of the device in operation.

Задача заявляемого изобретения состоит в упрощении конструкции балансировочного устройства.The task of the invention is to simplify the design of the balancing device.

Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, заключается в повышении надежности устройства при его использовании на различных режимах эксплуатации ротативных систем.The technical result achieved by solving the problem is to increase the reliability of the device when it is used in various operating modes of rotational systems.

Существенные признаки, характеризующие изобретение.The essential features characterizing the invention.

Ограничительные признаки:Restrictive signs:

Устройство для автоматической балансировки роторов, содержащее устанавливаемую на опорах балансировочную камеру, заполненную отвердевающим материалом, в качестве которого используют легкоплавкие вещества, обладающие способностью неоднократно изменять свое агрегатное состояние, причем отвердевающий материал выполняет функцию уравновешивающей массы, балансировочную камеру заполняют отвердевающим материалом частично и выполняют ее в виде полого цилиндра, расположенного внутри ротора.A device for automatic balancing of rotors containing a balancing chamber mounted on supports filled with hardening material, which is used as fusible materials, which are able to repeatedly change their state of aggregation, moreover, the hardening material acts as a balancing mass, the balancing chamber is partially filled with hardening material and is carried out in in the form of a hollow cylinder located inside the rotor.

Отличительные признаки:Features:

На валу ротора устанавливают центробежную муфту, которая за счет дополнительных центробежных сил, возникающих от вибрации, вызванной дисбалансом ротора при его вращении с рабочей частотой, приводит во вращение предварительно соосно установленный с ротором генератор электрического тока, токопроводы которого замыкаются на электронагревательную спираль, расположенную на внутренних стенках балансировочной камеры.A centrifugal clutch is installed on the rotor shaft, which, due to additional centrifugal forces arising from vibration caused by the imbalance of the rotor when it rotates with the operating frequency, drives an electric current generator pre-coaxially mounted with the rotor, the current conductors of which are closed by an electric heating spiral located on the inside walls of the balancing chamber.

Известно (2. Шекун Г.Д. Патент РФ №2118805), что вещество в жидкотекучем состоянии и частично заполняющее балансировочную камеру при изменении частоты вращения ротора под действием инерционных сил перетекает в наиболее удаленную от оси вращения полость камеры, занимая такое угловое и радиальное положение, которое пространственно противоположно неуравновешенной (избыточной) массе, т.е. “тяжелой” части ротативной системы. Таким образом, обладая свойством начальной текучести, вещество (уравновешивающая масса) концентрируется на стороне “легкой” части ротативной системы. Использование этого эффекта может существенно снизить градиент противоположно направленных динамических сил. Использование веществ, обладающих свойством затвердевать с одновременным схватыванием со стенками камеры, исключает последующее перетекание уравновешивающей массы, что способствует стабилизации динамической системы при рабочей частоте вращения ротора.It is known (2. Shekun GD RF Patent No. 2118805) that a substance in a fluid state and partially filling the balancing chamber when the rotor speed changes under the action of inertial forces flows into the chamber cavity farthest from the axis of rotation, occupying such an angular and radial position , which is spatially opposite to the unbalanced (excess) mass, i.e. The “heavy” part of the rotational system. Thus, having the property of initial fluidity, the substance (balancing mass) is concentrated on the side of the “light” part of the rotational system. Using this effect can significantly reduce the gradient of oppositely directed dynamic forces. The use of substances having the property of hardening with simultaneous setting with the walls of the chamber eliminates the subsequent overflow of the balancing mass, which helps to stabilize the dynamic system at the operating rotational speed of the rotor.

При возникновении необходимости балансировки ротора в процессе его эксплуатации к затвердевшему веществу подводится тепловая энергия. При этом вещество, обладая свойством изменения своего агрегатного состояния, принимает вновь жидкотекучее состояние и процесс автоматического уравновешивания ротативной системы возобновляется. Поскольку нарушение сбалансированности ротативной системы неизбежно приводит к возникновению вибрации ротора и появлению вследствие этого дополнительных к основным (при отсутствии вибрации) центробежных сил, то появляется возможность использовать это явление для получения источника тепловой энергии за счет “включения” в работу предлагаемого устройства. При этом устройство будет “включаться” автоматически.If it becomes necessary to balance the rotor during its operation, thermal energy is supplied to the hardened substance. In this case, the substance, possessing the property of changing its state of aggregation, assumes the fluid state again and the process of automatic balancing of the rotational system resumes. Since the imbalance of the rotational system inevitably leads to rotor vibration and the appearance of additional centrifugal forces in addition to the main ones (in the absence of vibration), it becomes possible to use this phenomenon to obtain a source of thermal energy by “turning” the proposed device into operation. In this case, the device will “turn on” automatically.

Изобретение осуществляется следующим образом.The invention is as follows.

На валу балансировочной камеры, частично заполненной легкоплавким материалом, например сплавом Вуда, устанавливают центробежную муфту и соосно с валом - генератор электрического тока, например магнето. Муфту регулируют так, чтобы она приводила во вращение генератор только за счет дополнительных к основным (при сбалансированном роторе) центробежных сил, возникающих от вибрации, вызванной дисбалансом ротора при его вращении с рабочей частотой. Вырабатываемый генератором ток посредством токопроводов замыкают на электронагревательную спираль, которую располагают на внутренних стенках балансировочной камеры.A centrifugal clutch is installed on the shaft of the balancing chamber, partially filled with fusible material, for example, Wood’s alloy, and an electric current generator, for example magneto, is aligned with the shaft. The clutch is adjusted so that it rotates the generator only due to the centrifugal forces additional to the main (with a balanced rotor) arising from vibration caused by the imbalance of the rotor during its rotation with the operating frequency. The current generated by the generator through the conductors is closed on an electric heating spiral, which is located on the inner walls of the balancing chamber.

При вращении несбалансированного ротора за счет дополнительных центробежных сил муфта приведет во вращение генератор, вырабатывающий ток, величина которого расплавит легкоплавкий материал уравновешивающей массы. При вращении ротора с закритической частотой расплавленный материал, выполняющий функцию уравновешивающей массы, примет оптимальное расположение внутри балансировочной камеры и обеспечит сбалансированность системы. После наступления момента сбалансированности вибрация ротора и дополнительные центробежные силы исчезнут. Частоту вращения ротора снижают. Муфта отключит генератор, что остановит приток тепловой энергии. За счет естественного рассеивания энергии (температура окружающего воздуха должна быть ниже температуры плавления вещества) температура уравновешивающей массы понизится и она затвердеет, что зафиксирует сбалансированность системы.When an unbalanced rotor rotates due to additional centrifugal forces, the clutch will rotate a generator that generates current, the value of which will melt the fusible material of the balancing mass. When the rotor rotates with a supercritical frequency, the molten material, which acts as a balancing mass, will take the optimal location inside the balancing chamber and ensure the balance of the system. After the moment of balance, the vibration of the rotor and additional centrifugal forces disappear. The rotor speed is reduced. The clutch will shut off the generator, which will stop the flow of thermal energy. Due to the natural dissipation of energy (the ambient temperature should be lower than the melting point of the substance), the temperature of the balancing mass will decrease and it will harden, which will fix the balance of the system.

При последующих возникновениях дисбалансов ротора во время его эксплуатации уравновешивание произойдет автоматически по вышеизложенной схеме.With subsequent occurrence of rotor imbalances during its operation, balancing will occur automatically according to the above scheme.

Изобретение поясняется чертежом, где показан пример его реализации.The invention is illustrated in the drawing, which shows an example of its implementation.

На валу 1 балансировочной камеры 2, частично заполненной легкоплавким материалом 3, устанавливают центробежную муфту 4 и генератор 5. Посредством токопроводов 6 генератор 5 замыкают на электронагревательную спираль 7. Вырабатываемый генератором 5 ток при вращении ротора 8 с частотой ω расплавит материал 3, который примет из положения 9 оптимальное положение 10 внутри балансировочной камеры 2.A centrifugal clutch 4 and a generator 5 are installed on the shaft 1 of the balancing chamber 2, partially filled with fusible material 3. By means of the conductors 6, the generator 5 is closed on an electric heating coil 7. The current generated by the generator 5 when the rotor 8 rotates with a frequency ω will melt the material 3, which will take from position 9 optimal position 10 inside the balancing chamber 2.

Claims (1)

Устройство для автоматической балансировки роторов, содержащее устанавливаемую на опорах балансировочную камеру, заполненную отвердевающим материалом, в качестве которого используют легкоплавкие вещества, обладающие способностью неоднократно изменять свое агрегатное состояние, причем отвердевающий материал выполняет функцию уравновешивающей массы, балансировочную камеру заполняют отвердевающим материалом частично и выполняют ее в виде полого цилиндра, расположенного внутри ротора, отличающееся тем, что на валу ротора устанавливают центробежную муфту, которая за счет центробежных сил, возникающих от вибрации, вызванной дисбалансом ротора при его вращении с рабочей частотой, приводит во вращение предварительно установленный соосно с ротором генератор электрического тока, токопроводы которого замыкаются на электронагревательную спираль, расположенную на внутренних стенках балансировочной камеры.A device for automatic balancing of rotors containing a balancing chamber mounted on supports filled with hardening material, which is used as fusible materials, which are able to repeatedly change their state of aggregation, moreover, the hardening material acts as a balancing mass, the balancing chamber is partially filled with hardening material and is carried out in the form of a hollow cylinder located inside the rotor, characterized in that the rotor shaft is mounted ayut centrifugal clutch, which due to centrifugal forces arising from the vibration caused by unbalance of the rotor during its rotation with the operating frequency, results in rotation preset coaxially with the rotor of an electric current generator, which conductors are closed on the electric heating coil disposed on the inner walls of the balancing chamber.
RU2002131088/28A 2002-11-19 2002-11-19 Rotor automatic balancer RU2231763C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002131088/28A RU2231763C1 (en) 2002-11-19 2002-11-19 Rotor automatic balancer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002131088/28A RU2231763C1 (en) 2002-11-19 2002-11-19 Rotor automatic balancer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002131088A RU2002131088A (en) 2004-05-10
RU2231763C1 true RU2231763C1 (en) 2004-06-27

Family

ID=32846413

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002131088/28A RU2231763C1 (en) 2002-11-19 2002-11-19 Rotor automatic balancer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2231763C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0810016B2 (en) Fluid friction clutch
RU2231763C1 (en) Rotor automatic balancer
US8371802B2 (en) Shaft stabiliser
ES325630A1 (en) A washing and centrifuging machine of tissues. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)
RU2231767C1 (en) Rotor automatic balance
RU2231765C1 (en) Rotor automatic balancer
RU2231764C1 (en) Rotor automatic balancer
RU2189021C1 (en) Rotor automatic balancer
RU2265814C1 (en) Device for automatic balancing of rotors
RU2336510C2 (en) Device for rotor alignment
RU2231766C1 (en) Rotor automatic balancer
RU2244277C1 (en) Device for balancing rotors
RU2234067C1 (en) Device for automatic balancing adjustment of rotors
RU2234068C1 (en) Method of automatic balancing adjustment of rotors
RU2256892C1 (en) Arrangement for balancing of rotors
BRPI0622178B1 (en) method of generating rotation around an output axis, method of making a vehicle, method of obtaining a supply of pure water from the atmosphere, method of removing pollution from the atmosphere, method of generating electricity, engine for generating rotation about an output axis , set of engines, vehicle and electricity generator and electricity generator
JP2007132374A (en) Vibration preventing device for rotor
RU2241215C1 (en) Device for automatic balancing of rotors
RU2158907C1 (en) Process of automatic balancing of rotative systems
RU2292535C1 (en) Device for automatic and repeated balancing of rotors
RU2232215C1 (en) Centrifugal squeezing washing machine
RU2171457C1 (en) Gear for automatic balancing of rotors
JP2003236409A (en) Rotary body having self-balance and rotary apparatus
RU2002131088A (en) DEVICE FOR AUTOMATIC BALANCING OF ROTORS
US2838954A (en) Precession control means for upright centrifugal spinner

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20041120