RU2265814C1 - Device for automatic balancing of rotors - Google Patents
Device for automatic balancing of rotors Download PDFInfo
- Publication number
- RU2265814C1 RU2265814C1 RU2004113717/28A RU2004113717A RU2265814C1 RU 2265814 C1 RU2265814 C1 RU 2265814C1 RU 2004113717/28 A RU2004113717/28 A RU 2004113717/28A RU 2004113717 A RU2004113717 A RU 2004113717A RU 2265814 C1 RU2265814 C1 RU 2265814C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- balancing
- rotor
- chamber
- aggregation
- shaft
- Prior art date
Links
Landscapes
- Testing Of Balance (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для уравновешивания вращающихся элементов машин и механизмов.The invention relates to mechanical engineering and can be used to balance the rotating elements of machines and mechanisms.
Известно устройство для автоматической балансировки роторов (1. В.М.Козин, Г.Д.Шекун. 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 is known for automatic balancing of rotors (1. V.M. Kozin, G.D.Shekun. Patent of the Russian Federation and RU 2189021 C1, 09/10/2002), comprising a balancing chamber mounted on bearing bearings filled with hardening fluid, while the balancing chamber is carried out 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 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, а для изменения агрегатного состояния легкоплавкого вещества используют пьезоэлементы.A device for balancing rotors containing a balancing chamber mounted on supports filled with a hardening material, which is used as fusible materials capable of repeatedly changing its state of aggregation, the hardening material acting as a balancing mass, the balancing chamber is partially filled with a hardening material and is made in the form hollow cylinder located inside the rotor, and to change the state of aggregation of the low-melting substance use piezoelectric elements.
Отличительные признаки:Features:
Пьезоэлементы устанавливают внутри балансировочной камеры на валу ротора, выполненного из токопроводящего материала, при этом вал устанавливают в вертикальном положении, а элементы располагают на уровне выше уровня отвердевающего материала.Piezoelectric elements are installed inside the balancing chamber on the rotor shaft made of conductive material, while the shaft is installed in a vertical position, and the elements are placed at a level above the level of the hardening material.
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 a position that is spatially opposite to an unbalanced (excess) mass, i.e. "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.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.
Поскольку нарушение сбалансированности ротативной системы неизбежно приводит к возникновению вибрации ротора и, вследствие этого, к изгибным колебаниям (деформациям) вала ротора, то в качестве источника тепловой энергии могут быть использованы пьезоэлементы, установленные внутри балансировочной камеры на валу ротора. Если вал выполнить из токопроводящего материала, а выходы (контакты) пьезоэлементов замкнуть на этот материал, то от деформаций вала ротора пьезоэлементы начнут вырабатывать электрический ток, который, проходя через материал вала ротора, разогреет последний. От появившегося таким образом источника тепла легкоплавкий материал, заполняющий камеру и выполняющий функцию уравновешивающей массы, расплавится, что приведет к сбалансированности ротативной системы при закритической частоте вращения ротора.Since the imbalance of the rotational system inevitably leads to rotor vibration and, consequently, to bending vibrations (deformations) of the rotor shaft, piezoelectric elements installed inside the balancing chamber on the rotor shaft can be used as a source of thermal energy. If the shaft is made of a conductive material, and the outputs (contacts) of the piezoelectric elements are shorted to this material, then from the deformation of the rotor shaft the piezoelectric elements will begin to generate electric current, which, passing through the material of the rotor shaft, will heat the latter. From the heat source thus created, the fusible material that fills the chamber and acts as a balancing mass will melt, which will lead to the balance of the rotational system at the supercritical rotor speed.
Изобретение осуществляется следующим образом.The invention is as follows.
Балансировочную камеру выполняют в виде полого цилиндра, расположенного внутри ротора, и размещают на валу ротора, при этом вал выполняют из токо-теплопроводящего материала и устанавливают в вертикальном положении. На валу ротора внутри балансировочной камеры, опирающейся на опоры, устанавливают пьезоэлементы, контакты которых замыкают на вал ротора. Балансировочную камеру частично заполняют отвердевающим материалом из легкоплавкого вещества с большим удельным весом, например сплавом Вуда. Если при вращении ротора возникает дисбаланс ротативной системы, то вибрация, передаваемая через вал ротора на пьезоэлементы, приводит к деформации последних и соответствующему возбуждению электрического тока. Для обеспечения деформирования пьезоэлементов при застывшем материале их располагают на уровне выше уровня отвердевающего материала. Замкнутость контактов пьезоэлементов на вал ротора вызовет его разогрев и расплав отвердевающего материала и приобретение вследствие этого текучести последним. 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 прекратится и, соответственно, прекратится поступление тепловой энергии в балансировочную камеру. Материал уравновешивающей массы затвердевает и ротативная система примет сбалансированное состояние. При повторном возникновении дисбаланса ротора при его эксплуатации уравновешивание производят автоматически по вышеизложенной схеме.The balancing chamber is made in the form of a hollow cylinder located inside the rotor, and is placed on the rotor shaft, while the shaft is made of thermally conductive material and installed in a vertical position. Piezoelectric elements are installed on the rotor shaft inside the balancing chamber, which is supported by the supports, whose contacts are closed on the rotor shaft. The balancing chamber is partially filled with a hardening material of fusible material with a high specific gravity, for example, Wood alloy. If during rotation of the rotor an imbalance of the rotational system occurs, then the vibration transmitted through the rotor shaft to the piezoelectric elements leads to deformation of the latter and the corresponding excitation of the electric current. To ensure the deformation of the piezoelectric elements when the material is solidified, they are placed at a level above the level of the hardening material. The closed contacts of the piezoelectric elements on the rotor shaft will cause it to heat up and melt the hardening material and, as a result, acquire the fluidity as the latter. 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 will stop and, accordingly, the flow of thermal energy into the balancing chamber will stop. The material of the balancing mass hardens and the rotational system takes a balanced state. When the rotor imbalance reoccurs during its operation, balancing is carried out automatically according to the above scheme.
Изобретение поясняется чертежом.The invention is illustrated in the drawing.
На валу 1 балансировочной камеры 2 устанавливают пьезоэлементы 3. При вращении несбалансированного ротора 4 пьезоэлементы 3 начнут возбуждать электрический ток, который разогреет вал 1. Выделение тепла расплавит уравновешивающую массу 5, которая при закритической частоте вращения ω примет из положения 6 оптимальное положение 7.Piezoelectric elements 3 are installed on the shaft 1 of the balancing chamber 2. When the unbalanced rotor 4 is rotated, the piezoelectric elements 3 will begin to generate an electric current that will heat the shaft 1. The heat generation will melt the balancing mass 5, which will take the optimal position 7 from position 6 at the supercritical speed ω.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004113717/28A RU2265814C1 (en) | 2004-05-05 | 2004-05-05 | Device for automatic balancing of rotors |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004113717/28A RU2265814C1 (en) | 2004-05-05 | 2004-05-05 | Device for automatic balancing of rotors |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004113717A RU2004113717A (en) | 2005-10-27 |
RU2265814C1 true RU2265814C1 (en) | 2005-12-10 |
Family
ID=35863652
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004113717/28A RU2265814C1 (en) | 2004-05-05 | 2004-05-05 | Device for automatic balancing of rotors |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2265814C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015113541A1 (en) | 2014-01-30 | 2015-08-06 | Technische Universität Bergakademie Freiberg | Bodies fixedly restrained at one end for parts of a system that rotate into the supercritical speed range and method for producing the bodies |
-
2004
- 2004-05-05 RU RU2004113717/28A patent/RU2265814C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015113541A1 (en) | 2014-01-30 | 2015-08-06 | Technische Universität Bergakademie Freiberg | Bodies fixedly restrained at one end for parts of a system that rotate into the supercritical speed range and method for producing the bodies |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004113717A (en) | 2005-10-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Beams | High rotational speeds | |
RU2457527C2 (en) | Tourbillon mechanism for clocks | |
RU2265814C1 (en) | Device for automatic balancing of rotors | |
JP6793722B2 (en) | Vibration mechanism, machine and implementation method with simultaneous cross centrifuge | |
JP2009220875A (en) | Material filling apparatus | |
CN210802021U (en) | Rotary type sintering furnace rotating device | |
CN102126020B (en) | Melted magnesium supply pump and control method for the same | |
RU2256892C1 (en) | Arrangement for balancing of rotors | |
RU2231765C1 (en) | Rotor automatic balancer | |
RU2231763C1 (en) | Rotor automatic balancer | |
RU2336510C2 (en) | Device for rotor alignment | |
RU2231767C1 (en) | Rotor automatic balance | |
RU2231766C1 (en) | Rotor automatic balancer | |
RU2292535C1 (en) | Device for automatic and repeated balancing of rotors | |
RU2234068C1 (en) | Method of automatic balancing adjustment of rotors | |
RU2231764C1 (en) | Rotor automatic balancer | |
RU2257558C1 (en) | Device for automatic multiple balancing of rotors | |
RU2244278C1 (en) | Method of automatic balancing rotor | |
JP2003236409A (en) | Rotary body having self-balance and rotary apparatus | |
CN209138547U (en) | A kind of penetrant crystalline agent quantitative adding device | |
RU2241215C1 (en) | Device for automatic balancing of rotors | |
RU2241213C1 (en) | Device for automatic balancing of rotors | |
SU1104476A1 (en) | Centrifugal shaft speed governor | |
RU2158907C1 (en) | Process of automatic balancing of rotative systems | |
SU1577875A1 (en) | Vibration exciter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060506 |