RU67257U1

RU67257U1 - AUTO BALANCING DEVICE

Info

Publication number: RU67257U1
Application number: RU2007111154/22U
Authority: RU
Inventors: Евгений Николаевич Пашков; Григорий Ракитович Зиякаев; Константин Валерьевич Щедривый
Priority date: 2007-03-26
Filing date: 2007-03-26
Publication date: 2007-10-10

Abstract

Устройство относится к машиностроению и может быть использовано для автоматической балансировки роторов с вертикальной осью, работающих на частоте вращения значительно больше критической. Изобретение позволяет увеличить емкость и уменьшить массу устройства при неизменных габаритах. Устройство содержит кольцевую полость, размещенные в ней пустотелые корректирующие массы в виде сегментов, а также балансирующую жидкость, которая в исходном состоянии находится в нижней камере. На закритической частоте вращения жидкость под действием центробежных сил поступает в полость, отжимает легкие корректирующие массы к внутренней стенке полости, в результате чего массы самоустанавливаются, компенсируя при этом дисбаланс.The device relates to mechanical engineering and can be used for automatic balancing of rotors with a vertical axis, operating at a frequency of rotation much more than critical. The invention allows to increase the capacity and reduce the mass of the device with constant dimensions. The device contains an annular cavity, hollow corrective masses are placed in it in the form of segments, as well as a balancing liquid, which is in the initial state in the lower chamber. At the supercritical rotational speed, the fluid under the action of centrifugal forces enters the cavity, squeezes the light corrective masses to the inner wall of the cavity, as a result of which the masses self-establish, compensating for the imbalance.

Description

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована для автоматической балансировки роторов с вертикальной осью, работающих на частоте вращения, значительно больше критической.The utility model relates to the field of mechanical engineering and can be used for automatic balancing of rotors with a vertical axis operating at a rotation frequency that is significantly more than critical.

Известно маятниковое автобалансирующее устройство для балансировки шлифовального круга. Корпус имеет коническое посадочное отверстие для установки на шпинделе станка. На конце шпинделя выполнено глухое отверстие с установленной в нем осью. На оси установлены два сектора в виде маятников, смонтированных на шарикоподшипниках и выполняющих роль корректирующих масс. Свободный конец оси может скользить в отверстии конической головки валика, на котором жестко установлен фиксирующий диск. Валик скользит в отверстии крышки и имеет рукоятку, при помощи которой осуществляется включение и выключение автобалансирующего устройства (Гусаров А.А. Автобалансирующие устройства прямого действия. М. Наука, 2002, стр.40-41).Known pendulum auto-balancing device for balancing the grinding wheel. The housing has a tapered bore for mounting on the machine spindle. A blind hole is made at the end of the spindle with an axis mounted therein. Two sectors are installed on the axis in the form of pendulums mounted on ball bearings and acting as corrective masses. The free end of the axis can slide in the hole of the conical head of the roller on which the fixing disk is rigidly mounted. The roller slides in the hole of the lid and has a handle with which the automatic balancing device is turned on and off (A. Gusarov, Direct-acting auto-balancing devices. M. Nauka, 2002, pp. 40-41).

Недостатком конструкции является ее сложность, инертность маятников, а из-за расположения корректирующих масс в разных плоскостях возникает дополнительный моментный дисбаланс.The design flaw is its complexity, the inertia of the pendulums, and due to the location of the corrective masses in different planes, an additional momentary imbalance arises.

Автоматическое балансирующее устройство для закритической частоты вращения содержит кольцевую полость, размещенные в ней корректирующие массы, выполненные со средним значением плотности менее 1 г/см³. В качестве жидкости использована ртуть (АС СССР 1310654 Автобалансирующее устройство. Опубл. 15.05.87 Б.И. №18.).The automatic balancing device for supercritical rotation speed contains an annular cavity, correction masses placed in it, made with an average density value of less than 1 g / cm ³ . The liquid used was mercury (AS USSR 1310654 Auto-balancing device. Publ. 15.05.87 B. I. No. 18.).

Недостатки устройства - невысокая балансировочная емкость, существующее при работе трение скольжения и наличие лишней неработающей жидкости, влияющей на массогабаритные показатели.The disadvantages of the device are its low balancing capacity, sliding friction existing during operation and the presence of excess idle fluid, which affects the overall dimensions.

Комбинированное автоматическое балансирующее устройство для закритической частоты вращения, выбранное в качестве прототипа, содержит кольцевую полость, размещенные в ней цилиндрические корректирующие массы, имеющие форму тел вращения и выполненные пустотелыми или из материала малой плотности.The combined automatic balancing device for supercritical rotation speed, selected as a prototype, contains an annular cavity, cylindrical corrective masses located in it, having the shape of rotation bodies and made hollow or from low density material.

(Гусаров А.А. Автобалансирующие устройства прямого действия. М. Наука, 2002, стр.66-67)(Gusarov A.A. Auto-balancing devices of direct action. M. Nauka, 2002, pp. 66-67)

Задачей полезной модели является увеличение емкости и уменьшение массы при обеспечении заданных габаритов устройства.The objective of the utility model is to increase capacity and reduce weight while ensuring the specified dimensions of the device.

Технический результат достигается тем, что автобалансирующее устройство для закритической частоты вращения содержит кольцевую полость, заполняемую жидкостью и размещенные в ней корректирующие массы в виде сегментов. Они выполнены пустотелыми или из легких материалов. Сегменты установлены на шариках с возможностью свободного перемещения по окружности в кольцевой полости.The technical result is achieved in that the self-balancing device for supercritical rotation speed contains an annular cavity filled with liquid and correction masses placed in it in the form of segments. They are made hollow or from light materials. The segments are mounted on balls with the possibility of free movement around a circle in an annular cavity.

На фиг.1 изображено устройство в разрезе (с правой стороны на закритической частоте вращения, с левой - на докритической).Figure 1 shows the device in section (on the right side at the supercritical speed, on the left - at the subcritical).

На фиг.2 - вид сверху.Figure 2 is a top view.

Автобалансирующее устройство содержит кольцевую полость 1, размещенные в ней пустотелые корректирующие массы 2 в виде сегментов, установленных на шариках 3, свободно расположенных в проточках 4. Балансирующая жидкость 5 в исходном состоянии находится в камере 6. Канал 7 соединяет камеру 5 и полость 1.The self-balancing device contains an annular cavity 1, hollow corrective masses 2 placed in it in the form of segments mounted on balls 3, freely located in the grooves 4. The balancing fluid 5 is in the initial state in the chamber 6. The channel 7 connects the chamber 5 and the cavity 1.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

На частотах вращения ниже критических корректирующие массы 2 занимают положение в тяжелой части ротора и увеличивают дисбаланс, а балансирующая жидкость 5 находится в камере 6. При частоте вращения выше критической ω>ω₀ (где ω₀ - критическая частота вращения) жидкость 5 по каналам 7 под действием центробежных сил заполняет кольцевую полость 1. Она вызывает прижатие корректирующих масс 2, расположенных на легких шариках 3, к внутренней стенке за счет большой разницы в среднем значении плотности между легкими массами и тяжелой жидкостью. При этом корректирующие массы 2 посредством шариков 3, свободно перемещающихся по проточке 4, обкатываются по внутренней стенке полости и занимают автоматически положение, соответствующее уравновешенному состоянию. Центробежные силы от балансировочной жидкости вытесняют корректирующие массы 2 и действуют в направлении оси вращения, компенсируя дисбаланс.At rotational speeds below critical, corrective masses 2 occupy a position in the heavy part of the rotor and increase the imbalance, and balancing fluid 5 is in chamber 6. At a rotational speed higher than the critical ω> ω ₀ (where ω ₀ is the critical rotational speed), fluid 5 flows through channels 7 under the action of centrifugal forces it fills the annular cavity 1. It causes the correction masses 2 located on the light balls 3 to be pressed against the inner wall due to the large difference in the average density between light masses and a heavy liquid. At the same time, the correcting masses 2, by means of balls 3 freely moving along the groove 4, are rolled around the inner wall of the cavity and automatically occupy a position corresponding to a balanced state. The centrifugal forces from the balancing fluid displace the corrective mass 2 and act in the direction of the axis of rotation, compensating for the imbalance.

Использование корректирующих масс, выполненных в виде сегментов со средним значением плотности менее 1 г/см³, позволяет увеличить емкость и уменьшить массу устройства при неизменных его габаритах.The use of corrective masses made in the form of segments with an average density value of less than 1 g / cm ³ allows to increase the capacity and reduce the mass of the device with its dimensions unchanged.

Пример конкретного выполнения.An example of a specific implementation.

В качестве балансировочной жидкости используют глицерин с плотностью 1,316 г/см³. Пустотелые сегменты вместе с шариками имеют среднюю плотность 0,5 г/см³. При подобных условиях использования были получены следующие результаты.As a balancing fluid, glycerin with a density of 1.316 g / cm ^{3 is used} . Hollow segments together with balls have an average density of 0.5 g / cm ³ . Under these conditions of use, the following results were obtained.

В сравнении с прототипом, данное устройство позволяет увеличить емкость устройства приблизительно в 4 раза, а также уменьшить объем камеры и жидкости на 50% (в связи с тем, что часть жидкости не участвует в балансировочном процессе).Compared with the prototype, this device allows you to increase the capacity of the device by approximately 4 times, as well as reduce the volume of the chamber and liquid by 50% (due to the fact that part of the liquid is not involved in the balancing process).

Claims

Self-balancing device for supercritical rotation speed, containing an annular cavity, correction masses and liquid placed in it, characterized in that the correction masses are made in the form of segments mounted on balls, with the possibility of movement around a circle in an annular cavity.