UA55446C2 - Автобалансувальний пристрій ротора - Google Patents

Abstract

Винахід може бути використаний в машинобудуванні для балансування роторів відцентрових машин. Автобалансувальний пристрій містить дві з'єднані корегувальні маси. Вектори дисбалансів, що проведені з точки з'єднання мас, утворюють прямий кут. Корегувальний вантаж закріплюється у сферичному тілі з центром у точці з'єднання мас і встановлюється у сферичну порожнину ротора з можливістю вільного обертання навколо точки на осі вала. Винахід дозволяє досягти одночасного балансування і демпфірування крутильних і кутових вібрацій ротора.

Description

Винахід відноситься до машинобудування і може бути використаний при балансуванні роторів відцентрових машин на закритичних швидкостях обертання.

Відомі автобалансуючі пристрої, що працюють на закритичній швидкості обертання, містять дві з'єднані корегуючі маси у вигляді маятників, між векторами дисбалансів яких, проведених з точки з'єднання, прямий кут, і які насаджені на осі, перпендикулярні валу (див. Філімоніхін Г.Б, Про можливість зрівноваження ротора зв'язаними маятниками, насадженими на осі, перпендикулярні валу ротора // Загальнодержавний міжвідомчий н.-т. збірник "Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин". - 1999. Вип. Ме 27. -С. 173-176).

Недоліком пристроїв є те, що корегуючі маси призначені для усування дисбалансу, практично не демпфують кутові і крутильні вібрації ротора. Крім того, конструкція автобалансира дещо складна.

Найбільш близьким за технічною суттю до винаходу є обраний у якості прототипу двомаятниковий пристрій для балансування роторів на закритичній швидкості обертання, що містить: дві з'єднані корегуючі маси у вигляді маятників, між векторами дисбалансів яких, проведених з точки з'єднання, прямий кут; вісь, на яку вони насаджені, причому остання перпендикулярна валу ротора і встановлена з можливістю вільно обертатися навколо вала (там же, де аналоги).

В прототипі корегуюча маса не демпфує однаково добре крутильні і кутові вібрації ротора, бо не може здійснювати сферичний рух. Коли маса маятників мала по відношенню до маси ротора, то демфуючі властивості пристрою також незначні. Це приводить до виникнення зайвих вібрацій ротора. Крім того, конструкція пристрою дещо складна, бо включає не менше трьох деталей.

Винахід вирішує задачу зменшення вібрацій ротора шляхом одночасного балансування ротора і демпфування його кутових і крутильних коливань. Також вирішується задача спрощення конструкції автобалансира шляхом зменшення кількості його деталей.

Задача вирішується тим, що корегуюча маса заключається у сферичне тіло з центром у точці з'єднання корегуючих мас і встановлюється у сферичну порожнину ротора з можливістю вільного обертання навколо точки на осі вала. Для прискорення процесу балансування в сферичне тіло заключаються дві стабілізуючи масі, які розміщуються одна напроти другої на діаметрі сфери, перпендикулярному площині векторів дисбалансу перших двох корегуючих мас. Корегуючі і стабілізуючі маси можуть бути виконані у вигляді отворів у сферичному тілі.

Приклада конкретного виконання.

Приклад 1.

На фіг.1 зображений запропонований пристрій.

Пристрій містить сферу 1 і дві корегуючі маси 2, 3, жорстко прикріплені до неї усередині так, що кут між ними і центром сфери - 907. Сфера встановлена у сферичну порожнину 4 ротора 5.

Пристрій працює так На закритичній швидкості обертання площина корегуючих мас П суміщається з площиною вала і вектора дисбаланса. Потім площина повертається так, що корегуючі маси переміщуються у легкий бік ротора і тим самим зменшують дисбаланс. При крутильних і кутових вібраціях ротора виникає внутрішнє в'язке тертя між сферою і ротором Тому ці вібрації демпфуються (гасяться). Якщо маса корегуючих вантажів мала, то сфера виконується більш масивною Конструкція автобалансира спростилася до однієї деталі - розбалансованої сфери.

Приклад 2.

В другому варіанті (фіг. 2) додаються дві однакові стабілізуючі маси 6, 7 - одна напроти другої на лінії, що проходить через центр сфери і перпендикулярна до площини П перших двох корегуючих мас. Ці дві маси відіграють стабілізуючу функцію, бо не приймають участі в зрівноваженні дисбаланса, а забезпечують положення площини П в якому вона проходить через вісь вала.

Пристрій працює як і в прикладі 1, тільки стабілізуючі маси прискорюють процес балансування ротора, бо забезпечують таке положення площини П, в якому вона проходить через вісь вала. Конструкція пристрою спрощена до однієї деталі.

Приклад 3.

В третьому варіанті корегуючі чи стабілізуючі маси - це отвори в сферичному тілі (сфері чи шарі). Між першими двома однаковими отворами і центром сфери прямий кут Два других отвори - один напроти другого на діаметрі сфери, який перпендикулярний площині, що проходить через перші два отвори і центр сферичного тіла

Пристрій працює як і в прикладі 2, тільки замість корегуючих мас використовуються отвори - "від'ємні" маси. Конструкція пристрою спрощена до однієї деталі.

Другий і третій варіант найкращі.

В й і -і й т - ва дяк

ФО .- . т, і 7 ! х и ! х

Дитятко 2 7 ди КК - чн 7 73 ;

І ' - 7 дня су, пр-т

Я рр анна т - миши чн "т. ка

ПИ

НИШИН

Фіг. 1

В її . і й І рен пу ' Б ї -

Ч5.- б тс р. , ! х дуття г 7 дл р - ж 7 -7 3 7-7 т-Яяко плн диня «"- -

Боян жі я. ка ' 1

ГОШ

НИ

Фіг. 2

Claims (3)

1. Автобалансувальний пристрій ротора, що містить дві з'єднані корегувальні маси, вектори дисбалансів яких, що проведені з точки з'єднання мас, утворюють прямий кут, який відрізняється тим, що корегувальні маси закріплені у сферичному тілі з центром у точці з'єднання мас і встановлені в сферичну порожнину ротора з можливістю вільного обертання навколо точки на осі вала.

2. Автобалансувальний пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що в сферичному тілі закріплені ще дві однакові стабілізуючі маси, які розміщені одна напроти іншої на діаметрі сфери, перпендикулярному площині векторів дисбалансу перших двох корегувальних мас.

3. Автобалансувальний пристрій за п. 1 або п.2, який відрізняється тим, що корегувальні чи стабілізуючі маси виконані у вигляді отворів в сферичному тілі.