СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОЙ БАЛАНСИРОВКИ РОТОРА Российский патент 2002 года по МПК G01M1/32 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для автоматической балансировки ротора.

Известен способ автоматического уравновешивания роторов ротативных машин и механизмов (Шекун Г. Д. , КнАГТУ. Патент 2118805, МКИ 6 G 01 М 1/32, 10.09.98, БИ 25). Способ заключается в частичном заполнении балансировочного пространства урановешивающими массами. В качестве урановешивающих масс используются самофиксирующиеся вещества, обладающие начальным свойством текучести с возможностью изменения состояния в области закритического режима работы ротативной системы, т. е. обладающие свойством затвердевать под действием катализаторов, дополнительно вводимых в балансированное пространство до полной фиксации уравновешивающих масс в балансированном пространстве.

Недостатком решения является вероятность появления значительного дисбаланса во время разгона ротора до заданной частоты его вращения, т.к. частичное заполнение балансировочного пространства уравновешивающими массами, т. е. наличие свободной поверхности у текучего вещества будет на нестационарных режимах вращения (разгоне) приводить к расплескиванию вещества на этой свободной поверхности. В свою очередь, это будет вызывать дополнительный дисбаланс и соответствующие перегрузки на опорах ротора.

Задачей заявляемого изобретения является уменьшение дисбаланса ротора во время его разгона до закритической частоты вращения.

Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, заключается в уменьшении перегрузок опор ротора на нестационарных (разгонных) режимах его вращения.

Существенные признаки, характеризующие изобретение.

Ограничительные: способ автоматической балансировки ротора, заключающийся в частичном заполнении балансировочного пространства ротора уравновешивающими массами, в качестве которых используются вещества, обладающие начальным свойством текучести и свойством затвердевать в области закритического режима работы ротора и занимающие положение, противоположное положению неуравновешенной массы ротора до полной их фиксации в балансировочном пространстве.

Отличительные: балансировочное пространство полностью заполняют уравновешивающими массами, а для обеспечения им способности перемещаться под действием инерционных сил внутри балансировочного пространства помещают непроницаемую пустотелую камеру габаритами меньше балансировочного пространства и способную в нем перемещаться под воздействием инерционных сил более плотных (по сравнению с удельной объемной плотностью непроницаемой камеры) уравновешивающих масс.

Способ осуществляется следующим образом.

В балансировочное пространство ротора помещают непроницаемую камеру габаритами меньше объема пространства. После чего последнее полностью заполняют уравновешивающими массами, в качестве которых используют вещество, обладающее свойством начальной текучести и свойством затвердевать после добавления в него катализатора.

В качестве таких веществ можно использовать пластмассы, получаемые при холодном отверждении на основе модификаций кремнийорганических, эпоксидных и других полимеров с различными порошкообразными (металлическими и неметаллическими) наполнителями.

После заполнения балансировочного пространства уравновешивающими массами в него добавляют катализатор в объеме, достаточном для полного заполнения балансировочного пространства и желательного времени прохождения химической реакции (времени отверждения). Затем подготовленный таким образом ротор приводят во вращение с частотой, возрастающей до закритического режима.

В период увеличения частоты вращения ротора за счет динамических сил происходит перемешивание исходных компонентов и их перемещение в "легкое" место балансировочного пространства. При этом перемещение уравновешивающих масс обеспечивается за счет вытеснения непроницаемой камеры с меньшей удельной объемной плотностью в наиболее "тяжелое" место балансировочного пространства, а плавность и безударность этого процесса будет происходить благодаря отсутствию расплескивания текучих уравновешивающих масс из-за отсутствия у них свободной поверхности.

Поддержание постоянной частоты вращения ротора сохраняют до момента завершения реакции отверждения. На этом процесс динамической балансировки ротора прекращается.

Изобретение поясняется чертежом, показывающим схему его реализации.

В балансировочное пространство 1 ротора 2 помещают непроницаемую камеру 3. После этого пространство 1 полностью заполняют уравновешивающими массами 4. Затем ротор 2 приводят во вращение с закритической частотой ω.. За счет динамических (инерционных) сил тяжелые уравновешивающие массы 4 вытесняют непроницаемую камеру 3 в наиболее "тяжелое" место балансировочного пространства 5. После завершения реакции затверждения уравновешивающих масс 4 балансировка ротора 2 заканчивается.

Способ предназначен для использования в области машиностроения для автоматической балансировки роторов. Технический результат - уменьшение дисбаланса ротора в процессе его балансировки с использованием в качестве уравновешивающих масс веществ, обладающих начальным свойством текучести и частично заполняющих балансировочное пространство ротора. В балансировочное пространство помещают непроницаемую пустотелую камеру. Удельная объемная плотность камеры меньше плотности уравновешивающих масс. Затем балансировочное пространство полностью заполняют уравновешивающими массами. При этом уменьшаются перегрузки опор ротора на нестационарных режимах его вращения. 1 ил.

Способ автоматической балансировки ротора, заключающийся в частичном заполнении балансировочного пространства ротора уравновешивающими массами, в качестве которых используют вещества, обладающие начальным свойством текучести и свойством затвердевать под действием катализаторов, а также способностью перемещаться под действием инерционных сил при вращении ротора с частотой, возрастающей до закритической частоты вращения, и занимать положение, противоположное положению неуравновешенной массы ротора до полной фиксации в балансировочном пространстве, отличающийся тем, что в балансировочное пространство помещают непроницаемую пустотелую камеру, удельная объемная плотность которой меньше плотности уравновешивающих масс, а затем его полностью заполняют уравновешивающими массами.