Привод крутильного органа Советский патент 1987 года по МПК D01H1/24 

1129

Изобретение относится к прядильному оборудованию, касается крутильных механизмов для нитевидных материалов, например веретен и т.д., и является усовершенствованием устройства по авт. св. ff 1038390.

Цель изобретения - повышение надежности работы привода путем повышения устойчивости ротора в радиальном направлении.

На фиг. 1 представлен привод, осевое, сечение; на фиг. 2 - рабочий зазор газомагнитной опоры, сечение; на фиг. 3 - графики зависимости величины центрирующей силы от радиаль- ного смещения осей ротора и статора.

Привод крутильного органа (фиг.1) содержит неподвижно закрепленный на станине машины статор 1 торцового электродвигателя. В верхней части статора 1 в радиальные пазы уложены трехфазная распределенная обмотка 2. Над статором 1 расположен ротор 3, несущий рабочий орган А, выполненньй в виде фрикционных втулок. В зави- симости от выполнения механизма рабочий орган может быть в виде кольца кольцё крутильного механизма, вьюрка, веретена, рогульки и т.д. Статор 1 запрессован в корпус 5 и за- крыт крышками 6 и 7. В корпусе 5 укреплен штуцер 8,.к которому подключен источник сжатого воздуха (газа) (не изображен). Питатели 9 выполнены в магнитопроводе статора 1 и выведены в рабочий зазор электродвигателя. На торцах ротора 3 я статора 1 со стороны рабочего зазора выполнены, кольцевые концентричные зубцы 10, расположенные со смещением в радиальном направлении на 0,1-0,3 ширины зубца..

Привод работает следующим образом

При пуске крутильного механизма

сначала включают подачу сжатого воздуха, а затем подают напряжение в обмотку статора 1. В процессе работы сжатый воздух через штуцер 8 и пита- тели 9 попадает в рабочий зазор газомагнитной опоры. При этом ротор 3 всплывает на слое газовой смазки и приводится во вращение, взаимодействуя со статором 1. Осевая устойчи- вость ротора 3 обеспечивается взаимодействием подъемной силы слоя газово смазки и электромагнитной силы притяжения ротора 3 к статору 1.

12

Радиальная устойчивость и центрирование ротора относительно статора осуществляются следующим образом.

Предположим, что проводимость стали бесконечно велика и токи на поверхности, образованной зубцами, отсутствуют. Тогда при соосном расположении ротора 3 и статора 1 и при наличии смещения зубцов ротора 3 относительно зубцов статора 1 в радиальном направлении (фиг. 2) распределение магнитной индукции и ее величина на боковой поверхности каждого зубца неодинаковы. Тангенциальные составляющие магнитной силы боковых поверхностей зубца 10 равны и противоположны направлены, т.е. магнитная центрирующая сила, равная разности этих сил, равна нулю. Однако даже при малых смещениях ротора 3 относительно статора 1 равенство тангенциальных составляющих нарушается и магнитная центрирующая сила уже не равна нулю.

На фиг. 3 изображены экспериментально полученные кривые, отражающие зависимость центрирующей силы (Q), действующей на ротор 3, от относительной величины радиального смещения ротора (1), причем кривая 11 относится к случаю, когда зубцы 10 ротора 3 выполнены без смещения, а кривая 12 - когда зубцы 10 имеют начальное смещение, равное 0,3 ширины зубца.

Для кривой Т1 характерна пропорциональная зависимость центрирующей силы от величины смещения, которая нарастает от О до максимума, который соответствует величине смещения, равной 0,3. Дальнейшее смещение вызывает уменьшение центрирующей силы и полному срыву взаимодействия ротора со статором.

Для кривой 12 характерно наличие центрирующей силы даже при нулевом смещении ротора 3 относительно статора 1. Эта сила нарастает до -максимума, который достигается при смещении ротора, равном 0,3 ширины зуба, а далее начинается убывание центрирующей силы и срыв взаимодействия ротора со статором.

Для начальных смещений зубцов ротора в пределах 0-0,3 кривые зависимости центрирующей силы от величин радиального смещения ротора 3 располагаются между кривыми 11 и 12.

3129827

При этом следует учитывать, что всякое начальное смещение зубцов ротора 3 создает начальную центрирующую силу (достигающую максимума при смещении 0,3), а также уменьшает с величину магнитного взаимодействия ротора со статором, что требует увеличения мощности ротора 3 для нормального функционирования устройства.

Таким образом, обеспечив начальное О смещение зубцов 10, равное 0,3, получают максимальное значение начальной центрирующей силы, чем оправдывается усложнение и удорожание ротора. Дальнейшее увеличение началь- J5 ного смещения зубцов 10 нецелесооб14

разно, поскольку оно приводит к усложнению ротора 3, а величина начальной центрирующей силы уменьшается.

Формула изобретения

Привод крутильного органа по авт. св. № 1038390, отличающий- с я тем, что, с цеЛью повьш1ения надежности работы привода путем повышения устойчивости ротора в радиальном направлении, кольцевые зубцы ротора смещены в радиальном направлении относительно кольцевых зубцов статора на величину не более 0,3 ширины зубца.

тм

Изобретение относится к прядильному оборудованию, к приводам крутильных органов. Целью изобретения является повышение надежности работы привода путем повьпиения устойчивости ротора в радиальном направлении. Привод выполнен в виде торцового асинхронного электродвигателя со стато- ром 1 и его обмоткой 2, ротором 3 с закрепленным на нем крутильньш органом 4. Статор запрессован в корпус 5 и закрыт крышками 6 и 7. В корпусе укреплен штуцер 8 для подвода сжатого воздуха в каналы 9, выполненные в магнитопроводе статора для создания газовой опоры ротора. На торцах магнитопроводов ротора и статора выполнены кольцевые концентрические зубцы 10 со смещением зубцов ротора относительно зубцов статора в радиальном направлении на величину не более 0,3 ширины зубца. 3 ил. с (Л 2. 1 И ьо со 00 N)