Самобалансирующее устройство

 

Использование: для динамической самобалансировки вращающихся масс. Сущность: устройство содержит корпус 1 с замкнутой кольцевой полостью 2 прямоугольного поперечного сечения с гладкой внутренней поверхностью, внутри которой размещены шаровые противовесы 3, выполненные из пластически деформируемого при соударениях материала. Диаметр каждого противовеса 3 составляет не более половины высоты внешней стенки полости 2. 3 ил.

Изобретение относится к балансировочной технике и может быть использовано для динамической самобалансировки вращающихся масс.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является устройство /1/ прототип, содержащее корпус, имеющий замкнутую кольцевую полость, размещенные в ней шаровые противовесы и жидкость для смазки и демпфирования. При этом, шаровые противовесы, касаясь друг друга, занимают по периметру от 1/8 до 1/2 окружности круговой полости.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности и точности балансировки и упрощение конструкции.

На фиг.1 схематически изображено самобалансирующее устройство; на фиг.2 сечение А-А; на фиг.3 схематически изображено движение шаровых противовесов при балансировке.

Самобалансирующее устройство содержит корпус 1, имеющий кольцевую полость 2 прямоугольного сечения, размещенные в ней шаровые противовесы 3, изготовленные из материала, способного к пластической деформации при соударениях в условиях работы устройства. Шаровые противовесы, расположенные на внешней стенке в один слой, касаясь друг друга, занимают от 1/8 до 1/2 площади внешней стенки кольцевой полости.

Самобалансирующее устройство работает следующим образом.

В исходном положении до начала вращения шаровые противовесы 3 произвольно располагаются в кольцевой полости 2 /фиг.1/. С началом вращения под действием центробежных сил, противовесы 3 переходят на внешнюю стенку кольцевой полости 2, располагаясь на ней в несколько рядов /фиг.2/ и затем при достижении критических оборотов /резонанса колебаний/ начинают двигаться к двум положениям контрдисбаланса 4 /фиг. 3/. Движение противовесов 3 происходит четырьмя группами по две группы навстречу друг к другу к каждому из двух положений контрдисбаланса 4. Положения контрдисбалансов 4 располагаются симметрично по обе стороны от диаметра кольцевой полости 2, проходящего через точку положения приведенного дисбаланса 5 и отстоят от него на угол α,, величина которого определяется соотношением суммарного веса противовесов 3 и веса приведенного дисбаланса 5. При отсутствии дисбаланса угол a равен 90^o и положения контрдисбаланса 4 противостоят друг другу. С увеличением дисбаланса положения контрдисбаланса 4 приближаются друг к другу /угол a уменьшается/, сливаясь в одно /угол a=0 / при достижении дисбалансом предельно балансирующего значения.

В начальной стадии движения шаровые противовесы обладают максимальной свободой передвижения, подвижностью, что позволяет им быстро передвигаться к положениям контрдисбаланса. В процессе движения при достижении ими положений контрдисбаланса, шаровые противовесы многократно сталкиваются друг с другом случайным образом рассеивают энергию своего движения в кольцевой полости за счет пластической деформации и останавливаются на внешней стенке в положениях контрдисбаланса, обеспечивая балансировку установки во всем диапазоне оборотов вращения до следующей остановки. Многократные случайные соударения шаров практически не изменяют шарообразную форму противовесов.

Предлагаемое устройство обеспечивает эффективность и точность динамической балансировки вследствие выполнения одновременно необходимых требований: обеспечение максимальной подвижности противовесов в начальной стадии вращения и их максимального демпфирования в момент достижения сбалансированности.

Отсутствие в устройстве смазывающей и демпфирующей жидкости снимает проблемы герметизации кольцевой полости, что значительно упрощает конструкцию, снижает материалозатраты и вес устройства, повышает технологичность производства и расширяет область применения.

Формула изобретения

Самобалансирующее устройство для вращающихся масс, содержащее корпус, имеющий замкнутую кольцевую полость с гладкой внутренней поверхностью, внутри которой размещены шаровые противовесы, отличающееся тем, что полость имеет прямоугольное поперечное сечение, а шаровые противовесы выполнены из пластически деформируемого при соударениях материала и имеют диаметр не более 1/2 высоты внешней стенки полости.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3