Автобалансирующее устройство

 

pt) 541096

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 13.05.74 (21) 2025484/28 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 30.12.76. Бюллетень Хе 48

Дата опубликования описания 10.01.77 (51) М. Кл в G 01М 1/38

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.525(088.8) (72) Авторы изобретения

В. И. Сусанин, М. Д. Генкин, В. К. Гринкевич и Э. Н. Игнатьев

Государственный научно-исследовательский институт машиноведения с (71) Заявитель

- 1 (54) АВТОБАЛАНСИРУЮЩЕЕ УСТРОИСТВО

Изобретение относится к области автоматического уравновешивания роторов в процессе эксплуатации, а именно к конструкции автобалансирующих устройств.

Известно устройство для автоматического уравновешивания ротора, содержащее ротор, балансировочные грузы, следящую систему передвижения грузов вокруг ротора и следящую систему передвижения грузов перпендикулярно к оси ротора (1), Следящая система передвижения грузов перпендикулярно к оси ротора состоит из прозрачного корпуса, закрепленного на валу электродвигателя и чувствительного элемента, выполненного в виде диска с закрепленным на нем грузом. Недостаток устройства — недостаточно высокая точность уравновешивания.

Известно также автоматическое уравновешивающее устройство, содержащее следящую систему передвижения балансировочных грузов в плоскости неуравновешенности, выполненную в виде чувствительного элемента, двух источников света, двух фоторезисторов и мостовой схемы, в диагональ которой включено поляризованное реле, соединенное с приводом, и жестко связанную с приводом следящую систему компенсации неуравновешенности (2).

Это устройство является наиболее близким по технической сущности к изобретению.

Однако устройство не учитывает всей динамики изменения фазовой характеристики уравновешиваемой роторной системы во всем диапазоне возможных угловых скоростей.

Кроме того, оно может работать сравнительно точно в уравновешиваемых системах, коэффициент затухания которых близок к нулю (0,05 — 0,07), а добротность не менее

15 — 20.

Цель изобретения — повышение точности

1О балансировки.

Это достигается тем, что устройство снабжено обратным пространственным кулачком, жестко связанным с валом электропривода следящей системы передвижения грузов во15 круг ротора, и толкателем кулачка, а фотореле установлено на жестко связанной с толкателем муфте центробежного регулятора, установленного с возможностью поворота вокруг ротора.

20 На чертеже изображено описываемое автобал ансирующее устройство.

Оно содержит ротор 1, балансировочные грузы (не показаны) следящую систему передвижения грузов вокруг ротора и следующую

25 систему передвижения грузов перпендикулярно к оси ротора 1.

Следящая система передвижения грузов вокруг ротора выполнена в виде динамического чувствительного элемента 2, например сегЗО ментного маятника, расположенного в плоско541096

30

55 стп, перпендикулярной к осп 3 ротора 1, фотореле, состоящего из двух источников 4 света и фоторезисторов 5, мостовой схемы (не показана), в плечи которой включены фоторезисторы, а в диагональ — поляризованное реле, и электропривода 6, связанного с поляризованным реле.

С валом 7 электропривода следящей системы передвижения грузов вокруг ротора жестко связан пространственный кулачок 8, снабженный толкателем 9. Фотореле установлено на жестко связанной с толкателем муфте 10 центробежного регулятора 11, установленного с возможностью поворота вокруг ротора.

Профиль кулачка 8 соответствует фазовой характеристике балансируемого ротора, т. е. развернут таким образом, что при определенной скорости вращения ротора угол поворота центробежного регулятора равен соответствующему фазовому углу балансируемой системы. Центробежный регулятор 11 отрегулирован таким образом, что с помощью контактов

12 после достижения критической скорости настройка системы управления следящей системы передвижения грузов перпендикулярно оси ротора меняется на обратную. Следящая система передвижения грузов перпендикулярно к оси ротора выполнена в виде чувствительного элемента 13, соединенного с одной стороны с контактами 12 центробежного регулятора 11, а с другой стороны — с входами двигателей электропривода, кинем атически связанными с балансировочнымп грузами.

Корпус 14 чувствительного элемента 13, в качестве которого используется электропроводная жидкость, с двумя парами контактов 15, находящимися в диаметральной плоскости, выполнен в виде маятника, центр тяжести которого расположен в плоскости контактов 12 центробежного регулятора.

Устройство работает следующим образом.

При вращении неуравновешенного (несбалансированного) ротора 1 с докритической скоростью центр тяжести чувствительного элемента 2 устанавливается в диаметральной плоскости, проходящей через вектор прогиба.

С помощью центробежного регулятора 11 происходит поворот фотореле. Если чувствительный элемент одинаково закрывает фоторезисторы 5, мост, в который они включены, уравновешен, и контакты поляризованного реле находятся в среднем положении, В случае, когда чувствительный элемент 2 поворачивается и закрывает одно из фотосопротивлений, происходит разбаланс моста, через поляризованное реле идет ток, а его контакты замыкаются и включают электропровод 6.

Привод поворачивает вал 7, а вместе с ним источники 4 света, фоторезисторы 5, центробежный регулятор 11 и следящую систему передвижения грузов перпендикулярно к оси ротора до того положения, при котором оба фоторезистора освещены наполовину. Одновременно корпус 14 поворачивается вокруг вала ротора и устанавливается своим центром тяжести в диаметральной плоскости, проходящей через вектор прогиба. При этом плоскость расположения контактов 15 совпадает с плоскостью вектора прогиба. Толщина электропроводной жидкости, распределенной под действием центробежных сил по стенке корпуса

14 при наличии несбалансированности, неодинакова по окружности: она максимальна с той стороны, куда направлен прогиб ротора. 5Кидкость замыкает одну из пар контактов 15, в результате чего включаются двигатели, перемещающие груз перпендикулярно к оси ротора. При достижении уравновешенности контакты 15 размыкаются.

Сравнительный анализ известных конструкций и описываемого устройства показывает, что последнее, учитывая изменение фазовой характеристики балансируемой роторной системы при изменении рабочей скорости, повышает точность балансировки и позволяет расширить ассортимент роторов, подлежащих точному балансированию.

Формула изобретения

Автобалансирующее устройство, содержащее ротор, балансировочные грузы, следящую систему передвижения грузов вокруг ротора, выполненную в виде последовательно включенных динамического чувствительного элемента, фотореле и электропривода грузов, центробежный регулятор и следящую систему передвижения грузов перпендикулярно к оси ротора, выполненную в виде чувствительного элемента и электропривода грузов, управляемого центробежным регулятором, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности балансировки, оно снабжено обратным пространственным кулачком, жестко связанным с валом электропривода следящей системы передвижения грузов вокруг ротора, и толкателем кулачка, а фотореле установлено на жестко связанной с толкателем муфте центробежного регулятора, установленного с возможностью поворота вокруг ротора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Колебания и уравновешивание роторов.

Сборник. Под ред. А. Гусарова. М., «Наука», 1973, с. 107 — 113.

2. Авт. св. Ко 376855, кл. Н 02 К 7/04, 1970 (прототип), 541096

Составитель О. Строганов

Редактор О. Юркова Техред А. Камышникова Корректор Е. Хмелева

Заказ 2816/2 Изд. № 1893 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2