Автоматическое устройство для уравновешивания гибких роторов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ р>879340 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлеио26.0280 (21) 2889862/25-28 с присоединением заявки ¹ (23) ПриоритетОпубликовано 071181. Бюллетень Но 41

Дата опубликования описания 071181 (53)M Кла

G 01 М 1/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 828 (088.8) Р.Ю. Бансевичус, И.П. Воболис, P.A. Йонушас,," и A.H.Îðëåíå (72) Авторы изобретения

Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (71) Заявитель (54) АВТОМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УРАВНОВЕШИВАНИЯ

ГИБКИХ РОТОРОВ

Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано для уравновешивания гибких роторов быстроходных машин.

Известно автоматическое устройство для уравновешивания гибких роторов, содержащее опору и размещаемую на уравновешиваемом роторе систему подвижных корректирукщих масс 11 ).

Недостатками этого устройства являются необходимость сложных следящих систем для направленного перемещения корректирующих масс, а также низкая точность из-за малой чувствительности исполнительных механизмов. !5

Цель изобретения - повышения точности уравновешивания.

Для достижения этой цели система подвижных корректирующих масс выполвенф в виде размещенного в середине 20 и по оси ротора электрически изолированного и имеющего круговое поперечное сечение пьезокерамического стержня с двумя электродами, один из которых представляет собой проходящую че- 25 реэ ось стержня залитую проволоку, а .другим является внешняя поверхнбсть стержня, покрытая серебром и разделенная на четыре симметричные зоны по окружности и на и частей по длине, 30 где п — верхняя критическая частота ротора, а устройство снабжено блоком переключения, к которому подключены все зоны поверхности стержня, и блоком регистрации, усилителем и согласующим блоком, соединяющими попарно зоны поверхности стержня обратной связью.

На фиг. 1 изображен уравновешиваемый гибкий ротор в опоре; на фиг. 2 - пьезокерамический стержень; на фиг. 3 — поперечное сечение пьеэокерамического стержня со стрелками, указывающими радиальную поляризацию; на фиг. 4 — поперечное сечение уравновешиваемого ротора и подключение электродов стержня к соответствующим блокам; на фиг. 5 — эпюра напряжений на соответствующих зонах пьезокерамического стержня.

Устройство состоит иэ размещенного в середине и по оси уравновешиваемого ротора 1 пьезокерамического стержня

2, который электрически изолирован от ротора 1 при помощи диэлектрического материала 3. Пьезокерамический стержень 2 имеет два электрода, одним из которых является залитая по оси стержня проволока 4, а другим — внешняя поверхность стержня, покрытая сереб3

879340

Формула изобретения

49

S0

55 ром и разделенная на четыре симметричные зоны 5 по окружности и íà и частей 6 по длине стержня.

Кроме того, устройство содержит блок 7 переключения, к которому подключены все зоны поверхности стержня, блок 8 регистрации, усилитель 9 и согласующий блок 10 соединяют попарно эоны 5 поверхности стержня обратной связью.

Перед уравновешиванием фотор 1 устанавливается в опоре 11.

Устройство работает следующим образом.

При изготовлении пьеэокерамического стержня 2, все металлизированные части внешней поверхности соединяются между собой и производится поляризация, которая является радиальной (показана стрелками на фиг. 3), при этом длина стержня 2 равна длине ротора 1. Пьезокерамический стержень выполняет двойную функцию, в качестве преобразователя сил или иэгибных перемещений, а также возбудителяизгибных деформаций. В первом случае стержень 2 работает как биморфный двухкомпонентный преобразователь перемещений (или сил) в одном сечении, т.е. всего измеряется 2п компонент сил. Электродами преобраэсвателя являются две зоны (напряжения

U и 0 на фиг.4). . Две остальные зоны являются электродами возбудителя изгибных колебаний (напряжения 0 и U y на фиг. 4) . Все четыре зоны 5 разделены на в частей б (где n — верхняя критическая частота. ротора), по длине (фиг. 2) пьезокерамического стержня 2 и подключены к блоку 7 переключения, который предназначен для подключения частей б в отдельных зонах 5 между собой сооТветственно. При первой форме изгиба стержня 2 все части б в отдельных aîíàõ

5 соединяются между собой, при второй форме — соединяются так, чтобы образовать две симметрические части по длине и т.д, Сигналы преобразователя снимаются с двух зон (напряжения U< и 0 на фиг.4) и представляют собой ортогойальные векторы, при этом угол 9 задает направление изгиба ротора 1 (фиг ° 5)

Эти сигналы воспринимаются блоком 8 регистрации, усиливаются при помощи усилителя 9 и через согласующий блок

10 подаются на зоны 5 возбудителя. изг бных деформаций соответственно, т.аф,.к этим зонам подается высокое напряжение соответствующего модуля и знака (напряжения U9 и 0 на фиг. 5} которое задается величинами U, 0 и углом

Так как зоны 5 преобразователя и возбудителя соединены между собой через соответствующие блоки обратной связью, величины напряжений 0 и 0 увеличивают до такого уровня, пока напряжения U и U становятся равными нулю.

Такий образом, при изгибе ротора

1 в одну сторону, что соответсвует появлению напряжений 0 и 02c углом между ними, при помощи подаваемых напряжений 0 и 0, пьезокерамический стержень 2 изгибается в противополож35 ную сторону, изгибая и, тем самым, уравновешивая ротор 1.

Такое решение позволяет упростить конструкцию устройства, особенно при неуравновешенности по и-ой форме изгиба, а также повысить точность уравновешивания.

Автоматическое устройство для уравновешивания гибких роторов, содержа-: щее опору и размещаемую на уравновешиваемом роторе систему подвижных корректирующих масс, о т л и ч а ю— щ е е с я - тем, что, с целью повышения точности . Уравновешивания, система подвижных корректирующих масс выполнена в виде размещаемого в середине и, по оси ротора электрически изолированного и. имеющего круговое поперечное сечение пьезокерамичеокого стержня с двумя электродами, один из которых представляет собой проходя-. щую через ось стержня залитую прово-. локу, а другим является внешняя повер.хность стержня, покрытая серебром и разделенная на четыре симметричные зоны по окружности и.на и частей по. длине, где n - верхняя критическая частота ротора, устройство снабжено блоком переключения, к которому додключены все зоны поверхности стержня, и блоком регистрации, усилителем и согласующим блоком, соединяющими попарно зоны поверхности стержня обратной связью.

Источники информации, принятые во внимайие при экспертизе

1. Гусаров А.A. Автоматические балансирующие устройства., Сб. "Балансировка машин и приборов." Лод ред. Щепетильникова В.A. М., "Машиностроение", 1979, с. 148.

Составитель Э. Барановский

Редактор И. Гохфельд Техред A.Áàáèíåö Корректор С. Щомак

Эакаэ 9703/7 Тираж 910 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раутаская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4