АВТОБАЛАНСИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована для автоматической балансировки роторов с вертикальной осью, работающих на частоте вращения значительно больше критической.
Известно устройство для балансировки роторов, содержащее обойму с рабочей и резервной цилиндрическими частями, сопряженными с конической частью. В обойме помещены корректирующие массы в виде шаров [Permanent automatic rotor balancer for shafts operating above critical speed US Pat. 4117742 - Filed Jul 29, 1977].
Данное устройство имеет ряд недостатков, таких как: переход шаров из нижней части обоймы в верхнюю происходит с ускорением и сопровождается ударом их о рабочую часть беговой дорожки; другим недостатком является то, что частоты вращения выхода шаров из нижней части обоймы для начала балансировки при разгоне ротора и прекращения балансировки с опусканием шаров в нижнюю часть при остановке ротора не равны между собой.
Известно устройство для балансировки роторов с вертикальной осью вращения и перемещением корректирующей массы.
2
Внутри автобалансирующего устройства установлен кольцевой желоб для свободного перемещения шариков из стали марки ШХ15. Шарики занимают 1/3 часть внутренней полости балансировочного кольца, а 1/3 часть полости кольца заполнена антикоррозионной жидкостью - 0,2%-ным раствором NaNO для предотвращения коррозии и улучшения балансирующих свойств устройства [Пат. №2188885, Д06F 37/24. Дата начала отсчета срока действия патента: 27.11.2000 Опубликовано: 10.09.2002].
Данное устройство имеет ряд недостатков, таких как: при разгоне устройство создает дополнительный дисбаланс, ухудшающий условия перехода системы через критическую частоту вращения.
Наиболее близким, взятым за прототип, является устройство, содержащее корпус с внутренней полостью, образованной соединением рабочей цилиндрической и переходной частей, и шары, размешенные в полости. Переходная часть выполнена чашеобразной [А.С. 1224636 СССР. Автобалансирующее устройство / А.А.Гусаров, Л.Н.Шаталов., БИ. 1986, №14 оп. 15.04.1986].
Данное устройство имеет ряд недостатков, как и в предыдущем случае, удары шаров о рабочие поверхности беговой дорожки при переходе из нижнего положения в верхнее, а так же относительно большие габаритные размеры в осевом направлении.
Задачей изобретения является улучшение режима работы на докритических частотах вращения при разгоне ротора и уменьшение размеров устройства в осевом направлении.
Автобалансирующее устройство для закритической частоты вращения, содержащее корпус и размещенные в них корректирующие массы в виде шаров. Корпус разделен на две коаксиальные кольцевые полости, в которых выполнены перегородки с отверстиями. Перегородки обеспечивают балансировку роторов на закритических частотах вращения. Диаметр отверстий больше диаметра шаров.
На фиг.1а изображено устройство в статическом положении.
Автобалансирующее устройство содержит корпус 1, две кольцевые полости 2 и 3 с выполненными в них перегородками 4 и 5, в кольцевых полостях размещены корректирующие массы 6. В перегородках выполнены отверстия размер которых больше диаметра корректирующих масс. Устройство размещено на роторе 7. На фиг.1б изображено осевое сечение устройства в статическом положении, при котором корректирующие массы 6 занимают нижнее положение. Когда устройство находится в статическом положении, шары расположены таким образом, что суммарный вектор дисбаланса корректирующих масс равен нулю.
На фиг.2а изображено устройство в работе на закритической частоте вращения, где шары занимают самое легкое положение системы, что обуславливает коллинеарность векторов дисбаланса корректирующих масс на обеих дорожках. Данное расположение шаров обеспечивает компенсацию дисбаланса на закритических частотах вращения ротора.
На фиг.2б изображено сечение устройства, работающего на закритической частоте вращения. Корректирующие массы 6, находясь по центру беговой дорожки свободно проходят через отверстия в перегородках, и занимают легкое место ротора, тем самым устраняя дисбаланс.
Использование перегородок с отверстиями позволяет расположить корректирующие массы на докритической скорости таким образом, что они не вносят дополнительного дисбаланса, а на закритической скорости приводят систему в равновесие. При этом за счет применения перегородок уменьшаются осевые размеры устройства.