способ автоматической балансировки ротора

Формула изобретения

Способ автоматической балансировки ротора, заключающийся в частичном заполнении балансировочного пространства ротора уравновешивающей массой, в качестве которой используют легкоплавкие вещества, способные неоднократно изменять свое агрегатное состояние, при подводе теплоты принимать жидкое состояние и под действием инерционных сил перемещаться в балансировочном пространстве, занимать в области закритического режима вращения ротора положение, противоположное неуравновешенной массе ротора, и затвердевать до полной их фиксации в балансировочном пространстве при отводе теплоты, отличающийся тем, что в качестве источника теплоты используют диссипативные источники тепла, возникающие в веществе при его пластических деформациях под действием центробежных сил, появляющихся при вращении ротора.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для автоматического уравновешивания роторов машин и механизмов.

Известен способ автоматического уравновешивания ротативных систем (1. Козин В.М., Козин С.В., Шекун Г.Д. Патент РФ №2158907, МКИ 7 G 01 М 1/32 от 10.11.2000 г., БИ 31), заключающийся в частичном заполнении балансировочного пространства уравновешивающей массой, обладающей начальным свойством текучести, способностью в процессе вращения ротативной системы перемещаться под действием инерционных сил и занимать в области закритического режима работы положение, противоположное неуравновешенной массы ротативной системы, и свойством затвердевать. В качестве уравновешивающих масс используют вещество, способное после затвердевания восстанавливать свои начальные свойства текучести при подводе энергии и вновь затвердевать до фиксированного состояния в балансировочном пространстве при отводе энергии.

Недостатком решения является необходимость в источнике тепла для подвода энергии к уравновешивающей массе.

Сущность изобретения заключается в разработке более простой и дешевой технологии балансировки.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении эффективности процесса балансировки роторов.

Существенные признаки, характеризующие изобретение.

Ограничительные: способ автоматической балансировки ротора, заключающийся в частичном заполнении балансировочного пространства уравновешивающей массой, в качестве которой используют легкоплавкие вещества, способные неоднократно изменять свое агрегатное состояние; при подводе теплоты принимать жидкое состояние и под действием инерционных сил перемещаться в балансировочном пространстве; занимать в области закритического режима вращения ротора положение, противоположное неуравновешенной массе ротора, и затвердевать до полной их фиксации в балансировочном пространстве при отводе теплоты.

Отличительные: в качестве источника теплоты используют диссипативные источники тепла, возникающие в веществе при его пластических деформациях под действием центробежных сил, появляющихся при вращении ротора.

Известно (2. Белл Дж.Ф. Экспериментальные основы механики деформируемых твердых тел. Ч.II. Конечные деформации. М.: Наука, 1984. 286 с.), что при деформировании материала до 90% затраченной энергии превращается в тепловую (см. [2] стр.179). Таким образом, если за счет центробежных сил произойдет достаточная объемная деформация материала, то кинетическая энергия центробежных сил преобразуется в тепловую при возникновении в материале пластических деформаций.

Изобретение осуществляется следующим образом.

Балансировочное пространство частично заполняют уравновешивающей массой, в качестве которой используют легкоплавкие и легкодеформируемые (с малым модулем упругости) вещества, способные неоднократно изменять свое агрегатное состояние при подводе и отводе теплоты. При подводе теплоты вещества приобретают жидкое состояние и вследствие этого способность под действием инерционных сил перемещаться в балансировочном пространстве. При возникновении дисбаланса в процессе эксплуатации ротора для его устранения ротор разгоняют до таких закритических угловых скоростей, при которых за счет центробежных сил инерции в веществе начнут возникать пластические деформации, которые, в свою очередь, приведут к выделению тепла. Нагрев легкоплавкой уравновешивающей массы вызовет ее расплав и вследствие этого ее способность перемещаться в балансировочном пространстве. Затем угловую скорость ротора уменьшают до критической. Деформации вещества перестают расти, и источник теплоты исчезает, уравновешивающая масса затвердевает, и ротор фиксируется в сбалансированном состоянии. После этого ротор становится пригоден к эксплуатации на любых рабочих частотах вращения. Если же в дальнейшей его эксплуатации повторно возникнет дисбаланс, то для его автоматического устранения поступают по вышеописанной схеме.