Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_1596
.pdf
конденсаторы широко используются заявителями.
Благодаря отсутствию какого-либо воздушного слоя, емкость такого конденсатора существенно
увеличивается, поскольку полностью используется высокая диэлектрическая постоянная слюды,
составляющая около 6. В случае небольшой пластины длиной 90 мм, шириной 35 мм и т. д. ИЛИ к . Толщина
OTmms, производительность 1800 см. Расстояние между слоями покрытия по краям составляет около 5 мм.
Эксперименты, проведенные с целью создания роторного конденсатора, в котором используется такая
покрытая слюдяная пластина, привели к созданию роторного конденсатора, изображенного на фиг. 1 и 2
прилагаемых чертежей. На чертежах видно, что барабан Т из вулканита облицован металлом примерно на
половину своего периметра, например, путем привинчивания к нему части латунной трубки R подходящего
диаметра, разрезанной в продольном направлении. Тончайший и небольшой лист слюды покрыт серебром и
медью только с одной стороны и располагается непокрытой стороной к барабану, слегка прижимаясь к нему с
помощью тонкой бронзовой полосы. Бронзовая полоса жестко соединена одним концом с подходящим
основанием или опорой, а другим концом — с ней посредством пружины, что позволяет бронзовой полосе и,
следовательно, расположенному под ней очень тонкому листу слюды мягко прижиматься к барабану.
Чтобы предотвратить смещение листа слюды относительно бронзовой ленты, они скреплены заклепками с
одного конца. Таким образом, видно, что в описанной выше конструкции слой серебра и меди, нанесенный на
тонкий лист слюды перед сборкой конденсатора, служит одним из покрытий последнего, а подача тока
осуществляется посредством бронзовой ленты. Другое покрытие конденсатора выполнено из полуцилиндра
из латуни, который крепится к барабану из вулканита. Также будет видно, что при вращении барабана
размеры металлических поверхностей, обращенных друг к другу, будут изменяться, и, следовательно,
изменится и производительность конденсатора. Вращение барабана для изменения его вместимости
облегчается смазкой соприкасающихся поверхностей несколькими каплями бескислотного парафинового
масла. Диаметр барабана не должен быть меньше 50 мм, если толщина слюды составляет от 0,06 до 0,07 мм,
в противном случае слюда разрушится.
Что касается демпфирования, то слюдяные конденсаторы, изготовленные в соответствии с настоящим
изобретением, практически не уступают воздушным конденсаторам, даже в случае высокочастотных
колебаний; с точки зрения занимаемого пространства и цены они существенно выгоднее.
Усовершенствованный конденсатор обладает сравнительно большой емкостью, поскольку слюда является
практически единственным присутствующим в нем диэлектриком. С одной стороны слюдяного листа, а
именно с той, на которой нанесено серебряное и медное покрытие, нет других промежуточных слоев, а с
другой стороны находится тонкий слой масла или воздуха, который, однако, настолько мал, что, как показали
измерения, диэлектрическое сопротивление увеличивается всего примерно на 10-20%. Описанная выше
конструкция может быть модифицирована в различных аспектах без отступления от сущности изобретения.
Например, можно использовать сравнительно длинный барабан, на котором рядом друг с другом
расположены несколько небольших и тонких листов слюды, изготовленных, как указано выше. Также
очевидно, что изобретение не ограничивается указанными выше размерами.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_198663.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=198663&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
Patent Translate
Powered by EPO and Google
Patent Translate is currently overloaded by requests. Please try again in a few seconds.
We apologise for any inconvenience this may cause.
Contact Patent Translate team
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_198664.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=198664&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB198664A
[]
Усовершенствования, касающиеся балансировочных станков. Компания TRICAL COMPANY LIMITED,
расположенная по адресу: 4, Central Buildings, город Вестминстер, британская компания, правопреемники
Александра Тейлора Касли, проживающего по адресу: 511, Saude Avenue, Эссингтон, Пенсильвания,
Соединенные Штаты Америки, гражданин Соединенных Штатов Америки, настоящим заявляют о характере
данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в
следующем заявлении: — Данное изобретение относится к машинам для определения динамического
дисбаланса вращающихся тел. Известны балансировочные машины, в которых вторичные вращающиеся
тела переносятся или соединяются с вибрационной опорной конструкцией с целью приложения к последней
импульсов или сил, противодействующих импульсам или силам, возникающим из-за дисбаланса
балансируемого тела, и предусмотрены средства для определения величины искусственно созданного
импульса, а следовательно, величины импульса дисбаланса, а также положения последнего.
Устройство для определения динамического дисбаланса вращающегося тела согласно настоящему
изобретению включает в себя средства для поддержки указанного тела и средства для приложения либо к
поддерживающим средствам, либо к самому телу сил, регулируемых во времени и величине, которые сами по
себе являются периодическими, в отличие от известного использования сил, действующих непрерывно, но
расположенных таким образом, чтобы создавать периодические импульсы в силу периодического совпадения
с заданными плоскостями в поддерживающих средствах. В предпочтительном варианте осуществления
настоящего изобретения вибрационный маятник расположен таким образом, чтобы поддерживать каждый
конец уравновешиваемого ротора. Каждый маятник крепится на подставке, которая снабжена винтами,
позволяющими закрепить один маятник, в то время как другой может свободно перемещаться для
осуществления балансировки на одном конце за раз. Механизм, закрепленный на подставке или другой
неподвижной конструкции, предназначен для создания прямолинейных сил или импульсов, параллельных
заданному направлению, которые регулируются по времени и величине и которые могут быть приложены к
маятнику для противодействия импульсу или силе, возникающим из-за несбалансированного состояния
уравновешиваемого тела или ротора.
Для более ясного понимания изобретения и его более легкого внедрения в практику, далее обратимся к
прилагаемым чертежам, на которых в качестве примера показаны несколько его конструктивных вариантов.
На фиг. 1 изображен вид сбоку одного из балансировочных механизмов для одной из форм
усовершенствованной машины; на фиг. 2 — вид сбоку подставки, показанной на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение,
выполненное по линии III-III на фиг. 2; на фиг. 4 — схематический план модифицированной формы
усовершенствованной балансировочной машины; на фиг. 5 — вид сбоку одной из конструкций маятника и
подставки, показанных на фиг. 4; на фиг. 6 — схематическое изображение, поясняющее работу аппарата,
показанного на фиг. 4 и 5; на фиг. 7 — фрагментарный вид сбоку еще одной модифицированной формы
усовершенствованной балансировочной машины; на фиг. 8 — вид сбоку аппарата, показанного на фиг. 7, с
некоторыми частями, показанными в сечении. Рис. 9 представляет собой вид с торца еще более
модифицированной формы изобретения; рис. 10 представляет собой детальный вид механизма поворотного
клапана, используемого с устройством, показанным на рис.
9 ; На фиг. 11 и 12 представлены развернутые виды элементов клапана, показанных на фиг. 10; фиг. 13 — вид
с торца дополнительно модифицированной формы изобретения; фиг. 14 — вид сверху аппарата, показанного
на фиг. 13 На рис. 15 представлен детальный вид механизма поворотного клапана, используемого в аппарате,
показанном на рис. 13 и 14; на рис. 16 и 17 представлены развернутые виды элементов клапана, показанных
на рис. 15 ; Рис. 18 представляет собой вид с торца еще одной модифицированной формы изобретения; Рис.
19 представляет собой детальный вид модифицированной формы циферблата для использования с
механизмами фазового перехода, применяемыми во всех формах, за исключением показанной на рис. 4 и 5;
Рис. 20 и 21 представляют собой схематические изображения, иллюстрирующие метод определения точной
степени и положения дисбаланса на каждом конце ротора; и Рис. 22 представляет собой детальный вид
фрикционного тормозного устройства для маятника. В представленной на фиг. 1, 2 и 3 форме
балансировочная машина включает в себя вибрационные маятники 10, имеющие подшипники 11 для цапф 12
корпуса 13, который должен быть приведен в статическое и динамическое равновесие. Маятники 10
соединены с опорными конструкциями 14, предпочтительно с помощью гибких двутавровых балок 15, а
опорные конструкции 14 регулируются относительно опорной плиты 16 для размещения роторов различной
длины.
Между маятниками 10 и подставками 14 установлены пружины 18 для усиления колебаний или повышения их
чувствительности при достижении синхронной скорости или состояния резонанса. Винты 19 расположены в
верхних частях подставок 14 и взаимодействуют с маятниками 10, позволяя удерживать последние в
заданном положении при необходимости. С каждой из подставок 14 связаны виброиндикаторы 20, которые
взаимодействуют с маятниками, указывая на их колебания. Ротор 13 приводится в движение с помощью
двигателя 21, который соединен с ним посредством соответствующего вала 22. Двигатель 21 также соединен
с соответствующими средствами формирования или управления импульсами для обеспечения
формирования и приложения импульсов, синхронных с вращением ротора, как будет описано далее. На фиг.
1 и 2 показан вал 22, соединенный зубчатой передачей с промежуточным валом 23, который предназначен
для прохождения по всей длине балансировочного станка и поддерживается подшипниками 23а,
установленными на опорах 14.
На рисунке показана только одна подставка, поскольку две подставки станка являются дубликатами, и их
взаимосвязь станет ясна из рассмотрения рисунков 4 и 7. Промежуточный вал 23 соединен с эксцентриком 24,
расположенным рядом с каждой опорой 14, и каждый эксцентрик приводит в действие звено 25, заставляя
рычаг 26 колебаться вокруг регулируемой точки опоры 27, чтобы попеременно приводить пружину 28,
соединенную между верхним концом рычага 26 и маятником 10, в состояние натяжения и сжатия.
Вращающееся тело, подлежащее уравновешиванию, прикладывает силы или импульсы в противоположных
направлениях во время каждого оборота из-за своего неуравновешенного состояния, и эти силы стремятся
раскачивать или колебать маятник 10. Также, поскольку вал 23 работает синхронно с ротором 13, к маятнику
10 с помощью пружины 28 прикладываются две пружинные силы или импульса, направленные в
противоположные стороны. Теперь, если пружинные силы или импульсы приводятся в противодействие
импульсам или силам, возникающим из-за несбалансированного состояния ротора, то можно уменьшить
вибрацию маятника, вызванную несбалансированным состоянием ротора.
Кроме того, если силы или импульсы пружин регулируются по времени и величине, то сила или импульс
пружины могут быть направлены на уравновешивание импульса или силы, возникающих из-за дисбаланса
ротора, чтобы полностью устранить вибрацию и, следовательно, сделать возможным точное измерение
импульса дисбаланса. Функция противодействия пружинным силам или импульсам импульсам, возникающим
из-за несбалансированного состояния ротора, достигается путем изменения времени, в течение которого
пружина 28 находится в состоянии натяжения и сжатия. Эта функция достигается за счет опережения или
отставания эксцентрика 24 относительно его рабочего вала 23, и этот эффект создается за счет наличия
втулки 29, имеющей шлицы под углом 30 к валу 23 и резьбовое соединение 31 с крутым шагом относительно
эксцентрика 24. Если втулка 29 перемещается в продольном направлении, очевидно, что эксцентрик будет
опережать или отставать относительно своего рабочего вала 23. Втулка 29 перемещается в продольном
направлении с целью обеспечения опережения или отставания эксцентрика относительно его рабочего вала
23 с помощью любого подходящего механизма, например, с помощью хомута 32, который перемещается с
помощью винта 33, приводимого в движение вручную.
Угол опережения или запаздывания, на который перемещается эксцентрик 24, отображается на
соответствующем циферблате 34, взаимодействующем со стрелкой 35, причем циферблат 34 показан съемно
соединенным с одним концом короткого вала 36 (рис. 3), установленного в стандартном 37, который крепится
на подставке 14. К другому концу короткого вала 36 подсоединена шестерня 38, которая входит в зацепление
с червяком 39, установленным на втулке 29, так что при перемещении последней циферблат и стрелка
взаимодействуют, указывая угол, на который эксцентрик сместился относительно своего рабочего вала 23 и,
следовательно, относительно ротора 13. Описанная выше конструкция позволяет привести силы или
импульсы пружины в точное противодействие силам или импульсам, создаваемым ротором, который
находится в несбалансированном состоянии. Для полного гашения сил или импульсов, передаваемых
маятнику 10 из-за несбалансированного состояния ротора, необходимо изменять силу пружины. Последний
результат достигается, например, на фиг. 1 и 2, за счет того, что шарнирный штифт 27 установлен на рычаге
40, который шарнирно соединен с кронштейном 41, закрепленным на подставке 14.
Рычаг 40 может поворачиваться вверх и вниз для изменения положения шарнирного штифта 27 относительно
рычага 26, при этом шарнирный штифт 27 расположен таким образом, что перемещается в дугообразном пазу
27, концентричном оси вращения рычага 40. Зажимное устройство 42 связано с кронштейном 41 с целью
удержания рычага 40 в любом заданном положении. При перемещении шарнирного штифта 27 изменяется
смещение верхнего конца рычага 26, а следовательно, и силы сжатия и растяжения пружины 28. Зная шкалу
пружины 28, можно получить средства, которые показывают силы натяжения и сжатия для различных
положений рычага 40. Для этой цели предусмотрена стрелка 43, которая перемещается вместе с рычагом 40
и взаимодействует со шкалой 44 для индикации интенсивности сил натяжения и сжатия, возникающих под
действием пружины 28. Таким образом, с помощью прибора, показанного на рис. 1 и 2, можно определить как
угловое положение дисбаланса на одном из концов ротора, так и его величину.
Угловое положение дисбаланса относительно исходной настройки определяется путем наблюдения за
величиной угла опережения или отставания, как это показано на циферблате 33 и стрелке 34. Указанный угол
представляет собой угловое расстояние на роторе от положения дисбаланса до исходного или базового
положения ротора и индикатора. Величина уравновешивающей силы или импульса определяется по
показаниям стрелки 43 относительно шкалы 44. В процессе работы один конец ротора удерживается в
неподвижном положении за счет затягивания винтов 19, фиксирующих соответствующий маятник 10, в то
время как другой маятник может свободно перемещаться. После определения положения и величины
дисбаланса в плоскости подшипника на конце, где маятники могут свободно перемещаться, последний конец
фиксируется, а другой конец освобождается для определения положения и величины дисбаланса в этой
точке. После проведения наблюдений на каждом конце ротора таким образом, то есть на цапфах, точная
величина и положение дисбаланса в плоскости подшипника на каждом конце фактического ротора
определяются способом, описанным ниже.
На фиг. 4 показана модифицированная версия усовершенствованной балансировочной машины, в которой
давление жидкости используется для приложения сил или импульсов к маятникам с целью противодействия
силам или импульсам, возникающим из-за несбалансированного состояния ротора. Представленное на этих
изображениях устройство включает в себя, в целом, соответствующий источник рабочей жидкости под
давлением в точке 48, например, сжатый воздух, который предназначен для связи с любым из моторных
устройств или механизмов в точке 49, установленных на опорах 14, для создания противодействующих сил
или импульсов; подача рабочей жидкости из источника питания к моторным устройствам осуществляется под
управлением поршневых клапанных механизмов в точках 50 и 51, причем последние работают синхронно с
двигателем 21 и ротором 13, непосредственно соединенным с ним. Сообщение между источником давления
жидкости в точке 48 и входным отверстием 52, расположенным в промежуточной точке корпуса 53 поршневого
клапанного механизма 50, обеспечивается посредством трубопровода 54, включающего дроссельный клапан
55.
Аналогичным образом, связь между источником жидкости под давлением в точке 48 и входным отверстием
57, расположенным в промежуточной точке корпуса клапана 58 поршневого клапанного механизма 51,
обеспечивается посредством трубопровода 59, включающего дроссельный клапан 60. Поршневой клапанный
механизм 50 включает в себя наружный корпус 53, имеющий указанный промежуточный входной патрубок 52
и выходные патрубки 61 и 62, и внутренний поршневой клапанный элемент 63, который приспособлен для
того, чтобы входной патрубок 52 сообщался либо с выходным патрубком 61, либо с выходным патрубком 62, в
зависимости от положения внутреннего клапанного элемента 63. Аналогичным образом, поршневой
клапанный механизм 51 включает в себя наружный корпус 58, имеющий входное отверстие 57 и выходные
отверстия 64 и 65, и внутренний поршневой клапанный механизм 66, который предназначен для обеспечения
связи входного отверстия 57 либо с выходным отверстием 64, либо с выходным отверстием 65, в зависимости
от его положения. Поршневой клапан 63 приводится в действие эксцентриком 68, который вращается вместе
с двигателем 21 и ротором 13, так что он обеспечивает сообщение входного отверстия 52 с выходными
отверстиями с интервалом в 180° вращения ротора 13.
Поршневой клапан 66 приводится в действие с помощью эксцентрика 69, который смещен на 90°
относительно эксцентрика 68, так что входной патрубок 57 соединен с выходными патрубками 64 и 65 с
интервалом вращения ротора 13 в 180°, но из-за смещения эксцентриков 68 и 69 на 90° выходные патрубки
61, 62, 64 и 65 соединены с источником рабочей жидкости под давлением с интервалом вращения ротора 13 в
90°. Корпуса поршневых клапанов 53 и 58 открыты с торцов в атмосферу, обеспечивая отвод отработанных
газов из одного конца цилиндра моторного устройства 49, в то время как другой конец снабжается жидкостью
под давлением. Эксцентрики 68 и 69 предпочтительно устанавливаются на валу 21, который непосредственно
соединен с приводным двигателем 21, и на валу 22, который соединен с цапфой ротора 13. Каждое из
моторных устройств 49 включает в себя расположенные вдоль оси цилиндры 70 и 71, содержащие поршни 72
и 73 соответственно, установленные на поршневом штоке 74, который соединен с маятником 10,
предпочтительно посредством съемного штифтового соединения 75.
Цилиндр 70 снабжен входными отверстиями для жидкости 76 и 77, каждое из которых предназначено для
соединения с одним из трубопроводов 78 или 79, соединенных с выходными отверстиями 61 и 62,
соответственно, поршневого клапанного механизма 50. Для соединения любого из трубопроводов 78 или 79 с
любым из портов 76 или 77 используется четырехходовой клапанный механизм 80. Аналогичным образом
входные отверстия 81 и 82 цилиндра 71, расположенные по обе стороны поршня 73, соединены с каналами 83
и 84, которые сообщаются с выходными отверстиями 64 и 65, соответственно, поршневого клапанного
механизма 51, при этом для обеспечения сообщения между любым из отверстий 81 и 82 и любым из каналов
83 и 84 используется четырехходовой клапанный механизм 85. Трубопроводы 78, 79, 83 и 84 снабжены
клапанами 87, 88, 89 и 90, с помощью которых может осуществляться управление связью с левым моторным
устройством 49, а также клапанами 91, 92, 93 и 94, с помощью которых может осуществляться управление
связью с правым моторным устройством 49.
Манометры 95 и 96 соединены с трубопроводами 54 и 59, соответственно, между дроссельными клапанами
55 и 60 и входными патрубками 52 и 57, так что можно точно определить давление жидкости, поступающей во
входной патрубок. Устройство, изготовленное в соответствии с рис. 4 и 5, работает следующим образом:
ротор 13, подлежащий балансировке, помещается в подшипники маятника 11, винты 19 обоих маятников 10
втягиваются, и маятники отсоединяются от поршневых штоков 74, чтобы ротор можно было разогнать для
определения его состояния баланса. Если индикаторы вибрации 20 показывают, что ротор разбалансирован,
то операция балансировки продолжается. Затем один маятник фиксируется винтами 19. Дроссельные
заслонки 55 и 60 слегка приоткрываются поочередно, а соответствующий четырехходовой клапан
перемещается в одно из двух своих положений, после чего наблюдается, минимизируются ли вибрации
маятника 10 из-за введения давления в моторное устройство 49.
Затем оба дроссельных клапана слегка приоткрываются, и отмечается влияние на вибрацию. Как уже
указывалось, каждый поршневой клапан способен передавать два импульса жидкости, расположенных на
расстоянии 180° друг от друга, за каждый оборот ротора, и путем управления четырехходовым клапаном,
связанным с трубопроводами, соединенными с механизмами поршневых клапанов, импульсы могут быть
реверсированы. Таким образом, путем раздельного управления дроссельными заслонками и перемещения
четырехходового клапана, связанного с соответствующими комплектами трубопроводов, можно
воздействовать на маятник импульсами давления жидкости в четырех точно определенных положениях под
углом 90 градусов. Если положение дисбаланса на роторе расположено таким образом, что его импульс
воздействует на маятник в точном противодействии любому из точно определенных импульсов давления
жидкости под углом 90°, то положение дисбалансирующей массы определяется, и ее величину можно легко
установить, увеличив давление путем более широкого открытия соответствующего дроссельного клапана.
Наблюдение за показаниями соответствующих манометрических или индикаторных устройств 95 и 96
позволяет определить величину дисбалансирующей массы. Любое расположение дроссельных и
четырехходовых клапанов, сопровождающееся минимизацией вибрации маятника 10, указывает на то, что
импульсы давления жидкости находятся в наиболее близких положениях противодействия импульсам,
возникающим из-за несбалансированного состояния ротора. Затем давление жидкости повышается путем
более широкого открытия дроссельной заслонки или заслонок до тех пор, пока вибрация не будет
максимально подавлена. Исходя из относительного положения эксцентрика или эксцентриков и
четырехходового клапана или клапанов, можно локализовать место дисбаланса. Если для создания
сбалансированного состояния достаточно открытия одного дроссельного клапана, то давление,
отображаемое соответствующим манометрическим устройством, дает представление о разбалансированной
массе. Однако, если для достижения сбалансированного состояния необходимо открыть оба дроссельных
клапана, то давления, отображаемые манометрическими устройствами 95 и 96, являются составляющими
результирующей, которая представляет собой величину разбалансированной массы.
Хотя средние характеристики воздуха и инерции могут уравновешивать друг друга, бывают случаи, когда эти
силы не уравновешиваются, что может привести к высокочастотным вибрациям. Однако трения достаточно
для гашения этих вибраций, или же для этой цели можно использовать фрикционные тормоза. См. рис. 22, на
котором маятник имеет тормозное соединение под углом 150° относительно соответствующей подставки. Для
торможения может использоваться любое подходящее соединение; например, показана подвижная пластина
151, соединенная с маятником и взаимодействующая с неподвижной пластиной 152, которая воздействует на
пластину 151 с усилием, зависящим от натяжения пружины 153, причем натяжение последней может
изменяться путем соответствующей регулировки толкателя 154. Фрикционный прибор, расположенный по
адресу 150, полезен в этом отношении не только сам по себе, но и может использоваться с любыми из
описанных модификаций для ограничения или гашения вибраций, что облегчает наблюдение за
вибрационными индикаторами.
Принцип работы можно лучше понять, рассмотрев рис. 6, на котором круг представляет один конец ротора.
Положения a и b, расположенные на расстоянии 180° друг от друга, указывают на импульсы давления
жидкости, возникающие при подаче жидкости под давлением в соответствующие указанные концы цилиндра
70, а положения c и d, расположенные на расстоянии 180° друг от друга и 90° от положений a и b, указывают
на импульсы давления жидкости, соответствующие импульсам, возникающим при подаче жидкости под
давлением в соответствующие указанные концы цилиндра 71. Если дисбаланс ротора должен быть точно
противоположен паре импульсов a и b или паре импульсов c и d, то нейтрализация импульса дисбаланса
может быть легко достигнута путем надлежащего управления направлением и величиной пар импульсов a и b
или c и d. Однако на практике указанные условия совпадения встречаются крайне редко. Иными словами, для
нейтрализации импульсов обычно необходимо открыть оба дроссельных клапана и отрегулировать
соответствующие четырехходовые клапаны.
Поскольку эксцентрики 68 и 69 имеют разность фаз 90°, и поскольку каждый эксцентрик способен приводить в
действие поршневой клапанный механизм для создания импульсов давления жидкости, отстоящих друг от
друга на 180° при каждом обороте ротора, становится очевидным, что два эксцентрика и два поршневых
клапанных механизма способны передавать импульсы давления жидкости при каждом повороте ротора на
90°. Кроме того, четырехходовые клапаны 80 и 85 могут быть отрегулированы таким образом, чтобы
обеспечить опережающее или запаздывающее воздействие импульсов относительно вращения ротора, так
что импульсы могут быть направлены в противовес импульсам дисбаланса. Например, для любой заданной
позиции X на роторе можно получить следующие последовательности импульсов: Иными словами, путем
манипулирования четырехходовыми клапанами можно локализовать квадрант ротора, содержащий
положение дисбаланса; и по величине давлений, отображаемых индикаторными или манометрическими
устройствами 95 и 96, можно легко определить результирующий импульс давления жидкости, равный и
противоположный импульсу дисбаланса, а также его угловое положение.
Например, если дисбаланс должен быть локализован в квадранте a c, то дроссельные клапаны 55 и 60
регулируются таким образом, чтобы обеспечить минимальную вибрацию маятника 10, а векторы o m и o n
могут быть нарисованы так, чтобы их длины соответствовали величинам давления, измеренным
манометрами 95 и 96. Результирующий импульс указывает на величину результирующего импульса жидкости,
который равен и противоположен импульсу дисбаланса. Таким образом, длина линии o p является мерой
неуравновешенной массы, а ее угловое положение в квадранте указывает на ее положение на роторе.
1
Как уже указывалось, после определения положения и величины дисбаланса на одном конце ротора, затем
проводится манипуляция на другом конце для определения положения и величины дисбаланса на этом конце.
На рисунках 7 и 8 показана еще более модифицированная версия усовершенствованной балансировочной
машины. В данной модификации некоторые элементы, показанные на рис. 1 и 2, объединены с некоторыми
элементами, показанными на рис. 4 и 5. То есть, давление жидкости используется для создания импульсов,
воздействующих на маятники 10 и противодействующих импульсам дисбаланса, а механизм фазового
перехода применяется для изменения фазового соотношения между импульсами давления жидкости и
импульсами дисбаланса. Сочетание этих особенностей существенно упрощает гидродинамическое
оборудование и позволяет избежать использования длинных труб или трубопроводов. На рис. 7 показан
ротор 13, приводимый в движение двигателем 21, соединенным с ним, как описано выше. Двигатель приводит
в движение ротор 13, а также промежуточный вал 23 для управления эксцентриками клапанов, упомянутыми
ниже.
Каждая подставка 14 снабжена устройством гидродинамического двигателя 100, включающим цилиндр 101 и
поршень 102, причем поршень соединен с маятником 10 любым подходящим способом, например, с помощью
съемного штифтового соединения 103. Жидкость под давлением подается в цилиндр 101 из любого
подходящего источника 105 посредством соответствующего трубопроводного соединения 106, которое
включает в себя дроссельный клапан 107. Цилиндр снабжен впускным и выпускным каналами 108,
предназначенными для сообщения с грудной клеткой 109 посредством отверстий 110 и с атмосферой
посредством отверстий 111. В грудную клетку 109 подается жидкость под давлением по трубопроводу 106.
Поршневой клапан 112, имеющий поршневые части 113, воздействует на отверстия, попеременно соединяя
противоположные концы цилиндров 101 с грудной клеткой 108 и с атмосферой. Поршневой клапан 112
приводится в действие соответствующим шатуном 114, соединенным с эксцентриком 115, который имеет
соответствующее резьбовое соединение 31 относительно продольно перемещающейся втулки 29, которая
перемещается относительно промежуточного вала 23 с помощью соответствующего хомута 32 и рабочего
винта 33.
Манометр 116 соединен с трубопроводом 106 между дроссельным клапаном 107 и гидродинамическим
двигателем в точке 100 для индикации степени давления жидкости, подаваемой к последнему. В процессе
работы дроссельный клапан 107 слегка приоткрывается, и втулка 29 совершает возвратно-поступательное
движение в продольном направлении, чтобы эксцентрик 11'5 опережал или отставал относительно вала 23,
который работает синхронно с ротором 13. Таким образом, можно изменять время работы
гидродинамического двигателя на частоте 100 Гц относительно вращения ротора 13 таким образом, чтобы
импульсы, создаваемые этим двигателем, противодействовали импульсам дисбаланса. Таким образом,
втулка 29 совершает возвратно-поступательное движение до тех пор, пока не будет достигнута точка, в
которой происходит минимальная вибрация маятника 10; после чего давление жидкости, подаваемой в
моторное устройство в точке 100, увеличивается путем все более широкого открытия дроссельного клапана
107 до тех пор, пока вибрация маятника не прекратится. Угол, на который эксцентрик 115 смещен
относительно промежуточного вала 23, а следовательно, и относительно ротора 13, определяется
положением стрелки 35 относительно циферблата 34, как показано в связи с рис. 1 и 2.
Таким образом, показания на циферблате указывают угловое положение неуравновешенной массы ротора, а
давление, отображаемое манометрическим устройством 116, является мерой величины неуравновешенной
массы. На фиг. 9 показана еще одна модифицированная версия усовершенствованной балансировочной
машины, в которой используется гидравлический двигатель 117 расширяющегося цилиндрического типа для
создания импульсов, воздействующих на маятник 10, с целью противодействия его вибрации, вызванной
импульсом дисбаланса ротора 13. Расширяющийся цилиндр соединен с маятником посредством съемного
звена 117, аналогичного звеньям, описанным в связи с рис. 4, 5, 7 и 8. Было установлено, что одностороннего
расширяющегося цилиндра достаточно для гашения вибраций, вызванных импульсом дисбаланса, поскольку
давление, создаваемое расширяющимся цилиндром, может взаимодействовать с противодействующим
реактивным давлением одной из пружин 18, так что давление расширяющегося цилиндра и давление
пружины совместно гасят два импульса в противоположных направлениях при каждом обороте ротора 13.
Жидкость под давлением подается в механизм расширяющегося цилиндра 117 из любого подходящего
источника 118 посредством трубопровода 119, включающего дроссельный клапан 120 для изменения
давления жидкости, подаваемой на впускной клапан 121. Участок трубопровода между дроссельным
клапаном 120 и впускным клапаном предпочтительно включает предохранительный клапан 122 для
ограничения давления, чтобы механизм расширяющегося цилиндра не получал жидкость под чрезмерным
давлением. В трубопроводе между дроссельным клапаном 120 и впускным клапаном 121 установлено,
например, манометрическое устройство индикации давления 123, предназначенное для индикации давления
жидкости, подаваемой в механизм расширяющегося цилиндра. Впускной клапан 121 предпочтительно имеет
поворотный тип. Обычно он работает синхронно с уравновешиваемым телом и снабжен средствами,
позволяющими изменять время его работы относительно вращения ротора, так что импульсы давления
жидкости, создаваемые механизмом расширяющегося цилиндра 117, могут изменяться для достижения
противодействующих импульсов.
Например, на рис. 10, 11 и 12 показан один из вариантов поворотного клапана, который может быть
использован для этой цели. На фиг. 10 корпус клапана 125 снабжен входным отверстием для жидкости 126,
предназначенным для сообщения с трубопроводом подачи жидкости под давлением 119, и отверстием 127,
предназначенным для сообщения с каналом 128, который сообщается с механизмом расширяющегося
цилиндра 117. Корпус клапана снабжен кольцевым внутренним каналом 129, который сообщается с входным
отверстием 126 (см. рис. 12). Внутренний или поворотный клапанный элемент 130 снабжен Т-образными
углублениями 131 и 132, что более наглядно видно на развернутом изображении (рис. 11). Т-образное
углубление 131 предназначено для обеспечения сообщения между каналом 129 и портом 127 посредством
вращения клапана 130 почти на 180 градусов. Аналогичным образом, Т-образное углубление 132
приспособлено для обеспечения сообщения между отверстием 127 и атмосферой через отверстие 127 при
вращении внутреннего клапанного элемента 130 почти на 180 градусов, чтобы можно было сбросить
давление в механизме расширяющегося цилиндра 117.
Следует понимать, что для подачи и отвода жидкости из расширяющегося цилиндра 117 может
использоваться любой подходящий клапанный механизм, и что клапан 121, описанный в данном случае,
рассматривается лишь в качестве примера. Внутренний клапанный элемент 130 входит в резьбу 31 на
возвратно-поступательной втулке 29, шлицевой с валом 23, приводимым в движение синхронно с ротором,
как показано на рис. 2. Втулка 29 снабжена червячной передачей для привода устройства индикации угла, как
описано выше в связи с фиг. 1, 2, 7 и 8. Хотя на рис. 9 показана только одна подставка 14, следует понимать,
что обе подставки одинаковы и что каждая из них имеет отдельное средство формирования импульса, как это
видно из других ракурсов в данном применении, например, см. рис. 14. Устройство, показанное на рис. 9,
работает следующим образом: неуравновешенное тело 13 помещается на маятники 10 и доводится до
состояния равновесия. Один маятник свободен для колебаний, а другой надежно зафиксирован крепежными
винтами.
Резьба 31, связанная со свободным маятником, совершает возвратно-поступательное движение для
изменения момента срабатывания клапана 121, чтобы изменить время приложения импульсов давления
жидкости расширяющимся цилиндром 117. Когда импульсы давления жидкости противодействуют импульсам
дисбаланса ротора, вибрирующий опорный элемент или маятник 10 начинает вибрировать как минимум.
После этого давление жидкости, подаваемой в механизм расширяющегося цилиндра 117, может быть
увеличено путем открытия дроссельного клапана 120 до тех пор, пока не будет достигнута точка, в которой
прекратится вибрация маятника. Было установлено, что для выполнения операции балансировки достаточно
одного механизма с расширяющимся цилиндром, поскольку расширяющийся цилиндр и противоположно
расположенная пружина образуют пару средств, создающих импульсы, способных передавать импульсы
маятнику в противоположных направлениях, чтобы противодействовать импульсам, возникающим в
последнем из-за дисбаланса ротора. Например, на рис. 9 показан только один расширяющийся
цилиндрический механизм 117, способный создавать импульс давления жидкости вправо.
В процессе работы последний импульс противодействует силе правой пружины 18, и по мере нарастания
давления жидкости правая пружина сжимается, и эти две силы, а именно давление жидкости и сила правой
пружины 18, совместно противодействуют импульсам дисбаланса ротора. Давление жидкости, подаваемой в
расширяющийся цилиндр 117, может изменяться путем управления дроссельным клапаном 120, а
трубопровод, расположенный между дроссельным клапаном и расширяющимся цилиндром, снабжен
предохранительным клапаном 1.22 для ограничения давления, которое может быть приложено к механизму
расширяющегося цилиндра. Последняя часть трубопровода также снабжена любым подходящим устройством
индикации давления 123, позволяющим точно определить степень давления жидкости, подаваемой в
расширяющийся цилиндр. Регулировка фаз газораспределения клапана 121 осуществляется путем смещения
втулки 31. При запуске в расширяющийся цилиндр 117 подается лишь небольшое давление, так что
положение, в котором возникает минимальная вибрация, может быть определено путем изменения момента
открытия клапана 121.
Когда это положение найдено, давление подаваемой жидкости увеличивается за счет более широкого
открытия дроссельной заслонки 120 до тех пор, пока вибрации не прекратятся. После того как один конец
ротора будет таким образом уравновешен, маятник на этом конце фиксируется, а другой маятник
освобождается для уравновешивания другого конца ротора. На фиг. 13–17 включительно показана еще одна
модифицированная форма балансировочной машины, в которой используется двухсторонний
расширяющийся цилиндрический механизм 135 для приложения импульсов к маятнику 10 с целью
противодействия импульсам, возникающим в результате дисбаланса ротора. Механизм 135 с
расширяющимся цилиндром двойного действия включает цилиндр 136, работающий влево, и расширяющийся
цилиндр 137, работающий вправо. Расширяемые цилиндры закреплены на промежуточной опоре 138, которая
снабжена входными патрубками 139 и 140, сообщающимися с расширяемыми цилиндрами 136 и 137
соответственно. Расширяющиеся цилиндры 136 и 137 соединены с маятником 10 посредством общего
механизма, включающего стержень 141, который любым подходящим образом соединен с внешним концом
расширяющегося цилиндра 137 и отсоединяется от маятника 10 для передачи импульса, создаваемого
последним, на маятник, причем этот импульс передается путем сжатия стержня 141.
Другой расширяющийся цилиндр 136 соединен со стержнем 141 посредством боковых звеньев 142 таким
образом, что при движении расширяющегося цилиндра 136 наружу, тяга передается через боковые звенья
142 и стержень 141 к маятнику 10. Жидкость под давлением подается в каналы 139 и 140 из любого
подходящего источника 143 посредством трубопровода 144, который включает в себя подходящий
дроссельный клапан 145, устройство индикации давления 146, предохранительный клапан 147 и поворотный
клапанный механизм 148 для обеспечения сообщения между трубопроводом 144 и трубопроводами 149 и
150, сообщающимися с расширяющимися цилиндрами 136 и 137 соответственно. Поворотный клапан 148
станет понятнее при обращении к следующему разделу. Рис. 15, 16 и 17. «Поворотный клапан включает в
себя наружный корпус 152, имеющий внутренний кольцевой канал 153, сообщающийся с подающим
патрубком 154, который, в свою очередь, сообщается с трубопроводом 144.» Корпус также снабжен портами
155 и 156, расположенными на расстоянии 1800 друг от друга, которые сообщаются, соответственно, с
трубопроводами 149 и 150.
Внутренний поворотный клапанный элемент 157 снабжен Т-образными углублениями 158 и 159, причем
Т-образное углубление 158 предназначено для обеспечения сообщения между кольцевым каналом 153 и
подающими портами 155 и 156 в течение почти 50° вращения внутреннего клапанного элемента 157, а
Т-образное углубление 159 предназначено для обеспечения сообщения между одним из портов 155 и 156,
или же с воздухом (порт 153x) в течение почти 180° вращения внутреннего клапанного элемента. Когда
углубление 158 обеспечивает связь между каналом 153 и одним из портов 155 или 156, другое углубление 159
обеспечивает связь между другим портом 155 или 156 и атмосферой. Таким образом, когда жидкость под
давлением подается в один из расширяющихся цилиндров, другой расширяющийся цилиндр находится в
сообщении с атмосферой. Внутренний клапанный элемент 157 вращается посредством вала 23 через
промежуточный механизм синхронизации, включающий перемещаемую втулку, имеющую резьбовое
соединение с вращающимся клапанным элементом 157 и шлицевое соединение с валом 23.
Механизм синхронизации или сдвига фазы был подробно описан выше, и нет необходимости ссылаться на
него далее. Устройство, выполненное в соответствии с фиг. 13–17 включительно, работает следующим
образом: несбалансированное тело помещается в подшипники маятников 10, и воздух под небольшим
давлением подается в трубопровод 144 после того, как ротор разогнан до балансировочной скорости. Затем
внутренний поворотный клапанный элемент 157 перемещается до тех пор, пока не будет достигнута точка, в
которой возникает минимальная вибрация. Затем, при увеличении давления, в поворотный клапан подается
рабочая жидкость под возрастающим давлением путем более широкого открытия дроссельного клапана 145
до тех пор, пока не будет достигнута точка, при которой колебания маятника 10 будут максимально затухать.
По показаниям циферблата и стрелочного механизма, связанного с устройством сдвига фазы поворотного
клапана, можно определить точное положение дисбаланса на роторе, а также, исходя из давления,
отображаемого индикатором давления 146, установить величину импульсов давления жидкости, создаваемых
расширяющимися цилиндрами 136 и 137.
Предохранительное устройство 147, как и предохранительное устройство 122 на рис. 9, служит для
ограничения максимального давления, которое может быть воздействовать на расширяющиеся цилиндры. На
рис. 18 показана еще одна модифицированная версия усовершенствованной балансировочной машины, в
которой устройство управления давлением жидкости идентично показанному на рис. 13–17 включительно, но
двигательное устройство отличается. То есть, вместо расширяющихся цилиндров используется камера 162,
имеющая диафрагму 163, соединенную посредством стержня 164 с маятником 10. Вместо трубопроводов 149
Соседние файлы в папке патенты