Автоматическое устройство для уравновешивания гибких роторов

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 879340(23) Приоритет 5 л. 6 01 М 1/О осударственный комитет СССР по делам изобретений и открытий07.11.81. Бюллетень Йо 4ания описания 0711,81 Опубликовано Дата опублико 53) УДК 621.828,И.Орлене Каунасский политехнический институт им, Антанас) АВТОМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯГИБКИХ РОТОРО РАВНОВЕШИВАНИЯ 2 Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано ;цля 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. 5Цель изобретения - повышения точности уравновешивания.Для достижения этой цели система подвижных корректирующих масс выполвенф в виде размещенного в середине 20 и по оси ротора электрическиизолированного и имеющего круговое поперечное сечение пьезокерамического стержня с двумя электродами, один из которыхпредставляет собой проходящую че реэ ось стержня залитую проволоку, а другим является внешняя поверхнбсть стержня, покрытая серебром и разделенная на четыре симметричные зоны по окружности ина 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 сереб 3 87934020 формула изобретения 25 30 35 49 45 50 55 ром и разделенная на четыре симметричные зоны 5 по окружности и на и частей 6 по длине стержня.Кроме того, устройство содержитблок 7 переключения, к которому подключены все зоны поверхности стержня,блок 8 регистрации, усилитель 9 и согласующий блок 10 соединяют попарноэоны 5 поверхности стержня обратнойсвязью.Перед уравновешиванием ротор 1устанавливается в опоре 11.Устройство работает следующимобразом.При изготовлении пьеэокерамичес"кого Стержня 2, все меТаллизированныечасти внешней поверхности соединяются между собой и производится поляризация, которая является радиальной(показана стрелками на фиг. 3), приэтом длина стержня 2 равна длине ротора 1. Пьезокерамический стерженьвыполняет двойную функцию, в качестве преобразователя сил или иэгибныхперемещений, а также возбудителя .изгибных деформаций. В первом случаестержень 2 работает как биморфныйдвухкомпонентный преобразовательперемещений (или сил) в одном сечении, т.е. всего измеряется 2 п компонент сил. Электродами преобраэсвателя являются две зоны (напряженияО и О на фиг.4).. Две остальные зоны являются электродами возбудителя изгибных колебаний(где и - верхняя критическая частота.ротора), по длине (фиг. 2) пьезокерамического стержня 2 и подключенык блоку 7 переключения, который предназначен для подключения частей б вотдельных зонах 5 между собой сооТветственно. При первой форме изгиба стержня 2 все части б в отдельных зонах5 соединяются между собой, при второйформе - соединяются так, чтобы образовать две симметрические части по длине и т.д,Сигналы преобразователя снимаютсяс двух зон (напряжения О и О на фиг.4)и представляют собой ортогойальныевекторы, при атом угол 9 задаетнаправление изгиба ротора 1 (фиг5)Эти сигналы воспринимаются блоком 8регистрации, усиливаются при помощиуси)ителя 9 и через согласующий блок10 подаются на зоны 5 возбудителя.изгбных деформаций соответственно,т.еф,.к этим зонам подается высокоенапряжение соответствующего модуля и знака (напряжения Оз и О 4 на фиг. 5)которое задается величинами О,(, Ои углом М.Так как зоны 5 преобразователя ивозбудителя соединены между собойчерез соответствующие блоки обратнойсвязью, величины напряжений Ои Оувеличивают до такого уровня, поканапряжения О и О становятся равны"ми нулю.Такий образом, при изгибе ротора1 в одну сторону, что соответсвуетпоявлению напряжений О и О с угломмежду ними, при помощи подаваемыхнапряжений Ои О,4 пьезокерамический. стержень 2 изгибается в противополож 15 ную сторону, изгибая и, тем самым, уравновешивая ротор 1,Такое решение позволяет упростить конструкцию устройства, особенно при неуравновешенности по л-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 о частей по. длине, где и - верхняя критическая частота ротора, 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.Источники информации, принятые во внимайие при экспертизе1, Гусаров А.А. Автоматические балансирующие устройства., Сб. фБалансировка машин и приборов Лод ред. Щепетильникова В.А, М., "Машиностроение", 1979, с. 148.879340 Составитель Э. БарановскийТвхред А.Бабинец Корректор С. Щомак едактор И л Эакаэ 9703 н и 4/ кая я, 4 илиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. П 7 Тираж 91 ВНИИПИ Государственногпо делам изобретений 3035, Москва, Ж, Ра Подпта СССРтийаб., д.