RU2345342C1 - Device of installation and neutralisation of momentary disbalance oblique to plane of gyration of disk - Google Patents
Device of installation and neutralisation of momentary disbalance oblique to plane of gyration of disk Download PDFInfo
- Publication number
- RU2345342C1 RU2345342C1 RU2007124263/28A RU2007124263A RU2345342C1 RU 2345342 C1 RU2345342 C1 RU 2345342C1 RU 2007124263/28 A RU2007124263/28 A RU 2007124263/28A RU 2007124263 A RU2007124263 A RU 2007124263A RU 2345342 C1 RU2345342 C1 RU 2345342C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- disk
- oblique
- washers
- base sleeve
- skew
- Prior art date
Links
- 238000009434 installation Methods 0.000 title abstract description 4
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 title abstract 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 4
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 238000011067 equilibration Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 2
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к средствам установки и уравновешивания структурно-неоднородных по материалу жестких роторов, содержащих наклонные к плоскости вращения диски, применяемых, в частности, в машиностроении при обработке поверхностей изделий наклонным абразивным инструментом.The invention relates to means for installing and balancing hard-rotors structurally inhomogeneous in material, containing disks inclined to the plane of rotation, which are used, in particular, in mechanical engineering for processing surfaces of products with an inclined abrasive tool.
Известны устройства установки и уравновешивания структурно-неоднородного жесткого ротора с наклонным диском [1], [2], в которых для компенсации моментной неуравновешенности наклонного диска используется уравновешивающий элемент из пары косых шайб идентичной конструкции, прилегающих к диску с противоположных сторон. Косые шайбы уравновешивающего элемента повернуты одна относительно другой на угол 180° и имеют прямые наружные торцы, перпендикулярные оси вращения.Known devices for installing and balancing a structurally inhomogeneous hard rotor with an inclined disk [1], [2], in which to compensate for the momentary imbalance of the inclined disk, a balancing element is used from a pair of oblique washers of the same design adjacent to the disk from opposite sides. The oblique washers of the balancing element are rotated one relative to the other by an angle of 180 ° and have straight outer ends perpendicular to the axis of rotation.
Используемые на стадии проектирования ротора расчетно-аналитические зависимости, с помощью которых определяют значения геометрических параметров косых шайб, необходимые для уравновешивания момента сил инерции наклонного диска, в значительной мере зависят от конструктивных особенностей узла крепления наклонного диска. Наиболее простую форму они имеют в [1]. В этом устройстве посадочное отверстие наклонного диска выполнено соосным с осью вращения, благодаря чему достигается упрощение расчетных зависимостей, но изготовление диска с таким отверстием требует дополнительных материальных затрат.The computational and analytical dependencies used at the rotor design stage to determine the geometric parameters of the oblique washers needed to balance the moment of inertia of the inclined disk depend largely on the design features of the mount of the inclined disk. They have the simplest form in [1]. In this device, the bore of the inclined disk is made coaxial with the axis of rotation, which simplifies the design dependencies, but the manufacture of a disk with such a hole requires additional material costs.
В [2] используются наклонные диски стандартной формы, которые устанавливают на внутренних кольцевых выступах косых шайб уравновешивающего элемента. Причем ось цилиндрической поверхности этих выступов наклонена к оси шпинделя станка под углом, равным углу наклона диска к плоскости вращения.In [2], inclined disks of standard shape are used, which are mounted on the inner annular protrusions of the oblique washers of the balancing element. Moreover, the axis of the cylindrical surface of these protrusions is inclined to the axis of the spindle of the machine at an angle equal to the angle of inclination of the disk to the plane of rotation.
Недостатком этого варианта является более сложная, чем в [1], форма косых шайб.The disadvantage of this option is more complicated than in [1], the shape of the oblique washers.
Выбор того или иного устройства установки наклонного диска определяется как назначением конструкции, так и масштабом технологических производств по изготовлению изделий машиностроения.The choice of this or that device for installing an inclined disk is determined both by the purpose of the design and the scale of technological production for the manufacture of engineering products.
Вариант [1] применим, в основном, для установки наклонных шлифовальных кругов относительно небольшого наружного диаметра, например, используемых при внутреннем шлифовании.Option [1] is mainly applicable for installing inclined grinding wheels with a relatively small external diameter, for example, used for internal grinding.
Вариант [2] целесообразно использовать для монтажа абразивного инструмента относительно большого наружного диаметра, применяемого для наружного шлифования.Option [2] it is advisable to use for mounting an abrasive tool with a relatively large outer diameter used for external grinding.
Оба устройства и способы их реализации [1] и [2] имеют и общий недостаток, заключающийся в том, что в них не предусмотрена взаимная фиксация косых шайб уравновешивающего элемента, вследствие чего при сборке возможно относительное угловое смещение шайб, приводящее к погрешности уравновешивания конструкции, а для обеспечения необходимого взаимного расположения косых шайб требуются определенные затраты времени.Both devices and methods of their implementation [1] and [2] have a common disadvantage in that they do not provide for mutual fixation of the oblique washers of the balancing element, as a result of which relative assembly of the washers during assembly is possible, leading to an error in balancing the structure, and to ensure the necessary relative positioning of the oblique washers requires a certain amount of time.
Кроме того, что особенно важно в условиях крупномасштабного производства изделий, при длительной работе абразивного инструмента происходит заметный его износ по наружной поверхности, приводящий к возникновению моментной неуравновешенности предварительно уравновешенной конструкции.In addition, which is especially important in the context of large-scale production of products, with long-term operation of the abrasive tool, its wear on its outer surface is noticeable, leading to the occurrence of momentary unbalance of a pre-balanced design.
Чтобы иметь возможность компенсации возникающей моментной неуравновешенности вследствие износа периферийных слоев абразивного инструмента, косые шайбы уравновешивающего элемента должны быть быстросъемными и достаточно технологичными в изготовлении. Устройство [2] в этом отношении имеет ограниченные возможности по причине сложности конструкций косых шайб.In order to be able to compensate for the resulting momentary imbalance due to wear of the peripheral layers of the abrasive tool, the oblique washers of the balancing element must be quick-detachable and sufficiently technological to manufacture. The device [2] in this regard has limited capabilities due to the complexity of the designs of oblique washers.
Известны также устройства крепления абразивных кругов [3] с использованием переходных фланцев. Эти устройства применяют для установки шлифовальных кругов прямой формы, перпендикулярных оси вращения. Моментная неуравновешенность в этом случае отсутствует, а следовательно, в применении уравновешивающих элементов нет необходимости. Вместе с тем элементы крепления этих кругов могут представлять интерес и в случае использования наклонных кругов.Also known are devices for attaching abrasive wheels [3] using adapter flanges. These devices are used to install direct-shaped grinding wheels perpendicular to the axis of rotation. There is no momentary imbalance in this case, and therefore, the use of balancing elements is not necessary. However, the fastening elements of these circles may be of interest in the case of the use of inclined circles.
В последнем случае при проектировании узла крепления наклонного диска для обеспечения уравновешенности конструкции необходимо использовать соответствующие расчетно-аналитические зависимости, с помощью которых определяют размеры косых шайб уравновешивающего элемента.In the latter case, when designing the attachment point of the inclined disk, to ensure the balance of the structure, it is necessary to use the appropriate analytical and analytical dependencies, with the help of which the dimensions of the oblique washers of the balancing element are determined.
По структуре используемых расчетно-аналитических зависимостей и форме посадочного отверстия наклонного диска наиболее близким к предлагаемому является устройство и способ уравновешивания структурно-неоднородного жесткого ротора с наклонным диском [1], недостатки которого указаны выше.According to the structure of the used calculation and analytical dependencies and the shape of the bore of the inclined disk, the closest to the proposed device and method of balancing a structurally inhomogeneous hard rotor with an inclined disk [1], the disadvantages of which are indicated above.
Заявляемое изобретение решает задачу повышения качества сборки узла крепления наклонного диска и его уравновешенности, улучшения технологичности конструкции и расширения возможностей компенсации моментной неуравновешенности, возникающей вследствие износа периферийных слоев наклонного диска.The claimed invention solves the problem of improving the quality of the assembly of the attachment point of the inclined disk and its balance, improving the manufacturability of the structure and expanding the possibilities of compensating for the momentary imbalance arising from the wear of the peripheral layers of the inclined disk.
Это достигается тем, что в устройстве установки и компенсации моментной неуравновешенности наклонного к плоскости вращения диска, включающем наклонный диск с коаксиальным относительно оси вращения посадочным отверстием, элементы установки диска на базовой втулке шпинделя станка, уравновешивающий элемент из пары косых шайб идентичной конструкции с прямыми наружными торцами, прилегающих к диску с противоположных сторон, моментная неуравновешенность которых равна по величине и противоположна по знаку моментной неуравновешенности диска в соответствии с условием динамической уравновешенности:This is achieved by the fact that in the device for installing and compensating for the momentary imbalance of a disk inclined to the plane of rotation, including an inclined disk with a mounting hole coaxial with respect to the axis of rotation, disk installation elements on a machine spindle base sleeve, a balancing element of a pair of oblique washers of identical design with straight outer ends adjacent to the disk from opposite sides, the momentary unbalance of which is equal in magnitude and opposite in sign of the momentary unbalance of the dis ka in accordance with the condition of dynamic balance:
где Jyz - центробежный момент инерции узла крепления наклонного диска,where J yz is the centrifugal moment of inertia of the attachment point of the inclined disk,
- соответственно центробежные моменты инерции наклонного диска (I) и двух косых шайб (II) относительно перпендикулярных осей у, z, из которых ось z есть ось вращения;- respectively, the centrifugal moments of inertia of the inclined disk (I) and two oblique washers (II) relative to the perpendicular axes y, z, of which the z axis is the axis of rotation;
r - наружный радиус диска;r is the outer radius of the disk;
s - размер диска вдоль оси вращения z;s is the disk size along the axis of rotation z;
r0 - радиус посадочного отверстия диска;r 0 is the radius of the mounting hole of the disk;
r1 - наружный радиус косых шайб;r 1 is the outer radius of the oblique washers;
β - угол наклона диска к плоскости вращения;β is the angle of inclination of the disk to the plane of rotation;
- соответственно плотности материалов диска и косых шайб; - respectively, the density of the materials of the disk and oblique washers;
k0=r0/r; k01=r0/r1 - безразмерные параметры,k 0 = r 0 / r; k 01 = r 0 / r 1 - dimensionless parameters,
базовая втулка шпинделя станка со стороны наружной посадочной поверхности снабжена косым кольцевым пазом, симметрично расположенным относительно срединной плоскости наклонного диска, вследствие чего условие динамической уравновешенности Jyz=0 принимает вид:the base spindle of the machine spindle from the side of the outer seating surface is provided with an oblique annular groove symmetrically located relative to the median plane of the inclined disk, as a result of which the condition of dynamic balance J yz = 0 takes the form:
где и определяют по формулам (2), (3), - слагаемое, отражающее влияние косого кольцевого паза базовой втулки на центробежный момент инерции Jyz узла крепления наклонного диска:Where and determined by the formulas (2), (3), - the term reflecting the influence of the oblique annular groove of the base sleeve on the centrifugal moment of inertia J yz of the attachment point of the inclined disk:
где Δ - ширина косого паза; k03=r*/r0 - безразмерный параметр, равный отношению внутреннего (r*) и наружного (r0) радиусов косого кольцевого паза;where Δ is the width of the oblique groove; k 03 = r * / r 0 is a dimensionless parameter equal to the ratio of the inner (r * ) and outer (r 0 ) radii of the oblique annular groove;
- плотность материала базовой втулки, а наружный радиус r1 косых шайб уравновешивающего элемента определяют по формуле, вытекающей из условия (4) с учетом зависимостей (2), (3), (5): - the density of the material of the base sleeve, and the outer radius r 1 of the oblique washers of the balancing element is determined by the formula arising from condition (4) taking into account dependencies (2), (3), (5):
где h - толщина наклонного диска; ; .where h is the thickness of the inclined disk; ; .
Кроме того, базовая втулка снабжена двумя радиально ориентированными фиксирующими штифтами, один из которых, расположенный со стороны упорного буртика базовой втулки, в тело втулки запрессован, а второй, ближний к концу шпинделя, входит в радиальное отверстие втулки свободно, причем оси штифтов лежат в общей плоскости, проходящей через ось шпинделя станка, и расположены с диаметрально противоположных сторон относительно центра наклонного диска.In addition, the base sleeve is equipped with two radially oriented locking pins, one of which, located on the side of the thrust collar of the base sleeve, is pressed into the body of the sleeve, and the second, closest to the end of the spindle, freely enters the sleeve bore, and the axis of the pins lie in common the plane passing through the axis of the spindle of the machine, and are located on diametrically opposite sides relative to the center of the inclined disk.
При этом каждая косая шайба уравновешивающего элемента со стороны посадочного отверстия имеет продольный паз, а в каждый из пазов свободно входит выступающий из тела базовой втулки концевой участок соответствующего фиксирующего штифта, обеспечивая тем самым необходимое взаимное расположение косых шайб.At the same time, each oblique washer of the balancing element has a longitudinal groove on the side of the mounting hole, and the end section of the corresponding fixing pin protruding from the body of the base sleeve freely enters into each of the grooves, thereby providing the necessary relative positioning of the oblique washers.
При радиальном износе наружных слоев наклонного диска на заданную величину косые шайбы уравновешивающего элемента заменяют новыми, наружный радиус r1 которых определяют по формуле (6) для нового значения наружного радиуса r наклонного диска:With radial wear of the outer layers of the inclined disk by a specified value, the oblique washers of the balancing element are replaced with new ones, the outer radius r 1 of which is determined by the formula (6) for the new value of the outer radius r of the inclined disk:
где rmax - максимальное (начальное) значение радиуса r,where r max is the maximum (initial) value of the radius r,
n - принимаемое число ступеней корректировки моментной неуравновешенности, обусловленной радиальным износом наклонного диска,n is the accepted number of steps for correcting momentary imbalance due to radial wear of the inclined disk,
Δr - допускаемое значение радиального износа для одной ступени корректировки,Δr is the permissible value of radial wear for one step of adjustment,
причем число комплектов уравновешивающих элементов (m) определяют согласно зависимости:and the number of sets of balancing elements (m) is determined according to the dependence:
Взаимное прижатие контактирующих поверхностей наклонного диска и косых шайб уравновешивающего элемента обеспечивают либо резьбовым соединением, представленным двумя гайками, навернутыми на резьбовой участок базовой втулки так, что одна из гаек опирается на наружный торец концевой косой шайбы и при затяжке соединения вызывает прижатие собранного узла к поверхности упорного буртика базовой втулки, а вторую гайку и размещенную между гайками стопорную шайбу используют для стопорения соединения, либо посредством прижимного фланца, размещенного на кольцевом выступе базовой втулки, резьбовых шпилек, ввернутых в торец базовой втулки и входящих в отверстия прижимного фланца, и гаек, навернутых на выступающие концы шпилек, при затяжке которых прижимной фланец, опирающийся на концевую косую шайбу, вызывает прижатие собранного узла к поверхности упорного буртика базовой втулки.The mutual pressing of the contacting surfaces of the inclined disk and the oblique washers of the balancing element is provided either by a threaded connection, represented by two nuts, screwed onto the threaded section of the base sleeve so that one of the nuts rests on the outer end of the end oblique washer and when the connection is tightened, the assembled assembly is pressed against the surface of the thrust the flange of the base sleeve, and the second nut and the lock washer located between the nuts are used to lock the connection, or by means of a clamping flange, bent on the annular protrusion of the base sleeve, threaded rods screwed into the end of the base sleeve and included in the holes of the clamping flange, and nuts screwed on the protruding ends of the studs, when tightened, the clamping flange resting on the end oblique washer causes the assembly to be pressed against the surface of the thrust flange of the base sleeve.
Сущность изобретения поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
На фиг.1 и фиг.2 представлены конструкции узла жесткого ротора, в которых реализовано предложенное устройство установки и компенсации моментной неуравновешенности наклонного к плоскости вращения диска.Figure 1 and figure 2 presents the design of the node of the rigid rotor, which implements the proposed device for installation and compensation of momentary imbalance inclined to the plane of rotation of the disk.
Конструкция, представленная на фиг.1, содержит наклонный диск 1, уравновешивающий элемент из двух косых шайб 2 и 3, размещенных на базовой втулке 4 шпинделя 5 станка по обе стороны диска 1.The design shown in figure 1, contains an inclined disk 1, a balancing element of two
В радиальных отверстиях втулки 4 установлены фиксирующие штифты 6 и 7, выступающие участки которых входят в продольные пазы, выполненные в косых шайбах. При этом штифт 6 в тело втулки 4 запрессован, а штифт 7 в отверстие базовой втулки 4 входит свободно. Гайки 8, 9 и стопорная шайба 10 после затяжки обеспечивают плотное прижатие контактирующих поверхностей косых шайб к торцевым плоскостям наклонного диска 1, а для фиксации базовой втулки 4 на шпинделе 5 служат гайка 11 и шайбы 12, 13. При этом наружная поверхность А косых шайб соосна с осью z шпинделя станка, а их торцевая плоскость Б перпендикулярна этой оси. Наружная цилиндрическая поверхность В базовой втулки, являющаяся посадочной поверхностью для диска 1, соосна с осью z.In the radial holes of the
Обозначения геометрических параметров, указанные на фиг.1, идентичны обозначениям, принятым в формулах (1)÷(6).The designations of geometric parameters indicated in Fig. 1 are identical to the designations adopted in formulas (1) ÷ (6).
Системы координат Oxyz и Ox1y1z1 используются при выводе указанных расчетно-аналитических зависимостей. На фиг.1 оси Ox1 и Ох совмещены и перпендикулярны плоскости чертежа (плоскость симметрии). Система Ox1y1z1 повернута относительно системы Oxyz на угол β, равный углу наклона диска 1, к плоскости вращения, перпендикулярной оси z.The coordinate systems Oxyz and Ox 1 y 1 z 1 are used to derive the indicated calculated and analytical dependences. In Fig. 1, the axes Ox 1 and Ox are aligned and perpendicular to the plane of the drawing (plane of symmetry). The Ox 1 y 1 z 1 system is rotated relative to the Oxyz system by an angle β equal to the angle of inclination of the disk 1 to the plane of rotation perpendicular to the z axis.
Конструкция, представленная на фиг.2, отличается от конструкции по фиг.1 лишь вариантом исполнения резьбового соединения, обеспечивающего прижатие контактирующих поверхностей.The design shown in FIG. 2 differs from the design in FIG. 1 only in the embodiment of a threaded connection providing pressing of the contacting surfaces.
Взамен гаек 8, 9, навертываемых на резьбовой участок базовой втулки 4 (фиг.1), используются прижимной фланец 8 (фиг.2), устанавливаемый на кольцевом буртике базовой втулки 4, шпильки 9, ввернутые в торец базовой втулки 4 и входящие в отверстия фланца 8, и гайки 10, навертываемые на выступающие концы шпилек 9, размещенных по окружности фланца 9. При затяжке гаек 10 через посредство фланца 8 собранный блок из наклонного диска 1 и косых шайб 2, 3 (фиг.2) прижимают к упорному буртику базовой втулки 4, обеспечивая при этом плотное прижатие всех контактирующих поверхностей.Instead of
Обозначения всех геометрических параметров, указанных на фиг.1 и фиг.2, идентичны.The designations of all geometric parameters indicated in FIG. 1 and FIG. 2 are identical.
Устройство реализуют в следующей последовательности.The device is implemented in the following sequence.
На этапе проектирования узла крепления диска 1 определяют необходимые значения геометрических параметров, частью из которых задаются по конструктивно-технологическим соображениям: r, h, β, Δ, r0, s1 (фиг.1 или фиг.2). Параметры µ и µ*, входящие в формулу (6), целесообразно определять экспериментально, учитывая свойства используемых материалов.At the design stage of the mounting unit of the disk 1 determine the necessary values of the geometric parameters, some of which are set for structural and technological reasons: r, h, β, Δ, r 0 , s 1 (figure 1 or figure 2). The parameters µ and µ * included in formula (6) should be determined experimentally, taking into account the properties of the materials used.
Вслед за этим по формуле (6) находят необходимое значение r1 (наружный радиус косых шайб). При этом обеспечивают полную моментную уравновешенность проектируемого узла для принятого значения r (наружный радиус диска 1). Приняв значение Δr радиального износа для одного комплекта уравновешивающего элемента по соображениям допустимого разбаланса и задавшись допустимым минимальным значением (rmin) наружного радиуса диска 1, определяют необходимое число комплектов косых шайб по формуле (8) для принятого числа n ступеней корректировки моментной неуравновешенности.Following this, by the formula (6) find the necessary value of r 1 (the outer radius of the oblique washers). At the same time, they ensure complete momentary balance of the designed unit for the adopted value of r (the outer radius of the disk 1). Having taken the value Δr of radial wear for one set of balancing element for reasons of permissible imbalance and given the permissible minimum value (r min ) of the outer radius of the disk 1, determine the required number of sets of oblique washers using formula (8) for the adopted number n of steps for correcting momentary imbalance.
Последовательность расчета поясним примером.The sequence of calculation is illustrated by an example.
Пусть требуется определить значения радиуса r1 и число комплектов уравновешивающих элементов при следующих исходных данных (фиг.1):Let you want to determine the values of the radius r 1 and the number of sets of balancing elements with the following initial data (figure 1):
r=20 см; r0=6,35 см; h=8 см; β=4°; Δ/h=0,4; r*=5 см; µ=0,323; µ*=1; Δr=1,5 см; rmin≈11 см.r = 20 cm; r 0 = 6.35 cm; h = 8 cm; β = 4 °; Δ / h = 0.4; r * = 5 cm; µ = 0.323; µ * = 1; Δr = 1.5 cm; r min ≈11 cm
В соответствии с зависимостью (7) принимаем число ступеней корректировки моментной неуравновешенности: .In accordance with dependence (7), we accept the number of steps for correcting momentary imbalance: .
Тогда согласно (8) число комплектов уравновешивающих элементов будет:Then, according to (8), the number of sets of balancing elements will be:
m=n+1=7.m = n + 1 = 7.
Приняв m=7, вычисляем по формуле (6) необходимые значения r1 для соответствующих значений r, приведенные в таблице 1.Having taken m = 7, we calculate by formula (6) the necessary values of r 1 for the corresponding values of r given in table 1.
При значениях r и соответствующих им значениях r1 обеспечивается полная уравновешенность роторного узла.When the values of r and the corresponding values of r 1 provides complete balance of the rotor node.
При промежуточных значениях r имеет место моментная неуравновешенность. Однако ее влияние вследствие использования ступенчатой корректировки будет значительно снижено.At intermediate values of r, momentary imbalance takes place. However, its effect due to the use of stepwise adjustment will be significantly reduced.
После изготовления всех необходимых элементов конструкции выполняют ее сборку.After manufacturing all the necessary structural elements, it is assembled.
На шпинделе 5 (фиг.1 или фиг.2) станка устанавливают и закрепляют базовую втулку 4, в гнездо которой предварительно запрессовывают штифт 6. Затем монтируют косую шайбу 3 так, чтобы штифт 6 своей выступающей частью вошел в продольный паз шайбы 3, и устанавливают наклонный диск 1. Вслед за этим в радиальное отверстие втулки 4 закладывают второй штифт 7 и монтируют переднюю косую шайбу 2, в паз которой войдет выступающая часть штифта 7. На резьбовой участок втулки 4 (фиг.1) навертывают гайку 8, устанавливают стопорную шайбу 10, навертывают вторую гайку 9 и стопорят соединение, отгибая лепестки шайбы в пазы гаек 8 и 9. Во втором варианте (фиг.2) на шпильки 9, ввернутые в торец базовой втулки 4, устанавливают фланец 8, навертывают гайки 10 и производят затяжку соединения.On the spindle 5 (Fig. 1 or Fig. 2) of the machine, the
При уменьшении наружного диаметра диска 1 до определенного значения, указанного в таблице 1, станок останавливают, освобождают гайки 8 и 9 (фиг.1) от стопорения, отвертывают их, снимают шайбу 2, вынимают закладной штифт 7, снимают диск 1 и шайбу 3. Затем осуществляют повторную сборку частично изношенного диска 1 с новым комплектом уравновешивающего элемента. Для варианта конструкции по фиг.2 указанные действия аналогичны.When reducing the outer diameter of the disk 1 to a certain value specified in table 1, the machine is stopped, the
Для повышения производительности труда возможно также использование нескольких комплектов узла крепления, собранных на своих базовых втулках при различных диаметрах круга 1 и косых шайб 2, 3. В этом случае сборочные операции осуществляют с использованием гайки 11.To increase labor productivity, it is also possible to use several sets of attachment points assembled on their base bushings with different diameters of the circle 1 and
Предложенные конструкции узла крепления наклонного диска достаточно технологичны в изготовлении и просты в обслуживании, что указывает на возможность их широкого применения в технологической практике машиностроительных производств.The proposed design of the mount unit of the inclined disk is quite technologically advanced to manufacture and easy to maintain, which indicates the possibility of their widespread use in the technological practice of machine-building industries.
Источники информацииInformation sources
1. Патент РФ RU 2153154 С1, кл. G01M 1/38, 20.07.2000. Бюл. №20.1. RF patent RU 2153154 C1, cl. G01M 1/38, 07.20.2000. Bull. No. 20.
2. Патент РФ RU 2288455 С1, кл. G01M 1/38, 27.11.2006. Бюл. №33.2. RF patent RU 2288455 C1, cl. G01M 1/38, 11/27/2006. Bull. No. 33.
3. Обработка металлов резанием: Справочник технолога / А.А.Панов, В.В.Аникин, Н.Г.Бойм и др. Под общ. ред. А.А.Панова. - М.: Машиностроение, 1988. - С.378-403.3. Processing of metals by cutting: Handbook technologist / A.A. Panov, V.V. Anikin, N.G. Boym and others. Under the general. ed. A.A. Panova. - M.: Mechanical Engineering, 1988. - S.378-403.
Claims (5)
где Jyz - центробежный момент инерции узла крепления наклонного диска,
- соответственно центробежные моменты инерции наклонного диска (I) и двух косых шайб (II) относительно перпендикулярных осей у, z, из которых ось z есть ось вращения;
к - наружный радиус диска;
s - размер диска вдоль оси вращения z;
r0 - радиус посадочного отверстия диска;
r1 - наружный радиус косых шайб;
β - угол наклона диска к плоскости вращения;
- соответственно плотности материалов диска и косых шайб;
k0=r0/r; k01=r0/r1 - безразмерные параметры,
отличающееся тем, что базовая втулка шпинделя станка со стороны наружной посадочной поверхности снабжена косым кольцевым пазом, симметрично расположенным относительно срединной плоскости наклонного диска, вследствие чего условие динамической уравновешенности Jyz=0 принимает вид:
где JI yz и JII yz определяют по формулам (2), (3),
JΔ yz - слагаемое, отражающее влияние косого кольцевого паза базовой втулки на центробежный момент инерции Jyz узла крепления наклонного диска:
где Δ - ширина косого паза;
k03=r*/r0 - безразмерный параметр, равный отношению внутреннего (r*) и наружного (r0) радиусов косого кольцевого паза;
- плотность материала базовой втулки,
а наружный радиус r1 косых шайб уравновешивающего элемента определяют по формуле, вытекающей из условия (4) с учетом зависимостей (2), (3), (5):
где h - толщина наклонного диска;
1. A device for installing and compensating for the momentary imbalance of a disk inclined to the plane of rotation, including an inclined disk with a mounting hole coaxial with respect to the axis of rotation, disk mounting elements on the base spindle of the machine, a balancing element of a pair of oblique washers of identical design with straight outer ends adjacent to the disk from opposite sides, the momentary unbalance of which is equal in magnitude and opposite in sign of the momentary unbalance of the disk in accordance with the condition iem dynamic balance:
where J yz is the centrifugal moment of inertia of the attachment point of the inclined disk,
- respectively, the centrifugal moments of inertia of the inclined disk (I) and two oblique washers (II) relative to the perpendicular axes y, z, of which the z axis is the axis of rotation;
k is the outer radius of the disk;
s is the disk size along the axis of rotation z;
r 0 is the radius of the mounting hole of the disk;
r 1 is the outer radius of the oblique washers;
β is the angle of inclination of the disk to the plane of rotation;
- respectively, the density of the materials of the disk and oblique washers;
k 0 = r 0 / r; k 01 = r 0 / r 1 - dimensionless parameters,
characterized in that the base spindle of the machine from the side of the outer seating surface is provided with an oblique annular groove symmetrically located relative to the middle plane of the inclined disk, as a result of which the condition of dynamic balance J yz = 0 takes the form:
where J I yz and J II yz are determined by formulas (2), (3),
J Δ yz - the term reflecting the influence of the oblique annular groove of the base sleeve on the centrifugal moment of inertia J yz of the attachment point of the inclined disk:
where Δ is the width of the oblique groove;
k 03 = r * / r 0 is a dimensionless parameter equal to the ratio of the inner (r * ) and outer (r 0 ) radii of the oblique annular groove;
- the density of the material of the base sleeve,
and the outer radius r 1 of the oblique washers of the balancing element is determined by the formula following from condition (4), taking into account the dependencies (2), (3), (5):
where h is the thickness of the inclined disk;
где rmax - максимальное (начальное) значение радиуса r,
n - принимаемое число ступеней корректировки моментной неуравновешенности, обусловленной радиальным износом наклонного диска,
Δr - допускаемое значение радиального износа для одной ступени корректировки,
причем число комплектов уравновешивающих элементов (m) определяют согласно зависимости:
4. The device according to claim 1, characterized in that during radial wear of the outer layers of the inclined disk by a predetermined amount, the oblique washers of the balancing element are replaced with new ones, the outer radius r 1 of which is determined by formula (6) for the new value of the outer radius r of the inclined disk:
where r max is the maximum (initial) value of the radius r,
n is the accepted number of steps for correcting momentary imbalance due to radial wear of the inclined disk,
Δr is the permissible value of radial wear for one step of adjustment,
and the number of sets of balancing elements (m) is determined according to the dependence:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007124263/28A RU2345342C1 (en) | 2007-06-27 | 2007-06-27 | Device of installation and neutralisation of momentary disbalance oblique to plane of gyration of disk |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007124263/28A RU2345342C1 (en) | 2007-06-27 | 2007-06-27 | Device of installation and neutralisation of momentary disbalance oblique to plane of gyration of disk |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2345342C1 true RU2345342C1 (en) | 2009-01-27 |
Family
ID=40544335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007124263/28A RU2345342C1 (en) | 2007-06-27 | 2007-06-27 | Device of installation and neutralisation of momentary disbalance oblique to plane of gyration of disk |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2345342C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116838715A (en) * | 2023-07-05 | 2023-10-03 | 浙江瑞力特种紧固件有限公司 | Shaft sleeve inlaid in taper hole and processing equipment thereof |
| CN119958874A (en) * | 2025-04-10 | 2025-05-09 | 中国航发湖南动力机械研究所 | Low-pressure turbine inclined drum disc structure and calibration method for high-speed dynamic balancing and oil accumulation prevention |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2303277A1 (en) * | 1975-03-06 | 1976-10-01 | Stal Laval Turbin Ab | BALANCING DEVICE FOR ROTATING MACHINE, AND ROTATING MACHINE EQUIPPED WITH SUCH A DEVICE |
| US5214585A (en) * | 1989-06-30 | 1993-05-25 | General Electric Company | Balancing method and product |
| RU2153154C1 (en) * | 1999-05-25 | 2000-07-20 | Орловский государственный технический университет | Process of balancing structurally non-uniform rigid rotor with inclined disc |
| RU2288455C1 (en) * | 2005-07-11 | 2006-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) | Method for fastening and balancing a disk inclined towards rotation plane |
-
2007
- 2007-06-27 RU RU2007124263/28A patent/RU2345342C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2303277A1 (en) * | 1975-03-06 | 1976-10-01 | Stal Laval Turbin Ab | BALANCING DEVICE FOR ROTATING MACHINE, AND ROTATING MACHINE EQUIPPED WITH SUCH A DEVICE |
| US5214585A (en) * | 1989-06-30 | 1993-05-25 | General Electric Company | Balancing method and product |
| RU2153154C1 (en) * | 1999-05-25 | 2000-07-20 | Орловский государственный технический университет | Process of balancing structurally non-uniform rigid rotor with inclined disc |
| RU2288455C1 (en) * | 2005-07-11 | 2006-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) | Method for fastening and balancing a disk inclined towards rotation plane |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Обработка металлов резанием: Справочник технолога / А.А.Панов, В.В.Аникин, Н.Г.Бойм и др. /Под общ. ред. А.А.Панова. - M.: Машиностроение, 1988, с.378-403. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116838715A (en) * | 2023-07-05 | 2023-10-03 | 浙江瑞力特种紧固件有限公司 | Shaft sleeve inlaid in taper hole and processing equipment thereof |
| CN119958874A (en) * | 2025-04-10 | 2025-05-09 | 中国航发湖南动力机械研究所 | Low-pressure turbine inclined drum disc structure and calibration method for high-speed dynamic balancing and oil accumulation prevention |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100532634B1 (en) | Method for fracture-separating an annular piece | |
| CN105921996A (en) | Large unit coupling centering device and method | |
| KR100273663B1 (en) | Method for processing an axis for hub unit | |
| JP2014507276A (en) | Grinding roller | |
| CN107471083B (en) | Grinding and repairing equipment for steam turbine valve seat sealing surface | |
| RU2345342C1 (en) | Device of installation and neutralisation of momentary disbalance oblique to plane of gyration of disk | |
| CN105874173A (en) | Position adjustment device, rotating machine provided with same, and position adjustment method | |
| JPS6219561B2 (en) | ||
| CN113530621A (en) | System and method for assembling and shipping a steam turbine | |
| CN110809677A (en) | Method for producing a component of a tilting pad bearing and tilting pad bearing | |
| US2826462A (en) | Bearing alignment adjustor | |
| JPH07251306A (en) | Device for correcting alignment error | |
| JPH0364683B2 (en) | ||
| CN109108175B (en) | Spinning fixture for exhaust diffuser and its working method | |
| RU2572649C2 (en) | Peripheral grinding of part, system including machine part and device for centreless grinding of said system | |
| US3053587A (en) | Radial bearing of the sliding block type | |
| JP2006145031A (en) | Rod and cross head connection mechanism for reciprocating machine | |
| CN111911507A (en) | Adjustable positioning pin device | |
| JP6560880B2 (en) | Mold for enlargement processing and enlargement processing method | |
| CN1920264B (en) | Inner casing of a rotating thermal machine | |
| US5785583A (en) | Material cutting rotor assembly | |
| CN208409595U (en) | A kind of convex self-centering Quick clamping device of hemisphere part | |
| US7338381B2 (en) | Spider and universal joint arrangement | |
| TWI841273B (en) | Horizontal milling head rotation axis fixing device | |
| RU2330253C1 (en) | Method of mounting, mutual location and balancing of elements of attachment assembly inclined to the rotation plane |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090628 |