RU2336509C1 - Device for dynamic alignment of rotors - Google Patents
Device for dynamic alignment of rotors Download PDFInfo
- Publication number
- RU2336509C1 RU2336509C1 RU2007101146/28A RU2007101146A RU2336509C1 RU 2336509 C1 RU2336509 C1 RU 2336509C1 RU 2007101146/28 A RU2007101146/28 A RU 2007101146/28A RU 2007101146 A RU2007101146 A RU 2007101146A RU 2336509 C1 RU2336509 C1 RU 2336509C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vibration
- support
- elastic elements
- bed
- balancing
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Testing Of Balance (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для балансировки роторов с отношением длины к диаметру больше двух.The invention relates to measuring technique and can be used for balancing rotors with a ratio of length to diameter of more than two.
Имеется стенд серии МС (Информационный листок Государственного предприятия МЗОР, Беларусь). Станина изготовлена в виде единого модуля, верхняя сторона которого выполняет роль направляющих для подвижных опор. Для обеспечения виброустойчивости станина имеет большую массу, а элементы управления двигателем вращения расположены в отдельном шкафу, что усложняет конструкцию стенда.There is a stand of the MC series (Information leaflet of the State Enterprise MZOR, Belarus). The bed is made in the form of a single module, the upper side of which serves as guides for movable supports. To ensure vibration resistance, the bed has a large mass, and the rotation motor controls are located in a separate cabinet, which complicates the design of the stand.
Имеется стенд серии ВМ-300 (фирма «Диамех 2000», Россия «Информационный листок»). Опоры стенда перемещаются по цилиндрическим направляющим, укрепленным на плоской станине. Номенклатура балансируемых изделий ограничена по массе, так как направляющие разнесены в пространстве и жесткость механической системы в поперечном направлении недостаточна.There is a stand of the BM-300 series (Diamekh 2000 firm, Russia Information Leaflet). The stand supports move along cylindrical guides mounted on a flat bed. The nomenclature of the products being balanced is limited in weight, since the guides are spaced apart and the rigidity of the mechanical system in the transverse direction is insufficient.
Дисбаланс, вызванный элементами узлов привода, который меняется по мере их износа, не учитывается. Это снижает точность балансировки.The imbalance caused by the elements of the drive units, which changes as they wear, is not taken into account. This reduces the accuracy of the balancing.
Имеется стенд горизонтальный для балансировки (каталог фирмы SCHENK, ФРГ «Универсальные балансировочные станки»), имеющий массивную сплошную станину с соединенными с ней направляющими, по которым перемещаются опоры с вибровоспринимающей системой, связанной с датчиком колебаний и системой измерения дисбаланса.There is a horizontal stand for balancing (catalog of the company SCHENK, Federal Republic of Germany "Universal balancing machines"), which has a massive continuous bed with guides connected to it, along which the supports move with a vibration-sensing system associated with an oscillation sensor and an imbalance measuring system.
Так как направляющие контактируют со станиной по всей длине, деформация станины от температуры и внешних воздействий напрямую передается через опоры балансируемому изделию, а это увеличивает погрешность измерений.Since the guides are in contact with the bed along the entire length, the deformation of the bed from temperature and external influences is directly transmitted through the supports to the balanced product, and this increases the measurement error.
Технологические допуски на детали для соединения привода и балансируемого изделия, а также их износ в процессе эксплуатации приводят к люфтам в соединениях, что вызывает дополнительные погрешности при измерении дисбаланса.Technological tolerances on the parts for connecting the drive and the balanced product, as well as their wear during operation, lead to backlash in the joints, which causes additional errors in measuring imbalance.
Первичные преобразователи давления на опоры, зависящего от неуравновешенности ротора, выполнены в виде торсионов и объединены конструктивно со станиной, поэтому влияние внешней среды передается от станины первичным преобразователям, что снижает точность балансировки.The primary pressure transducers for bearings, depending on the rotor imbalance, are made in the form of torsions and are structurally combined with the bed, so the influence of the external environment is transmitted from the bed to the primary converters, which reduces the accuracy of the balancing.
Имеется устройство для динамической балансировки изделий (патент РФ 2225602, 2004 г. - взято за прототип), в котором вал двигателя вращения соединен с балансируемым изделием непосредственно с помощью балансировочной оправки. Основание двигателя вращения через платформу закреплено на одном конце упругих элементов первой вибровоспринимающей системы, вторые концы которых закреплены на станине, представляющей массивное основание единой или модульной конструкции, на которой установлены направляющие с непосредственным контактом с опорой по всей длине. Установочное место для балансируемого изделия через упругие элементы второй вибровоспринимающей системы соединено с опорой, установленной на станине.There is a device for the dynamic balancing of products (RF patent 2225602, 2004 - taken as a prototype), in which the shaft of the rotation motor is connected to the balanced product directly using a balancing mandrel. The base of the rotation motor through the platform is fixed at one end of the elastic elements of the first vibration-sensing system, the second ends of which are fixed to the bed, which is a massive base of a single or modular design, on which guides are installed with direct contact with the support along the entire length. The installation location for the product being balanced through the elastic elements of the second vibration-sensing system is connected to a support mounted on the bed.
Недостатком устройства можно считать ограничение по массе балансируемых роторов, так как последние закреплены одним концом непосредственно на валу двигателя вращения, что усложняет конструкцию устройства, а большая масса балансируемого изделия, укрепленного на валу двигателя вращения, может вызвать изгиб вала, что увеличивает дисбаланс и приводит к увеличению погрешности измерения дисбаланса.The disadvantage of the device can be considered the weight limit of the balanced rotors, since the latter are fixed at one end directly on the shaft of the rotation motor, which complicates the design of the device, and the large mass of the balanced product mounted on the shaft of the rotation motor can cause bending of the shaft, which increases the imbalance and leads to increase the error in measuring imbalance.
Жесткость механической системы устройства обеспечивается большой массой станины, что дополнительно усложняет конструкцию и увеличивает металлоемкость устройства.The rigidity of the mechanical system of the device is ensured by the large mass of the bed, which further complicates the design and increases the metal consumption of the device.
Все изменения, происходящие с массивной станиной от температуры и внешних механических воздействий, передаются направляющим и через них и вибровоспринимающую систему на двигатель вращения. Все это снижает точность балансировки.All changes that occur with the massive bed from temperature and external mechanical influences are transmitted to the guides and through them the vibration-sensing system to the rotation motor. All this reduces the accuracy of the balancing.
Технический результат изобретения - упрощение конструкции и повышение точности балансировки.The technical result of the invention is to simplify the design and improve the accuracy of balancing.
Технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в устройстве для динамической балансировки роторов, содержащем станину с установленной на ней опорой для балансируемого изделия, на которой закреплен один конец упругих элементов первой вибровоспринимающей системы, второй конец которых присоединен к установочному месту для ротора, двигатель вращения, балансировочную оправку, блок торможения и вторую вибровоспринимающую систему, датчик вращения и два датчика колебаний, соединенных с измерителем дисбаланса, станина выполнена с поперечным сечением в форме двух вертикальных, симметрично расположенных и примыкающих друг к другу двутавров, образуя верхнюю и нижнюю сплошные поверхности, а также внутреннюю и наружные полости, при этом на верхней сплошной поверхности равномерно размещены плоские пластины с жестко закрепленными на них направляющими, на которых установлены первая и введенная в устройство вторая опоры, причем один конец упругих элементов второй вибровоспринимающей системы закреплен на второй опоре, а второй конец упругих элементов этой же вибровоспринимающей системы соединен с введенным в устройство и размещенным по второй опоре вторым установочным местом для балансируемого ротора, при этом блок торможения размещен в наружной полости станины.The technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in a device for dynamic balancing of rotors containing a frame with a support mounted on it for a balanced product, on which one end of the elastic elements of the first vibration-sensing system is fixed, the second end of which is attached to the mounting location for the rotor, the rotation motor , a balancing mandrel, a braking unit and a second vibration-sensing system, a rotation sensor and two vibration sensors connected to the unbalance meter, it is made with a cross section in the form of two vertical, symmetrically located and adjacent to each other I-beams, forming upper and lower continuous surfaces, as well as internal and external cavities, while flat plates with guides rigidly fixed to them are uniformly placed on the upper continuous surface, on which are mounted the first and second supports introduced into the device, with one end of the elastic elements of the second vibration-sensing system mounted on the second support, and the second end of the elastic elements the same vibration-sensing system is connected to the second mounting position for the balancing rotor introduced into the device and placed on the second support, while the braking unit is located in the outer cavity of the bed.
Технический результат достигается и в том случае, когда в заявляемое устройство дополнительно введен соединенный с измерителем дисбаланса датчик колебаний, неподвижная часть которого жестко закреплена на станине, а подвижная часть этого датчика колебаний имеет возможность взаимодействия с балансировочной оправкой.The technical result is also achieved when an oscillation sensor connected to an unbalance meter is additionally introduced into the inventive device, the fixed part of which is rigidly fixed to the bed, and the movable part of this oscillation sensor has the ability to interact with the balancing mandrel.
В заявленном изобретении использование станины, выполненной из двутавра в сочетании с плоскими пластинами, закрепленными на станине, на которых установлены направляющие для перемещения опор, уменьшает влияние деформации со стороны станины на направляющие из-за отсутствия сплошного контакта по всей длине направляющих при сохранении их механической прочности. Это уменьшает нагрузку на привод для перемещения опор, повышает точность измерений и упрощает конструкцию устройства. Форма плоских пластин не имеет значения, существенным является их равномерное распределение на поверхности станины.In the claimed invention, the use of a bed made of an I-beam in combination with flat plates mounted on a bed on which guides are mounted to move the supports reduces the effect of deformation from the bed side on the guides due to the absence of continuous contact along the entire length of the guides while maintaining their mechanical strength . This reduces the load on the drive to move the supports, increases the accuracy of measurements and simplifies the design of the device. The shape of the flat plates does not matter; their uniform distribution on the bed surface is essential.
Введение второй опоры в совокупности с использованием плоских пластин позволяет снизить требования к механической прочности и люфтам опорных подшипников вала двигателя вращения.The introduction of the second support in combination with the use of flat plates reduces the requirements for mechanical strength and backlash of the thrust bearings of the rotation motor shaft.
Наличие в предложенной конструкции свободного наружного объема в станине позволяет разместить элементы блока торможения двигателя вращения, что упрощает конструкцию устройства, например, исключает необходимость в отдельном электрическом шкафе.The presence in the proposed design of free external volume in the bed allows you to place the elements of the braking unit of the rotation motor, which simplifies the design of the device, for example, eliminates the need for a separate electrical cabinet.
На фиг.1 представлена структурная схема устройства для динамической балансировки роторов.Figure 1 presents the structural diagram of a device for dynamic balancing of rotors.
На фиг.2 представлен разрез АА структурной схемы фиг.1.Figure 2 presents a section AA of the structural diagram of figure 1.
На фиг.3 представлен вид сверху структурной схемы фиг.1.Figure 3 presents a top view of the structural diagram of figure 1.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления заявленного изобретения с получением указанного технического результатаInformation confirming the possibility of implementing the claimed invention to obtain the specified technical result
В известных устройствах требуемые жесткость и вибропрочность механической системы обеспечиваются за счет большой массы станины или использования фундамента для установки станины.In known devices, the required rigidity and vibration resistance of the mechanical system are provided due to the large mass of the bed or the use of the foundation for installing the bed.
Выполнение станины из двух стандартного образца вертикальных, симметрично расположенных двутавров, имеющих в переходе с горизонтальной на вертикальную плоскость переменное сечение, обеспечивает достаточную механическую прочность для вращения роторов с большой массой, снижает массу станины и ухудшает условия для возникновения механического резонанса при вращении балансируемого ротора.The implementation of the frame from two standard samples of vertical, symmetrically arranged I-beams, having a variable cross section in the transition from horizontal to vertical, provides sufficient mechanical strength for rotation of rotors with a large mass, reduces the mass of the frame and worsens the conditions for mechanical resonance during rotation of the balanced rotor.
Устройство для динамической балансировки роторов содержит станину 1 (Фиг.1), состоящую из двух двутавров 2 (Фиг.2), на верхней плоскости 3 (Фиг.2) которых размещены плоские пластины 4 (Фиг.3), на которых вдоль станины укреплены направляющие 5 (Фиг.3), с размещенными на них первой 6 и второй 7 опорами (Фиг.1) с возможностью их перемещения вдоль станины по направляющим 5 (Фиг.3) и устанавливаемых в положение, определяемое длиной балансируемого ротора 8 (Фиг.1). На боковой стороне первой и второй вибровоспринимающих систем своими верхними частями закреплены упругие элементы 9 (Фиг.2), а нижние части этих же упругих элементов 9 присоединены к траверсе 10 (Фиг.2), на которой размещаются по два на каждой траверсе ролика 11 (Фиг.2), имеющие возможность перемещаться в вертикальной плоскости и являющиеся установочным местом для балансируемого ротора 8 (Фиг.1). На первой и второй вибровоспринимающих системах неподвижно закреплены корпуса первого 12 и второго 13 (Фиг.1) датчиков колебаний соответственно, подвижные штоки которых упираются в упругие элементы 9 (Фиг.2) первой и второй (Фиг.1) вибровоспринимающих систем соответственно. Двигатель вращения 14 (Фиг.1) через балансировочную оправку 15 (Фиг.1) соединяется с валом балансируемого ротора 8 (Фиг.1). Датчик вращения 16 (Фиг.1) установлен на валу двигателя вращения 14 (Фиг.1). На кронштейне 17 (Фиг.1), закрепленном жестко на станине 1 (Фиг.1), установлен корпус третьего датчика колебаний 18 (Фиг.3), шток которого взаимодействует с балансировочной оправкой 15 (Фиг.1). Выходы первого 12, второго 13 (Фиг.1) и третьего 18 (Фиг.3) датчиков колебаний и датчика вращения 16 (Фиг.1) соединены с измерителем дисбаланса 19 (Фиг.1). Элементы электрической схемы блока торможения 20 (Фиг.2) размещаются в наружной полости 21 (Фиг.2) станины 1 (Фиг.1).The device for dynamic balancing of rotors contains a frame 1 (Figure 1), consisting of two I-beams 2 (Figure 2), on the upper plane 3 (Figure 2) which are placed flat plates 4 (Figure 3), on which are mounted along the frame guides 5 (FIG. 3), with the first 6 and second 7 supports placed on them (FIG. 1) with the possibility of their movement along the bed along the guides 5 (FIG. 3) and installed in a position determined by the length of the balanced rotor 8 (FIG. one). On the side of the first and second vibration-sensing systems,
Работает устройство следующим образом.The device operates as follows.
Подвижные первую 6 и вторую 7 опоры устанавливают в положение, обеспечивающее размещение на роликах 11 установочных мест опорных частей балансируемого ротора 8. После этого балансируемый ротор 8 помещают на установочные места, а именно на ролики 11 и один конец вала балансируемого ротора 8 с помощью балансировочной оправки 15 соединяют с валом двигателя вращения 14.The movable first 6 and second 7 bearings are installed in a position that ensures placement on the
Для определения дисбаланса запускается двигатель вращения 14. При вращении ротора 8 с неуравновешенной массой со степенью свободы в горизонтальной плоскости, из-за несовпадения оси вращения и геометрической оси балансируемого ротора 8 возникают периодические силы, отклоняющие упругие элементы первой и второй вибровоспринимающих систем. В результате балансируемый ротор 8 будет совершать колебательное движение на упругих элементах. Частота колебаний совпадает с частотой вращения двигателя 14, а амплитуда колебаний пропорциональна величине произведения неуравновешенной массы на радиус балансируемого ротора. Перемещение упругих элементов первой и второй вибровоспринимающих систем воспринимается первым 12 и вторым 13 датчиками колебаний, которые преобразуют перемещение в электрический сигнал, который подается на измеритель дисбаланса 19.To determine the imbalance, the rotation engine 14 is started. When the rotor 8 is rotated with an unbalanced mass with a degree of freedom in the horizontal plane, due to the mismatch of the rotation axis and the geometric axis of the balanced rotor 8, periodic forces arise that deflect the elastic elements of the first and second vibration-sensing systems. As a result, the balanced rotor 8 will oscillate on the elastic elements. The oscillation frequency coincides with the engine speed 14, and the amplitude of the oscillations is proportional to the value of the product of the unbalanced mass by the radius of the balanced rotor. The movement of the elastic elements of the first and second vibration-sensing systems is perceived by the first 12 and second 13 vibration sensors, which convert the movement into an electrical signal, which is fed to the imbalance meter 19.
Третий датчик колебаний 18 воспринимает радиальное биение балансировочной оправки 15 при вращении балансируемого ротора 8, что, в частности, может быть связано с биением вала двигателя вращения 14 или люфтом в месте соединения балансировочной оправки 15 и вала балансируемого ротора 8. Третий датчик колебаний 18 преобразует перемещение в электрический сигнал, который в противофазе к сигналам от первого 12 и второго 13 датчиков колебаний подается на измеритель дисбаланса 19.The
Экспериментальные исследования показали, что применение заявленного изобретения позволяет упростить конструкцию, что снижает трудоемкость изготовления и его металлоемкость до 15%. При этом точность измерения дисбаланса повышается не менее чем на 5% для роторов с массой 500 кг.Experimental studies have shown that the use of the claimed invention allows to simplify the design, which reduces the complexity of manufacturing and its metal consumption up to 15%. At the same time, the accuracy of measuring imbalance is increased by at least 5% for rotors with a mass of 500 kg.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007101146/28A RU2336509C1 (en) | 2007-01-10 | 2007-01-10 | Device for dynamic alignment of rotors |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007101146/28A RU2336509C1 (en) | 2007-01-10 | 2007-01-10 | Device for dynamic alignment of rotors |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007101146A RU2007101146A (en) | 2008-07-20 |
| RU2336509C1 true RU2336509C1 (en) | 2008-10-20 |
Family
ID=40041322
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007101146/28A RU2336509C1 (en) | 2007-01-10 | 2007-01-10 | Device for dynamic alignment of rotors |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2336509C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2455624C2 (en) * | 2010-05-27 | 2012-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "НПП Технопарк" | Machine for dynamic balancing of products |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114646377B (en) * | 2020-12-21 | 2025-03-04 | 财团法人金属工业研究发展中心 | Vibration force measuring device |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3902373A (en) * | 1969-11-18 | 1975-09-02 | Reutlinger Wolf Dieter | Dynamic balancing machine |
| RU2028590C1 (en) * | 1991-03-04 | 1995-02-09 | Полетило Андрей Владимирович | Balancing machine |
| RU2046310C1 (en) * | 1994-06-30 | 1995-10-20 | Товарищество с ограниченной ответственностью "Фирма "ДИАМЕХ" | Balancing machine |
| RU2225602C2 (en) * | 2002-04-29 | 2004-03-10 | Акционерное общество открытого типа "Научно-исследовательский технологический институт" (АООТ "НИТИ-ТЕСАР") | Gear for dynamic balancing of articles |
-
2007
- 2007-01-10 RU RU2007101146/28A patent/RU2336509C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3902373A (en) * | 1969-11-18 | 1975-09-02 | Reutlinger Wolf Dieter | Dynamic balancing machine |
| RU2028590C1 (en) * | 1991-03-04 | 1995-02-09 | Полетило Андрей Владимирович | Balancing machine |
| RU2046310C1 (en) * | 1994-06-30 | 1995-10-20 | Товарищество с ограниченной ответственностью "Фирма "ДИАМЕХ" | Balancing machine |
| RU2225602C2 (en) * | 2002-04-29 | 2004-03-10 | Акционерное общество открытого типа "Научно-исследовательский технологический институт" (АООТ "НИТИ-ТЕСАР") | Gear for dynamic balancing of articles |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2455624C2 (en) * | 2010-05-27 | 2012-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "НПП Технопарк" | Machine for dynamic balancing of products |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007101146A (en) | 2008-07-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113588272B (en) | Double rotor blade composite fault simulation test bench | |
| CN113607416B (en) | A rolling bearing three-dimensional dynamic stiffness test device and its test method | |
| US4494400A (en) | Wheel balancer two plane calibration apparatus and method | |
| JPWO2005075950A1 (en) | Torque meter | |
| CA2152886C (en) | Torque meter | |
| CA2324315C (en) | Device for measuring the forces generated by a rotor imbalance | |
| CN102706496B (en) | For measuring the device of the uneven power produced | |
| US8875572B2 (en) | Apparatus for rotatably mounting a rotor to be balanced | |
| US3922922A (en) | Device for balancing unbalanced rotors in which the rotor can swing between horizontal and vertical positions | |
| RU2336509C1 (en) | Device for dynamic alignment of rotors | |
| CN102539039A (en) | Method and equipment for measuring friction torque of radially loaded bearing | |
| US8899111B2 (en) | Device for measuring forces generated by an unbalance | |
| CN210603718U (en) | Self-balancing large-torque sensor calibration device | |
| CN202974560U (en) | Direct loading type force sensor dynamic calibration device | |
| CN101750189B (en) | Apparatus for measuring unbalance forces | |
| CN101532899B (en) | Measuring device for rotary inertia of steering wheel and measuring method thereof | |
| RU69994U1 (en) | DEVICE FOR DYNAMIC BALANCING OF PRODUCTS | |
| UA53778C2 (en) | Device for measuring forces generated by imbalance of a rotor | |
| CN215931163U (en) | Torque sensor calibration device | |
| RU2425345C2 (en) | Device for items dynamic balancing | |
| RU2432557C2 (en) | Stand for complex determination of mass-inertia characteristics of axially symmetric rotors | |
| RU63527U1 (en) | MACHINE FOR DYNAMIC BALANCING OF PRODUCTS | |
| RU2455624C2 (en) | Machine for dynamic balancing of products | |
| RU2292533C2 (en) | Balancing stand with vertical axle of rotation | |
| RU140040U1 (en) | BENCH FOR TESTING SAMPLES OF THREADED COMPOUNDS FOR TIRED ENDURANCE |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210111 |