JPS5868533A - 弾性ロ−タのバランス法 - Google Patents
弾性ロ−タのバランス法Info
- Publication number
- JPS5868533A JPS5868533A JP16718681A JP16718681A JPS5868533A JP S5868533 A JPS5868533 A JP S5868533A JP 16718681 A JP16718681 A JP 16718681A JP 16718681 A JP16718681 A JP 16718681A JP S5868533 A JPS5868533 A JP S5868533A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- substance
- elastic
- liquid
- direction opposite
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/32—Correcting- or balancing-weights or equivalent means for balancing rotating bodies, e.g. vehicle wheels
- F16F15/322—Correcting- or balancing-weights or equivalent means for balancing rotating bodies, e.g. vehicle wheels the rotating body being a shaft
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Testing Of Balance (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、危険速度を越えて運転される弾性ロータのバ
ランス法に係り、ロータに残留する不つりあいを自動的
に低減することにより、不つりあい振動を小さくして、
ロータを安定に運転させる弾性ロータのビランス法に関
するものである。
ランス法に係り、ロータに残留する不つりあいを自動的
に低減することにより、不つりあい振動を小さくして、
ロータを安定に運転させる弾性ロータのビランス法に関
するものである。
鍾近の回転機械は性能上の要求から、小形、軽量化を図
るすう勢にある。このことは、回転機械のロータの高速
化を意味する。第１図に示すように、ロータはロータ本
体１とジャーナル２で構成され、軸受３で支持されて回
転するのが一般的である。ロータ本体ｌには翼２羽根車
、電機子などの回転体（図示せず）が取付けられている
が、加工ｆｆ度９組立精度によって少なからず不っシお
い４が残っている。この不つシあい４が存在するため、
ロータ本体１を高速回転すると、不つルあい振動が発生
する。その振動振幅は回転数Ｎに対して、第２図に示す
ように変化する。振幅がピークとなる点は危険速度Ｎ
ａ ｒと呼ばれる共振である。
るすう勢にある。このことは、回転機械のロータの高速
化を意味する。第１図に示すように、ロータはロータ本
体１とジャーナル２で構成され、軸受３で支持されて回
転するのが一般的である。ロータ本体ｌには翼２羽根車
、電機子などの回転体（図示せず）が取付けられている
が、加工ｆｆ度９組立精度によって少なからず不っシお
い４が残っている。この不つシあい４が存在するため、
ロータ本体１を高速回転すると、不つルあい振動が発生
する。その振動振幅は回転数Ｎに対して、第２図に示す
ように変化する。振幅がピークとなる点は危険速度Ｎ
ａ ｒと呼ばれる共振である。
高速回転するロータは、この危険速度Ｎ、、を通過して
運転されるので、危険速度での振幅は十分許容値内に納
まるようにしなければならない。
運転されるので、危険速度での振幅は十分許容値内に納
まるようにしなければならない。
振動を小さくするには、不つりおい４を極力小さくすれ
ばよい。通常は不つりあい４が減らすため、第３図に示
すように修正おもり５を付加したシ、あるいは不つシあ
いそのものを削除したシする。この場合の修正菫の大き
さと位置は弾性ロータのノ〈２７シング法と呼ばれる特
殊な方法で決定される。
ばよい。通常は不つりあい４が減らすため、第３図に示
すように修正おもり５を付加したシ、あるいは不つシあ
いそのものを削除したシする。この場合の修正菫の大き
さと位置は弾性ロータのノ〈２７シング法と呼ばれる特
殊な方法で決定される。
従来の方法では、ロータの振動をいくつかの点で測定し
、そのデータをもとに、ある特別な計算を行い、修正菫
の大きさと位置を算定する。このために、特別な計測装
置や電子計算機システムを必要とする上、弾性ロータの
バランスと９作業は一般に大がかシであり大変なのが現
状である。
、そのデータをもとに、ある特別な計算を行い、修正菫
の大きさと位置を算定する。このために、特別な計測装
置や電子計算機システムを必要とする上、弾性ロータの
バランスと９作業は一般に大がかシであり大変なのが現
状である。
一方、ロータの不つシあい振動は回転数Ｎとともに第２
図に示すように応答するが、その際ロータ本体ｌは、第
４図に示すように、両端の軸受３の中心を結ぶ線上Ｏ−
０に対して、弓なシにたわんでふれまわシ、ロータ本体
ｌの中心線は０−０ｍ−０のようＫなる。ロータ本体１
の中心０■は、第２図の（ａ）、Φ）に示すように、危
険速度Ｎ０、の手前と後とでは、不クシめいの方向Ａと
の位置関係が異なる。危険速度Ｎ、ｔよシ低い回転数で
はロータは不つシあい人の方向にたわんでふれまわり、
危険速度Ｎ、ｔを越えると不クシあいＡとけ反一方、回
転する中空容器に入れられた液体は回転中心に同心にな
ろうとする性質がある。第５図（ａ）において、中空容
器６のなかに液体７金入れ、０点のまわりに中空容器６
をまわすと、液体７は０点から等半径の自由表面をつく
る。
図に示すように応答するが、その際ロータ本体ｌは、第
４図に示すように、両端の軸受３の中心を結ぶ線上Ｏ−
０に対して、弓なシにたわんでふれまわシ、ロータ本体
ｌの中心線は０−０ｍ−０のようＫなる。ロータ本体１
の中心０■は、第２図の（ａ）、Φ）に示すように、危
険速度Ｎ０、の手前と後とでは、不クシめいの方向Ａと
の位置関係が異なる。危険速度Ｎ、ｔよシ低い回転数で
はロータは不つシあい人の方向にたわんでふれまわり、
危険速度Ｎ、ｔを越えると不クシあいＡとけ反一方、回
転する中空容器に入れられた液体は回転中心に同心にな
ろうとする性質がある。第５図（ａ）において、中空容
器６のなかに液体７金入れ、０点のまわりに中空容器６
をまわすと、液体７は０点から等半径の自由表面をつく
る。
第２５！Ｊの（ロ）のように、ロータ中心が不っりあい
Ａと反対向の場合に、もしロータ内部に液体があつ次と
すると第５図世）のような状態が作られる。
Ａと反対向の場合に、もしロータ内部に液体があつ次と
すると第５図世）のような状態が作られる。
液体は軸受を結ぶ線上Ｏ−０のまわシに同心になろうと
するから図に示したように不つりあい人と反対の側で厚
く分布する。この結果、液体による不つルおいはＢの方
向に発生し、不つジあいＡを打消すように働らく。
するから図に示したように不つりあい人と反対の側で厚
く分布する。この結果、液体による不つルおいはＢの方
向に発生し、不つジあいＡを打消すように働らく。
本発明は、この現象を利用し、従来の弾性ロータのパラ
７ス法よ〕も簡便で確実なバランス法を提供することを
目的とする。
７ス法よ〕も簡便で確実なバランス法を提供することを
目的とする。
本発明は、弾性ロータの危険速度Ｍ後のふれまわり特性
とくに危険速度通過後の特性と回転中空容器内の液体の
挙動とを組合せたものである。
とくに危険速度通過後の特性と回転中空容器内の液体の
挙動とを組合せたものである。
以下、本発明の一実施例を第６図によシ説明する。図に
おいてロータはロータ本体８．ジャーナル９で構成され
、軸受１０で支持されており、第１図のロータと同じで
ある。中空部１１は、ロータ本体８の任意の位置、任意
の大きさ、任意の長さで形成され、その外径面は、ロー
タの回転中心０−Ｏと同心である。液状物質１２は自由
面が存在するように中空部１１に入れである。
おいてロータはロータ本体８．ジャーナル９で構成され
、軸受１０で支持されており、第１図のロータと同じで
ある。中空部１１は、ロータ本体８の任意の位置、任意
の大きさ、任意の長さで形成され、その外径面は、ロー
タの回転中心０−Ｏと同心である。液状物質１２は自由
面が存在するように中空部１１に入れである。
このロータを回転すると、回転とともに振動は第７図の
曲＠ｂのように変化する。第７図において、曲＠ａは、
中空部１１に液状物質１２を入れない場合の、不クシあ
い１３による振動応答である。危険速度の手前の回転数
では、第５図（ａ）に示すように、ロータは不つりあい
人の方向にたわみ、その中心０１は回転中心Ｏから不つ
ジあい例にずれる。このとき、液状物質１２は遠心力の
ために回転中心Ｏまわフに等半径になるように中空部１
１の内面に分布する。液状物質１２は不つＣ６い例Ａに
厚く分布するので、これによって発生する遠心力Ｂは第
５図（ａ）のように不つシあい方向Ａと同じ向きになる
。したがって不つりあいが増えたことＫなるので、ロー
タの振動は液状物質１２が無い場合に比べて増える。
曲＠ｂのように変化する。第７図において、曲＠ａは、
中空部１１に液状物質１２を入れない場合の、不クシあ
い１３による振動応答である。危険速度の手前の回転数
では、第５図（ａ）に示すように、ロータは不つりあい
人の方向にたわみ、その中心０１は回転中心Ｏから不つ
ジあい例にずれる。このとき、液状物質１２は遠心力の
ために回転中心Ｏまわフに等半径になるように中空部１
１の内面に分布する。液状物質１２は不つＣ６い例Ａに
厚く分布するので、これによって発生する遠心力Ｂは第
５図（ａ）のように不つシあい方向Ａと同じ向きになる
。したがって不つりあいが増えたことＫなるので、ロー
タの振動は液状物質１２が無い場合に比べて増える。
しかし危険速度を越すと、第５図（ｂ）に示すように、
ロータは不クシあい八と反対向きにたわみ、ロータ０中
心Ｏ１は不つりあいＡと反対向きにずれる。このとく液
状物質１２も不っシあいＡと反対向きに厚く分布する。
ロータは不クシあい八と反対向きにたわみ、ロータ０中
心Ｏ１は不つりあいＡと反対向きにずれる。このとく液
状物質１２も不っシあいＡと反対向きに厚く分布する。
つまシ液状物質１２による遠心力Ｂは不つシおい万人と
反対向きになシ、不つりあいＡを減らすように作用する
。このときの不つシあい振動は第７図の曲、＠ｂのよう
に、液状物質１２が無い場合の曲、ｉｉａよジも下にく
る。
反対向きになシ、不つりあいＡを減らすように作用する
。このときの不つシあい振動は第７図の曲、＠ｂのよう
に、液状物質１２が無い場合の曲、ｉｉａよジも下にく
る。
この状態になつ穴ときの液状物質１２の形状を何らかの
方法で凍結する。
方法で凍結する。
この状態で、回転数を下げると、実質的な不クシあいは
低減しているから、曲ｍＣのような振動応答となシ、危
険速度での共振振幅は小さくなる。
低減しているから、曲ｍＣのような振動応答となシ、危
険速度での共振振幅は小さくなる。
つまシ、弾性ロータのバランスが達成されたことになる
。
。
このような目的の丸めに、液状物質１２としては、バラ
ンス作業時にのみ流体であり、実際のロータ運転時に固
体化するものが必要である。このような物質としては、
例えばゲラステックに熱を加えて液体化したもの、硬化
する接着剤、溶融金属などがあり、溶融金属としては、
低融点金属がある。
ンス作業時にのみ流体であり、実際のロータ運転時に固
体化するものが必要である。このような物質としては、
例えばゲラステックに熱を加えて液体化したもの、硬化
する接着剤、溶融金属などがあり、溶融金属としては、
低融点金属がある。
中空部に封入する、この種の物質としては、ロータの密
度と同じ密度をもつのが好ましい。この場合には、殆ん
ど振動が発生しないかなりのバランス効果が期待できる
。
度と同じ密度をもつのが好ましい。この場合には、殆ん
ど振動が発生しないかなりのバランス効果が期待できる
。
例えば、鉄製のロータの場合には、Ｓｎ（密度７．３ｇ
／ｃｍ”、融点２３２Ｃ）をベースとじｐｂやＪ３ｉな
どを適当に配合し密度を合わせた低融点合金を用いるこ
とができる。この融点は５０Ｃでちゃ、これを中空部１
１に封入しておき、危険速度を十分に越えた回転数でロ
ータを回しておき、外部又は内部から熱を加えて、液体
化する。この物質が中空部内面に十分分布してから、加
熱をや第８図は本発明へ実施例でおる。１４はロータ部
に液状物質１２を封入したものである。
／ｃｍ”、融点２３２Ｃ）をベースとじｐｂやＪ３ｉな
どを適当に配合し密度を合わせた低融点合金を用いるこ
とができる。この融点は５０Ｃでちゃ、これを中空部１
１に封入しておき、危険速度を十分に越えた回転数でロ
ータを回しておき、外部又は内部から熱を加えて、液体
化する。この物質が中空部内面に十分分布してから、加
熱をや第８図は本発明へ実施例でおる。１４はロータ部
に液状物質１２を封入したものである。
本発明によれば従来のバランスのように振動の計測を必
要としないで、バランスとシが自動的にできる。
要としないで、バランスとシが自動的にできる。
第１図はロータの正面図、第２図は、弾性ロータの振動
応答線図で、（ａ）、Φ）は危険速度前後での不つりあ
い方向とロータたわみ方向を示す断面図、第３図は従来
法のバランス法を施し九ロータの正面図、第４図は不つ
すあい撮動時のロータのたわみを示す正面図、第５図は
中空容器内の液体の分布を示す断面図、第６図は本発明
の弾性ロータのバランス法の実施例を示す正面断面図、
第７図は本発明を実施した場合のバランス効果を示すロ
ータ振動応答線図、第８図は本発明の弾性ロータのバラ
ンス法の他の実施例を示す正面断面図である。 ８・・・ロータ本体、９・・・ジャーナル、ｌＯ・・・
軸受、１１・・・中空部、１２・・・液状物質、１３・
・・不つりあい、１４・・・中空容器。 不１図 ｎｃｒ 回転数〃 ￥ｉ ３ 図 亨４図 第 ５ 図 （久）
（ｂ）篤乙図 罰 ７ 目 【１申云Ｉ史（Ｎ） 刀 Ｓ 図
応答線図で、（ａ）、Φ）は危険速度前後での不つりあ
い方向とロータたわみ方向を示す断面図、第３図は従来
法のバランス法を施し九ロータの正面図、第４図は不つ
すあい撮動時のロータのたわみを示す正面図、第５図は
中空容器内の液体の分布を示す断面図、第６図は本発明
の弾性ロータのバランス法の実施例を示す正面断面図、
第７図は本発明を実施した場合のバランス効果を示すロ
ータ振動応答線図、第８図は本発明の弾性ロータのバラ
ンス法の他の実施例を示す正面断面図である。 ８・・・ロータ本体、９・・・ジャーナル、ｌＯ・・・
軸受、１１・・・中空部、１２・・・液状物質、１３・
・・不つりあい、１４・・・中空容器。 不１図 ｎｃｒ 回転数〃 ￥ｉ ３ 図 亨４図 第 ５ 図 （久）
（ｂ）篤乙図 罰 ７ 目 【１申云Ｉ史（Ｎ） 刀 Ｓ 図
Claims (1)
- ロータ本体の内部に中空部をその内面が回転中心に同心
となるように設けるか、またはロータ本体の外側に同様
の構造を有する中空容器を設け、これらの中空部内に、
ある温度以上では液体になりこの温度以下では固体化す
る液状物質を封入し、該ロータの危険速度を十分越えた
回転数でロータを回し、加熱などによって液状物質を液
体にし、液状物質を中空部内面に十分分布させ、しかる
のちに温度を下げ、液状物質を固化させ、ロータを停止
させることを％徴とする弾性ロータのバランス法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16718681A JPS5868533A (ja) | 1981-10-21 | 1981-10-21 | 弾性ロ−タのバランス法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16718681A JPS5868533A (ja) | 1981-10-21 | 1981-10-21 | 弾性ロ−タのバランス法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5868533A true JPS5868533A (ja) | 1983-04-23 |
Family
ID=15845016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16718681A Pending JPS5868533A (ja) | 1981-10-21 | 1981-10-21 | 弾性ロ−タのバランス法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5868533A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4781077A (en) * | 1986-12-19 | 1988-11-01 | Massachusetts Institute Of Technology | Stable intershaft squeeze film damper |
-
1981
- 1981-10-21 JP JP16718681A patent/JPS5868533A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4781077A (en) * | 1986-12-19 | 1988-11-01 | Massachusetts Institute Of Technology | Stable intershaft squeeze film damper |
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