177263. lajstromszámú szabadalom • Szerkezet forgótolattyús gépek forgótolattyúinak dinamikus kiegyensúlyozására
3 177263 4 A rajzon: az 1. és 2. ábra a találmány szerinti kiegyensúlyozószerkezettel ellátott forgótolattyús gép elvi működési vázlata, a forgórész két különböző helyzetében; a 3. ábra a találmány szerint kiegyensúlyozószerkezettel ellátott forgótolattyús szivattyú példakénti kiviteli alakjának a 4. ábrán III—III vonal mentén vett metszete; a 4. ábra a 3. ábrán IV—IV vonal mentén vett metszet. A találmány szerinti megoldás működési elvét az 1. és 2. ábra alapján ismertetjük. Amint itt feltüntettük, forgótolattyús gépnek önmagában ismert módon 1 háza és abban excentrikusán elhelyezett 2 forgórésze van. A 2 forgórésznek radiális irányban eltolhatóan ágyazott, jelen esetben két, szembenfekvő 3 és 3’ forgótolattyúja van. Az 1 ház 4 beömléssel és 5 kiömléssel van ellátva. A 2 forgórész és az 1 ház között sarló-alakú 6 tér van kiképezve. A 2 forgórész jelen esetben hengeralakú, amelynek sugarát r, az ugyancsak hengeres 1 ház sugarát R, a 2 forgórész forgásközéppontját 0,, az 1 ház középpontját O,, az O, és O, középpontok között excentricitást pedig e hivatkozási jellel jelöltük. A találmány szerint a két szembenfekvő 3 és 3’ forgótolattvú egymással a forgótolattyúk 7 középvonalára harántirányban eltolhatóan elrendezett 8 kiegyensúlyozóegységgel hajlékony 9 elemen át van összekötve, ahol a hajlékony 9 elem a 3 és 3’ forgótolattyúval ar illetve a, hegyesszöget zár be. Az ábrázolt esetben a 3 és 3’ forgótolattyúk 7 középvonalára szimmetrikusan, a 7 középvonalra merőleges 10 egyenes mentén eltolhatóan elrendezett, két 8 és 8’ kiegyensúlyozóegységgel vannak társítva. Itt tehát a 3 és 3’ forgótolattyúk a 8 és 8' kiegyensúlyozóegységekkel egyegy hajlékony 9 elemen át vannak kényszerkapcsolatban. A 3 és 3’ forgótolattyú tömegközéppontját A,, illetve A,vel. a 8 és 8' kiegyensúlyozóegység tömegközéppontját pedig B,, illetve B,-veI jelöltük. Az 1. ábrán a 2 forgórészt abban a helyzetben tüntettük fel, amelyben a 3 és 3’ forgótolattyúk a O, forgásközéppontra szimmetrikus középállásban vannak. A 2 forgórész forgásirányát 11 nyíl szemlélteti. A 2 forgórész 3 és 3’ forgótolattyúira ható centrifugális erő ebben a helyzetben azonos, a hajlékony 9 elem szárai és a 3 és 3’ forgótolatytyúk által bezárta, és a, szögek is azonosak. Itt a A, és A, tömegközéppontok 1,-1, távolságra vannak a 10 egyenestől. Ahhoz, hogy a 3 és 3’ forgótolattyúk szabad végei ebben a helyzetben is csak az előre meghatározott erővel súrlódjanak az 1 házon, a 8 és 8’ kiegyensúlyozóegységek tömegét a mindenkori igényeknek megfelelően úgy kell megválasztani, valamint a B, és B, tömegközéppontokat olyan h távolságra kell elrendezni, hogy a 3 és 3’ forgótolattyúkra ható centrifugális erőből levonva a 8 és 8’ kiegyensúlyozóegységekre ható centrifugális erőket — figyelembe véve az a, és a, szögek változását is — a kívánt értékű súrlódóerőt kapjuk. Ennek értéke számítással önmagában ismert módon meghatározható. A 2. ábrán a 2 forgórész 90°-kal elfordított helyzetben látható. Itt a 3 forgótolattyú külső véghelyzetében, a 3’ forgótolattyú viszont a belső véghelyzetében van, amikoris A, és A, tömegközéppontok a legtávolabb vannak egymástól. A 3’ forgótolattyú A, tömegközéppontjának 1, távolsága csökkent, azaz az Â, tömegközéppont közelebb került a O, forgásközépponthoz, így a rá ható centrifugális erő is csökkent. A 3 forgótolattyú 1, távolsága viszont nőtt, ezzel a rá ható centrifugális erő is nagyobb. Mivel a 3 és 3’ forgótolattyúk a nem nyúló, hajlékony 9 elemeken át a 8 és 8’ kiegyensúlyozóegységekkel kényszerkapcsolatban vannak, ebben a helyzetben a B, és B, tömegközéppontok közelebb kerülnek egymáshoz, tehát h távolságuk és centrifugális erejük itt a minimális értékűre csökken. A 2. ábrán látható helyzetben tehát a 3 és 3’ forgótolatytyúk az O, forgásközépponthoz képest lefelé mozdulnak el. Ennek megfelelően az A, tömegközéppont 1 ] távolsága nő, ugyanakkor a 3’ forgótolattyú A2 tömegközéppontjának 1, távolsága csökken. Egyúttal az a, szög értéke kisebb, az a, szög értéke pedig nagyobb, mint az 1. ábrán feltüntetett helyzetben. Mivel a 3’ forgőtolattyúra ebben a helyzetben kisebb centrifugális erő hat, dinamikus kiegyensúlyozásához az a.2 szög növekedése ellenére kisebb erő elegendő. Ezzel szemben a 3 forgőtolattyúra nagyobb centrifugális erő hat, azonban ennek kiegyensúlyozásához az a, szög csökkenése következtében a 8 és 8’ kiegyensúlyozóegységek kisebb centrifugális erejére van szükség, mint az 1. ábrán látható helyzetben. A 3 és 3’ forgótolatytyúk centrifugális erejének kiegyensúlyozásához szükséges centrifugális erő csökkenése azonos a 8 és 8’ kiegyensúlyozóegységek centrifugális erejének csökkenésével. így a 3 és 3’ forgótolattyúk dinamikus kiegyensúlyozása ebben a helyzetben is biztosított. Lényeges szempont, hogy az a, és a, szögek, a h távolság, valamint a 8 és 8’ kiegyensúlyozóegységek tömege úgy legyen megválasztva, hogy a fenti feltétel mindenkor teljesüljön. Helyes beszabályozás esetén az 1. és 2. ábrán feltüntetett helyzetekben — és a 2 forgórész ezek közötti bármely más helyzetében a 3 és 3’ forgótolattyúk úgy egyensúlyozhatok ki, hogy azok az 1 házon mindig csak előre meghatározott erővel súrlódjanak. A 3. és 4. ábrán a találmány szerinti kiegyensúlyozószerkezettel ellátott forgótolattyús szivattyút tüntettük fel metszetben. Itt az 1 háznak 12 középrésze, valamint 13 és 14 fedele van. Az 1 ház továbbá 4 beömléssel és 5 kiömléssel van ellátva. A 12 középrészhez a 13 és 14 fedelek önmagában ismert módon, például csavarozással kapcsolódnak. Az 1 házban a 2 forgórész a jelen esetben 15 golyóscsapágyakon excentrikusán és elfordíthatóan van ágyazva. A 2 forgórész tengelycsonkjait 16a és 16b hivatkozási számmal jelöltük. A 16a tengelycsonk szabad végével külön nem ábrázolt hatóegységhez kapcsolódik. A 4. ábrán jól látható, hogy a 2 forgórész 17 vezetékeiben önmagában ismert módon 3 és 3’ forgótolattyúk radiális irányban eltolhatóan vannak elhelyezve. A jelen esetben a forgórésznek hengeres 18 palástja és ezzel mereven összekapcsolt 19 és 20 oldaltárcsája van, amelyek a 16a, illetve 16b tengelycsonkkal ugyancsak mereven vannak öszszekötve. A találmány szerint a két szembenlévő helyzetű 3 és 3’ forgótolattyú egymással a forgótolattyúk 7 középvonalára harántirányban radiálisán eltolható legalább egy kiegyensúlyozóegységgel hajlékony elemen át van összekötve. Ez a hajlékony elem a 3, illetve 3’ forgótolattyúkkal mindig hegyesszöget zár be. A jelen esetben olyan példakénti kiviteli alakot választottunk, amelynél a 3 és 3’ forgótolattyú a 7 középvonalra merőleges 10 egyenes mentén eltolhatóan elrendezett, szimmetrikus helyzetű, két 8 és 8’ kiegyensúlyozóegységgel van társítva. Itt a hajlékony 9 elem rugóacélból készült szalag, amely egyik végén központi 21 nyílással, másik vegén pedig 21 nyílásba nyúló nyelvvel van ellátva. A hajlékony 9 szalag egyik vége a 3 forgótolattyúhoz, másik vége 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
