Bij het ontwerpen en bouwen van hoge snelheid roterende machines, in het bijzonder centrifugaalpompen, is het noodzakelijk dat draaiende onderdelen accuraat evenwicht trilling, wrijving, overmatig stroomverbruik en een snelle slijtage van pakkingen en lagers elimineren. Stille werking is vaak van zeer groot belang bij de werking van de pompen, en dit is onmogelijk zonder nauwkeurige balans van deze onderdelen.
De gebruikelijke praktijk in evenwicht centrifugaalpomp waaiers wordt de gerede rotor balans voor statisch of dynamisch evenwicht en behandel het gewoon als een stuk metaal. Ware het in werkelijkheid gewoon een stuk metaal bleek dit proces zou vrij nauwkeurig zijn. Maar het proces in gebruik is onnauwkeurig en ontoereikend het afwegen van centrifugaalpomp waaiers om de volgende redenen: Centrifugaalpomp waaier, zoals gebruikelijk geconstrueerd, geen massief stuk metaal, maar een reeks gebogen metalen schoepen gescheiden door waterkanalen of passages en gehuld aan elke zijde door een dunne metalen wand.
Als het inwendige van de rotor wordt gegoten van zand vormen of kernen, die op hun beurt tijdens het gietproces in een buitenste zandmal worden ondersteund, zal het duidelijk zijn dat een dergelijke inwendige kernen of vormen kan verschuiven, vervormen of vervormen onder invloed van de verwarmde metalen en geaccumuleerde gassen.
Zelfs indien nauwkeurig gemaakt patronen en kernkasten worden gebruikt en de grootst mogelijke zorgvuldigheid, enige vervorming plaatsvindt van ongelijke koeling ongelijkmatig aanstampen van het zand, ongelijkmatige dichtheid van de kernen en ongelijkmatige krimp tijdens het koelen van de gietstukken.
Na de gietstukken bereiken de werkplaats wordt het vrijwel onmogelijk, en zeker onpraktisch voor de machinist om te bepalen het exacte symmetrische midden van de ruwe casting.
Het resultaat is dat wanneer de waaier wordt voltooid en komt uit de draaibank zeker is dat de schoepen en waterkanalen zijn niet symmetrisch ten opzichte van het werkelijke midden van de waaier, zoals het op het tekenbord gelegd.
Nogmaals, de wanddikte van de versterkingen variëren op verschillende punten van bovengenoemde redenen, en het metaal van de gerede rotor lichter of dichter worden op verschillende plaatsen.
Uit wat geschreven zal blijken: dat de onderhavige werkwijze voor het balanceren van de rotor voorbij de symmetrie van het ontwerp en verloopt als met solide metalen. Met andere woorden het evenwicht gebeurt onafhankelijk van het gewicht van de te verpompen vloeistof en de relatie van dergelijke gewicht aan het ontwerp midden van de waaier.
Uit wat geschreven zal blijken dat feitelijk tijdens het verpompen van water het gewicht van het water of vloeistof in de waaier niet symmetrisch worden opgesteld rond de rotatieas van afgewerkte waaier. Het resultaat in duidelijke taal staat, zal er meer water aan één zijde van de as van de rotor is dan anderzijds, als gevolg van de verschuiving van de draaias van het ware middelpunt van het ontwerp. Deze voorwaarde wordt nog verder bemoeilijkt door de onnauwkeurigheden en variërende dikte en dichtheid van het gegoten metaal. Mijn uitvinding is ontworpen om mogelijk een nauwkeurige balans van pompwaaiers onder de beschreven voorwaarden.
De uitvinding heeft betrekking op het afwegen van centrifugaalpomp waaiers en dergelijke, en meer in het bijzonder het evenwicht van gegoten waaiers voor nauwkeurige diagnose te verzekeren in werkelijke omstandigheden.
Een doel van de uitvinding is een werkwijze en een inrichting voor het uitbalanceren van een centrifugaalpomp rotor zodat wanneer gevuld met de vloeistof is ontworpen om te pompen, zal het in juiste evenwicht niet onafhankelijk van onnauwkeurigheden van de constructie en asymmetrie in de schoepen en kanalen van de waaier.
Een ander doel van de invntion is een werkwijze en een middel voor het uitbalanceren van dergelijke waaiers voor verschillende vloeistoffen behandeld industrie en het evenwicht van de rotor aan te passen aan de specifieke te verpompen vloeistof te verschaffen.
Nog een ander doel van de uitvinding is het verschaffen van middelen voor het genoemd als goedkoop is, eenvoudig is in gebruik en de praktische toepassing voor de problemen van evenwicht centrifugaalpompen in een pomp fabriek doeleinden.
Ik deze doelen te bereiken door toepassing van de in de bijgevoegde beschrijving omschreven en toegelicht en verduidelijkt onder verwijzing naar de bijgevoegde tekening, waarin Figuur 1 een zijaanzicht van een rotor uit de zuigzijde en tonen een balanceerring plaats proces.
Figuur 2 een doorsnede door een dergelijke waaier en balanceren ring op de doorsnede AA in Figuur 3 aangegeven.
Figuur 3 is een gebruikelijk centrifugaal pompwiel gemonteerd op een as evenwicht met bal50 ancing ring weggesneden schoeppunten en waterkanalen van de rotor tonen.
Soortgelijke verwijzingscijfers verwijzen naar soortgelijke delen in alle figuren van de tekening.
Verwijzend naar de tekening is 1 een kap of zijplaat van de waaier.
2 is een balanceerring gebruikt zoals hierna beschreven.
3, 3, 3 zijn waaierbladen, in doorsnede getoond in figuur 2.
4 is de spil van een zuigwaaier. is het zuigmondstuk van een zuigwaaier.
6 is een afweging spil of as van de rotor.
7 de mechanische centrum van de gerede rotor.
8, 8, 8 zijn de binnenranden van de waaierbladen.
Op basis van de voorgaande bespreking zal het duidelijk zijn dat de punten van de schoepen, 8, 8, 8, mag niet, en meestal niet symmetrisch geplaatst met betrekking tot de mechanische centrum 7 de waaiers zoals het komt uit de draaibank .
Het zal ook duidelijk zijn dat wat bedoeld in de verklaring dat het water doorgangen tussen schoepen 3, 3, 3, mag niet, en meestal niet zijn van een specifiek formaat of symmetrisch of symmetrisch rond het centrum mechanische 1.
Met deze gegevens goed voor ogen zal blijken dat wanneer de rotor kan worden gevuld met de te verpompen vloeistof en de tijdens het balanceerproces plaats retentaat, dan in dat geval de rotor zou evenwicht vertonen de vloeistof daadwerkelijk pompen . Het zal ook duidelijk zijn dat dezelfde resultaten worden behaald konden gebruiken enige inhoud van gelijk gewicht, dat zijn positie tijdens het balanceerproces zou behouden.
Ik heb ontdekt dat er bepaalde wassen, of dat bepaalde wassen kunnen worden vervaardigd, die dezelfde specifieke dichtheid van de vloeistof te verpompen, dat vloeibaar water, melk, geconcentreerde zoutoplossing, olie, etc.
Verwijzend naar de tekening, aanslaan van een evenwicht as 6 door de waaier, zoals bij conventionele balanceerinrichting, dan is een metalen ring met een lichte perspassing en breed genoeg om de uitwendige poorten van de waaier te sluiten, drukt de hand over de buitenomtrek van de waaier sluiten van de uitwendige poorten. Het zal duidelijk zijn dat de ring op zichzelf in evenwicht, die binnen en buiten gedraaid uit massief metaal. De waaier is nu geplaatst bij het afwegen spil 6 verticale en de zuigmond 5 en de verwarmde evenwicht was in het mondstuk wordt gestort totdat de kanalen en openingen in de rotor volledig gevuld.
De was verwarmd alleen smelttemperatuur snel stolt en de waaier kan statisch of dynamisch worden gebalanceerd zonder het verplaatsen van de was. De balanceerring 2 houdt stevig het balanceerorgaan medium tegen verschuiving door centrifugaalkracht onder hoge rotatiesnelheid voor dynamische balancering.
Twee werkwijzen, hierna aangeduid als "gebruikelijke wijze" zijn gebruikelijk in evenwicht rotor, die elk van toepassing is op de hierin beschreven werkwijze.
1. Dynamische balancing.-de rotor na het vullen met het balanceren medium is gemonteerd op de spil van een dynamin evenwicht machine en hoge snelheid geroteerd. De balanceermachine registreert de onbalans en tegelijkertijd aangeeft waar metaal moet worden verwijderd om het evenwicht te herstellen. Verspanende door slijpen of boren tot de gewenste balans bereikt.
2. Statische balance.-De waaier is gemonteerd op een as of schacht evenwicht, gevuld met het medium in evenwicht brengen en de einden van de as gedragen door evenwijdige wegen of mesranden. De zware zijde van de rotor zal de waaier draait op zijn steunen totdat deze naar beneden te liggen bij de onbalans. Door trial and error werkwijze genoeg metaal van de zware zijde van de waaier verwijderd om de rotor te onbeweeglijk blijven in elke positie.
Wanneer het evenwicht wordt voltooid en de waaier klaar voor montage, is het alleen nodig om de rotor aan het smeltpunt van de was te verwarmen wanneer het evenwicht medium buiten loopt in elke geschikte houder en is weer klaar voor gebruik. Gebruikelijk is om op de as balancing, 6 verwijdert de balanceerring 2 en plaats de evenwichtige rotor op een afvoer rek boven een houder in een lage temperaturen of oven.
Binnen enkele minuten zal de rotor volledig worden gedraineerd en het balanceren medium in herstelde opnieuw worden gebruikt.
Als balancing medium Ik gebruik commerciële wassen van een van beide plantaardige, dierlijke of minerale samenstelling als het beste past bij de problemen in de hand. Rund of schaap talg met een soortelijk gewicht variërend 0,895-0,953; bijenwas met een soortelijk gewicht van 0,961-0,968; carnaubawas met een soortelijk gewicht van 0,995-0,999 worden gebruikt wanneer hun dichtheid overeenkomt met de te verpompen vloeistof. De carnaubawas ten hoogste dichtheid van 0,999 slechts één tiende van een procent onder het gewicht van het water, die voldoende nauwkeurigheid om praktische redenen maakt. Ik heb echter gevonden, dat opnieuw verhitten en verhitting tot hoge temperaturen de neiging de dichtheid carnaubawas toenemen totdat het mogelijk te benaderen het exacte gewicht van de te verpompen vloeistof.
In speciale gevallen heb ik met succes gebruikt rundvet opgewarmd tot werken consistentie en voldoende fijn verdeeld grafiet geroerd in om de exacte soortelijk gewicht gewenst geven. Deze werkwijze is praktisch en is er een aantal combinaties mogelijk om het soortelijk gewicht van de balancerende medium te verhogen. Bepaalde commerciële harsen een soortelijk gewicht groter dan één en worden gebruikt om te mengen met wassen zoals, bijvoorbeeld, was schoenmakerswerkplaats een mengsel van bijenwas en hars.
Van wat is geschreven zal blijken dat ik een lage kostprijs, praktisch en efficiënt proces voor de genoemde doeleinden hebben verstrekt, en dat het in evenwicht brengen medium is laag in kosten en gemakkelijk verkrijgbaar. Het zal verder blijken dat de balancing proces hierboven beschreven is nieuw, nieuw, en lost een ernstig probleem in de industriële en productie wereld.
Na aldus beschreven mijn uitvinding 1. Werkwijze Werkwijze balanceren een centrifugaalpomp waaier en dergelijke, bestaande uit het vullen van de rotor doorgangen volledig met een medium met een dichtheid benadert die van de vloeistof te verpompen, behouden een dergelijk medium door geschikte middelen, balanceren van de rotor op de gebruikelijke wijze terwijl gevuld met een dergelijk medium en het verwijderen van een dergelijk medium door toepassing van warmte.
2. Werkwijze balanceren een centrifugaalpomp 66 schoepenrad of dergelijke, die bestaat uit het vullen van een dergelijke rotor of dergelijke met een medium benadert de dichtheid van de vloeistof te verpompen, balanceren van de rotor of veranl dergelijke op gebruikelijke wijze en verwijdering van de balanceren medium met geschikte middelen.
PHILIP H. VILLIAMS.
