Вузол кріплення робочої лопатки осьового вентилятора

Вузол кріплення робочої лопатки осьового вентилятора, що містить лопатку з основою у вигляді фланця, барабан ротора з кільцевою розточкою перемінного перерізу, хвостовик, розташований у ВІДПОВІДНІЙ за формою верхньої частини більшого діаметра кільцевої розточки барабана ротора, гвинти кріплення лопатки до хвостовика, тарілчасту пружину, розташовану в нижній частині меншого діаметра кільцевої розточки барабана ротора під хвостовиком з упором одним торцем у нижню й основу, а іншим торцем через фланець кільця в бурт хвостовика, гайку кріплення хвостовика в барабані ротора, який відрізняється тим, що бурт хвостовика виконаний діаметром більшим від діаметра нижньої частини кільцевої розточки барабана ротора, що забезпечить можливість упора його в основу верхньої частини кільцевої розточки при затягуванні гайки кріплення хвостовика в барабані ротора, а нижня частина кільцевої розточки виконана висотою більшою від суми товщин тарілчастої пружини і фланця кільця на величину залишкової деформації пружини Корисна модель відноситься до області вентиляторобудування, а саме до вузлів кріплення робочих лопаток осьового вентилятора Найбільш близьким технічним рішенням, обраним як прототип, є вузол кріплення робочої лопатки осьового вентилятора, що містить лопатку з основою у виді фланця, барабан ротора з кільцевою розточкою перемінного перетину, хвостовик, розташований у ВІДПОВІДНІЙ за формою верхньої частини кільцевої розточки барабана ротора, гвинти кріплення лопатки до хвостовика, тарілчасту пружину, розташовану в нижній частині кільцевої розточки барабана ротора під хвостовиком з упором одним торцем у нижню її основу, іншим торцем через фланець кільця в бурт хвостовика, гайку кріплення хвостовика в барабані ротора Нижня частина кільцевої розточки барабана ротора виконана висотою менше суми товщин тарілчастої пружини і фланця кільця Бурт хвостовика виконаний діаметром менше діаметра нижньої частини кільцевої розточки барабана ротора вається розплющування пружини з переходом її у плоский стан, це веде до руйнування пружини і повному порушенню кріплення робочої лопатки чи появі в ній пластичних деформацій із утратою форми і зміною зусилля стиску пружини, що порушить умови кріплення робочої лопатки осьового вентилятора [Назначение, конструктивные особенности и условия работы ТДМ В отчете НИР Разработка методов восстановления и повышения работоспособности специальных дутьевых машин фабрик окомкования - (заключительный) ч 1 № гос регистрации 01825056090 - Кривой Рог, НИГРИ, 1984 с 22-29] Недоліками відомої конструкції вузла кріплення робочої лопатки осьового вентилятора є недостатня експлуатаційна надійність вузла кріплення робочої лопатки осьового вентилятора за рахунок неконтрольованого стиску тарілчастої пружини, розміщеної в нижній частині кільцевої розточки барабана ротора при затягуванні гайки кріплення хвостовика в барабані ротора, зі стиском її до стану перевищуючого межу пропорційності Відбувається розплющування тарілчастої пружини з переходом у плоский стан при вільному опусканні хвостовика в нижню частину кільцевої розточки, завдяки зазору, утвореному між буртом хвостовика і основою верхньої частини кільцевої розточки Зазор утвориться При розташуванні хвостовика у ВІДПОВІДНІЙ за фо рмою верхньої частини кільцевої розточки барабана ротора між буртом хвостовика і основою верхньої частини кільцевої розточки утвориться зазор При затягуванні гайки кріплення хвостовика в барабані ротора, утворений зазор буде сприяти вільному опусканню хвостовика в нижню частину кільцевої розточки зі стиском тарілчастої пружини до стану перевищуючого межу пропорційності Відбу при розташуванні хвостовика у ВІДПОВІДНІЙ за фор мою верхньої частини кільцевої розточки барабана ротора в зв'язку з виконанням бурту хвостовика 00 СО 5Г 7386 діаметром менше діаметра нижньої частини кільцевої розточки барабана ротора. Крім того, розплющування тарілчастої пружини з переходом її в плоский стан буде сприяти недостатня висота нижньої частини кільцевої розточки барабана ротора, що менше суми товщин тарілчастої пружини і фланця кільця. При прийнятті пружиною плоского стану, вона утрачає свої демпфіруючі властивості і при відстройці частоти власних коливань робочої лопатки здійснюється ослаблення тарілчастої пружини шляхом ослаблення затягування кріплення хвостовика в барабані ротора. Робоча лопатка входить у резонанс при досягненні частоти власних коливань рівної 19 Гц. Причинами, що перешкоджають одержанню технічного результату корисної моделі, прототипом, є наступні: виконання бурту хвостовика діаметром менше діаметра нижньої частини кільцевої розточки барабана ротора приведе до того, що при розташуванні хвостовика у відповідній за формою верхньої частини кільцевої розточки барабана ротора, між буртом хвостовика і основою верхньої частини кільцевої розточки утвориться зазор. Тому при затягуванні гайки кріплення хвостовика в барабані ротора, відбувається вільне опускання хвостовика в нижню частину кільцевої розточки з розплющуванням тарілчастої пружини, розміщеної в цій частині кільцевої розточки, зі стиском її до плоского стану, що перевищує межу пропорційності матеріалу пружини, що буде сприяти зниженню експлуатаційної надійності вузла кріплення робочої лопатки осьового вентилятора; виконання нижньої частини кільцевої розточки висотою менше суми товщин тарілчастої пружини і фланця кільця з розташуванням у ній тарілчастої пружини з упором одним торцем у нижню її основу, а іншим торцем через фланець кільця в бурт хвостовика приведе до того, що при затягуванні гайки кріплення хвостовика в барабані ротора, хвостовик опускається в нижню частину кільцевої розточки і буде стискати тарілчасту пружину до стану, що перевищує межу пропорційності матеріалу пружини. Пружина розплющиться з переходом у плоский стан і утратою властивостей, що демпфірують, що в наступному при відстройці частоти власних коливань робочої лопатки за рахунок неконтрольованого положення по висоті тарілчастої пружини, розміщеної в нижній частині кільцевої розточки барабана ротора, робоча лопатка ввійде в резонанс при досягненні частоти власних коливань рівної 19 Гц, що знизить експлуатаційну надійність вузла кріплення робочої лопатки осьового вентилятора. Задачею корисної моделі є удосконалення вузла кріплення робочої лопатки осьового вентилятора, у якій шляхом виключення деформації, що перевищує межу пропорційності матеріалу тарілчастої пружини при затягуванні гайки кріплення хвостовика в барабані ротора за рахунок забезпечення фіксованого положення по висоті тарілчастої пружини в нижній частині кільцевої розточки барабана ротора зі збереженням її в стиснутому стані в межах пружності матеріалу тарілчастої пружини при затягуванні гайки кріплення хвостовика в барабані ротора, досягають підвищення експлуатаційної надійності вузла кріплення робочої лопатки осьового вентилятора. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому вузлі кріплення робочої лопатки осьового вентилятора, що містить лопатку з основою у виді фланця, барабан ротора з кільцевою розточкою перемінного перетину, хвостовик, розташований у відповідній за формою верхньої частини більшого діаметра кільцевої розточки барабана ротора, гвинти кріплення лопатки до хвостовика, тарілчасту пружину, розташовану в нижній частині меншого діаметра кільцевої розточки барабана ротора під хвостовиком з упором одним торцем у нижню її основу, а іншим торцем через фланець кільця в бурт хвостовика, гайку кріплення хвостовика в барабані ротора, згідно корисної моделі бурт хвостовика виконаний діаметром більшим діаметра нижньої частини кільцевої розточки барабана ротора, що забезпечить можливість упора його в основу верхньої частини кільцевої розточки при затягуванні гайки кріплення хвостовика в барабані ротора, а нижня частина кільцевої розточки виконана висотою більше суми товщин тарілчастої пружини і фланця кільця на величину залишкової деформації пружини. Суттєвими ознаками корисної моделі, що заявляється, є наступні: лопатка з основою у виді фланця; барабан ротора з кільцевою розточкою перемінного перетину; хвостовик; розташування хвостовика у відповідній за формою верхньої частини кільцевої розточки барабана ротора; гвинти кріплення лопатки до хвостовика; тарілчаста пружина; розташування тарілчастої пружини в нижній частині кільцевої розточки барабана ротора під хвостовиком з упором одним торцем у нижню її основу, а іншим торцем через фланець кільця в бурт хвостовика; гайка кріплення хвостовика в барабані ротора; виконання бурту хвостовика діаметром більшим діаметра нижньої частини кільцевої розточки барабана ротора, що забезпечить можливість упора його в основу верхньої частини кільцевої розточки при затягуванні гайки кріплення хвостовика в барабані ротора; виконання нижньої частини кільцевої розточки висотою більше суми товщин тарілчастої пружини і фланця кільця на величину залишкової деформації пружини. Новими суттєвими ознаками корисної моделі, що заявляється, є наступні: виконання бурту хвостовика діаметром більшим діаметра нижньої частини кільцевої розточки барабана ротора, що забезпечить можливість упора його в основу верхньої частини кільцевої розточки при затягуванні гайки кріплення хвостовика в барабані ротора; виконання нижньої частини кільцевої розточки висотою більше суми товщин тарілчастої пружини і фланця кільця на величину залишкової деформації пружини. Зазначені суттєві ознаки є необхідними і достатніми у всіх випадках використання вузла кріплення 7386 лопатки осьового вентилятора. Завдяки тому, що бурт хвостовика виконаний діаметром більшим діаметра нижньої частини кільцевої розточки барабана ротора, що забезпечить можливість упора його в основу верхньої частини кільцевої розточки при затягуванні гайки кріплення хвостовика в барабані ротора, відбувається стиск тарілчастої пружини, розміщеної в нижній частині кільцевої розточки, зі збереженням її конічної форми при демпфіруванні в межах пропорційності матеріалу пружини, що буде сприяти підвищенню експлуатаційної надійності вузла кріплення робочої лопатки осьового вентилятора. У випадку, якщо бурт хвостовика буде виконаний діаметром рівним чи меншим діаметра нижньої частини кільцевої розточки барабана ротора, то при розташуванні хвостовика у відповідній за формою верхньої частини кільцевої розточки барабана ротора зазор, що утвориться між буртом хвостовика і основою верхньої частини кільцевої розточки при затягуванні гайки кріплення хвостовика в барабані ротора буде сприяти вільному опусканню хвостовика в нижню частину кільцевої розточки, що приведе до розплющування тарілчастої пружини до плоского стану. Відбудеться стиск її до стану, що перевищує межу пропорційності матеріалу пружини з утратою її пружних і демпфіруючих властивостей, а це відповідно знизить експлуатаційну надійність вузла кріплення робочої лопатки осьового вентилятора. Завдяки тому, що нижня частина кільцевої розточки барабана ротора виконана висотою більше суми товщин тарілчастої пружини і фланця кільця на величину залишкової деформації пружини з розташуванням тарілчастої пружини в нижній частині кільцевої розточки барабана ротора під хвостовиком з упором одним торцем у нижню її основу, а іншим торцем через фланець кільця в бурт хвостовика, то при затягуванні гайки кріплення хвостовика в барабані ротора, хвостовик, що опускається в нижню частину кільцевої розточки, своїм буртом буде обпертий у основу верхньої частини кільцевої розточки і стисне тарілчасту пружину зі збереженням конічної форми і при ослабленні затягування кріплення хвостовика в барабані ротора забезпечиться фіксоване положення її по висоті в нижній частині кільцевої розточки барабана ротора зі збереженням її пружних і демпфіруючих властивостей, не перевищуючих межу пропорційності матеріалу пружини. Це дасть можливість при відстройці власних коливань робочої лопатки осьового вентилятора досягти частоти власних коливань рівної 22,8 Гц, що підвищить експлуатаційну надійність вузла кріплення робочої лопатки осьового вентилятора. У випадку, якщо нижню частину кільцевої розточки барабана ротора виконати висотою рівної чи менше суми товщин тарілчастої пружини і фланця кільця, то при розташуванні в ній тарілчастої пружини з упором одним торцем у нижню основу нижньої частини кільцевої розточки, а іншим торцем через фланець кільця в бурт хвостовика, це приведе до того, що при затягуванні гайки кріплення хвостовика в барабані ротора, що опускається в нижню частину кільцевої розточки, хвостовик стисне тарілчасту пружину з розплющуванням її до плоского стану і при ослабленні затягування при відстройці частоти власних коливань лопатки, тарілчаста пружина втратить частину пружних і демпфіруючих властивостей, тому що деформація її перевищить межу пропорційності матеріалу пружини з утратою усіх властивостей при руйнуванні пружини. Неконтрольоване положення по висоті тарілчастої пружини, розміщеної в нижній частині кільцевої розточки приведе до того, що робоча лопатка при відстройці власних коливань зможе досягти частоту рівну 19 Гц, при цьому ввійде в резонанс, що знизить експлуатаційну надійність вузла кріплення робочої лопатки осьового вентилятора. Суттєвість корисної моделі пояснюється кресленнями, де: на Фіг.1 зображений загальний вид вузла кріплення робочої лопатки осьового вентилятора в поздовжньому розрізі; на Фіг.2 - виносний елемент А Фіг. 1 (2:1) при фіксованому положенні тарілчастої пружини в нижній частині кільцевої розточки після затягування гайки кріплення хвостовика в барабані ротора. Вузол кріплення робочої лопатки осьового вентилятора містить лопатку 1 з основою у виді фланця 2, що має шість наскрізних отворів, барабан ротора 3 з кільцевою розточкою 4 перемінного перетину, верхня частина якої виконана більшого діаметра, нижня - меншого діаметра, хвостовик 5, що має фланець 6 із шістьма різьбовими отворами для кріплення до нього фланця 2 лопатки 7 і циліндричний посадочний стержень 7 з нарізкою для з'єднання хвостовика 5 з барабаном ротора 3 за допомогою гайки 8 і шайби 9 з відігнутими лапками. Гвинти 10 кріплять лопатку 1 до хвостовика 5. Знизу фланця 6 хвостовика 5 виконаний бурт 11 діаметром більшим діаметра нижньої частини кільцевої розточки 4 барабана ротора 3, що забезпечить можливість упора його в основу верхньої частини кільцевої розточки 4 при затягуванні гайки 8 кріплення хвостовика 5 у барабані ротора 3. Нижня частина кільцевої розточки 4 виконана висотою більше суми товщин тарілчастої пружини 12 і фланця 13 кільця 14 на величину залишкової деформації пружини 12. Хвостовик 5 розташований у відповідній за формою верхньої частини кільцевої розточки 4 барабана ротора 3, а тарілчаста пружина 12 розташована в нижній її частині під хвостовиком 5 з упором одним торцем у нижню її основу, а іншим торцем через фланець 13 кільця 14 у бурт 11 хвостовика 5. Таким же способом здійснюється зборка аналогічних вузлів кріплення інших робочих лопаток осьового вентилятора. Вузол кріплення робочої лопатки осьового вентилятора працює наступним чином. Попередньо роблять підтиснення тарілчастої пружини 12 за допомогою гайки 8. У такім положенні лопатка 1 із хвостовиком 5 може повертатися навколо своєї осі в кільцевій розточці 4 барабана ротора 3. Після чого робочу лопатку 1 встановлюють у робоче положення відповідно до заданого кута виносу і фіксують у цьому положенні за рахунок сил тертя, що виникають від підтиснення тарілчастої пружини 12 гайкою 8 при затягуванні. Ступінь підтиснення тарілчастої пружини 12 визначають при 7386 вібраційній відстройці лопатки 1 Для відстройки визначають статичну частоту власних коливань лопатки 7 при установці її в робочому положенні в барабані ротора 3 Оптимальна величина деформації тарілчастої пружини 12 відповідає величині залишкової деформації пружини 12 і обмежується заданою висотою нижньої частини кільцевої розточки 4 барабана ротора 3, що більше суми товщин тарілчастої пружини 12 і фланця 13 кільця 14 на величину залишкової деформації пружини 12 Для цього необхідно затягувати гайку 8 до упора бурту 11 хвостовика 5 у основу верхньої частини кільцевої розточки 4, при цьому відбувається стиск тарілчастої пружини 12 зі збереженням конічної форми при її деформації в межах пропорційності матеріалу пружини 12 При відстройці частоти власних коливань лопатки і затягування гайки 8 послабляють, при цьому відбувається ослаблення тарілчастої пружини 12, що має пружні і демпфіруючі властивості, і при досягненні робочої лопатки 1 частоти власних коливань рівної 22,8 Гц стиск тарілчастої пружини 12 фіксують шайбою 9 з відігнутими лапками, розташованої під гайкою 8 Відстройка інших робочих лопаток осьового ве 8 нтилятора здійснюється аналогічно При обертанні ротора 3 вентилятора положення лопаток У фіксується за рахунок відцентрової сили Використання корисної моделі - вузла кріплення робочої лопатки осьового вентилятора дозволить підвищити експлуатаційну надійність вузла кріплення за рахунок забезпечення фіксованої по висоті ступеня стиску тарілчастої пружини зі збереженням її в стиснутому стані в межах пружності матеріалу тарілчастої пружини при затягуванні гайки кріплення хвостовика в барабані ротора шляхом виключення деформації, що перевищує межу пропорційності матеріалу тарілчастої пружини при затягуванні гайки кріплення хвостовика в барабані ротора, у зв'язку з тим, що бурт хвостовика виконаний діаметром більшим діаметра нижньої частини кільцевої розточки барабана ротора з забезпеченням його упора в основу верхньої частини кільцевої розточки при затягуванні гайки кріплення хвостовика в барабані ротора, а нижня частина кільцевої розточки має висоту перевищуючу суму товщин тарілчастої пружини і фланця кільця на величину залишкової деформації пружини 10 Фіг. 2 Комп'ютерна верстка А Крулевський Підписне Тираж 28 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Глазунова, 1, м Київ-42, 01601