RU2113969C1 - Pneumatic grinding tool - Google Patents
Pneumatic grinding tool Download PDFInfo
- Publication number
- RU2113969C1 RU2113969C1 RU96105569A RU96105569A RU2113969C1 RU 2113969 C1 RU2113969 C1 RU 2113969C1 RU 96105569 A RU96105569 A RU 96105569A RU 96105569 A RU96105569 A RU 96105569A RU 2113969 C1 RU2113969 C1 RU 2113969C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- impeller
- diameter
- shaft
- microturbine
- gas
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к обрабатывающей технике и может использоваться в ручных пневматических шлифовальных инструментах. The invention relates to processing equipment and can be used in hand-held pneumatic grinding tools.
Наиболее эффективно изобретение может быть использовано при поверхностной обработке и резке различных материалов и шлифовальными кругами и фрезами. Такие инструменты можно применять для обработки пуансонов и матриц, штампов, для шлифования внутренних поверхностей малого диаметра, зачистки сварочных швов, при шлифовании, полировании металлических, деревянных, керамических материалов в различных отраслях промышленности. Most effectively, the invention can be used for surface treatment and cutting of various materials and grinding wheels and milling cutters. Such tools can be used for processing punches and dies, dies, for grinding internal surfaces of small diameter, cleaning welds, during grinding, polishing of metal, wood, ceramic materials in various industries.
Изобретение относится к высокооборотным, вибробезопасным инструментам, обладающим повышенным ресурсом работы. The invention relates to high-speed, vibration-safe tools with an increased service life.
основными тенденциями ручного пневмошлифовального инструмента является увеличение частоты вращения вала, повышение производительности, уменьшение массы инструмента. При этом ручной пневмошлифовальный инструмент должен соответствовать санитарным нормам по уровню вибрации и шума. the main trends of hand-held pneumatic grinding tools are increasing the shaft speed, increasing productivity, reducing tool mass. At the same time, a manual pneumatic grinding tool must comply with sanitary standards in terms of vibration and noise.
Для увеличения частоты вращения вала, повышения производительности процесса обработки и уменьшения массы инструмента с одновременным снижением уровня вибрации в качестве привода в таких инструментах применяют микротурбины с профилированными лопатками соплового аппарата и рабочего колеса и газостатические опоры, действующие по принципу воздушной подушки. Уровень вибрации такого пневмоинструмента на всех частотах незначителен, что объясняется демпфирующим действием воздушной прослойки между ротором микротурбины и вкладышем газостатических подшипников, отсутствием неуравновешанных масс, связанных с компоновкой деталей инструмента. To increase the frequency of rotation of the shaft, increase the productivity of the machining process and reduce the weight of the tool while reducing the level of vibration, microturbines with profiled blades of the nozzle apparatus and impeller and gas-static supports operating on the principle of an air cushion are used as drives in such tools. The vibration level of such a pneumatic tool at all frequencies is insignificant, which is explained by the damping effect of the air gap between the microturbine rotor and the liner of gas-static bearings, the absence of unbalanced masses associated with the arrangement of the tool parts.
Известно устройство, содержащее корпус, микротурбину, сопловой аппарат, газостатический радиальный подшипник, двусторонний газостатический упорный подшипник, пятами которого служат диски микротурбины, раздельные каналы подвода рабочей среды к турбине и газостатическим подшипникам, пусковой клапан, перекрывающий канал подвода рабочей среды к турбине, каналы отвода отработанной рабочей среды [3]. A device is known comprising a housing, a microturbine, a nozzle apparatus, a gas-static radial bearing, a double-sided gas-static thrust bearing, the heels of which are microturbine disks, separate channels for supplying a working medium to the turbine and gas-static bearings, a start valve that closes the channel for supplying a working medium to the turbine, exhaust channels the fulfilled working environment [3].
В основу изобретения положена задача создания высокопроизводительного, вибробезопасного инструмента с пониженной массой. The basis of the invention is the task of creating a high-performance, vibration-safe tool with reduced weight.
Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, заключается в повышении КПД инструмента, повышении крутящего момента на выходном валу турбины, расширении зоны устойчивой работы вала. The technical result achieved in solving the problem lies in increasing the efficiency of the tool, increasing the torque on the output shaft of the turbine, expanding the area of stable operation of the shaft.
Это достигается тем, что микротурбина имеет по крайней мере одно рабочее колесо и сопловой аппарат, каналы которого образованы профилированными лопатками, периферийные торцы которых выполнены скошенными под углом 2 - 7o к продольной оси корпуса с образованием с его внутренней поверхностью конусного соединения, а также каналов, сужающихся в направлении рабочего колеса; профиль лопатки рабочего колеса микротурбины в центральной части определенный дугами окружностей, сопряженными прямыми линиями с дугами окружностей на входной и выходной кромках профиля, имеет радиус вогнутой стороны профиля, равный 0,5 - 1,0 ширины профиля, а отношение радиусов вогнутой и выпуклой сторон профиля составляет 2,5 - 6,3.This is achieved by the fact that the microturbine has at least one impeller and nozzle apparatus, the channels of which are formed by profiled blades, the peripheral ends of which are beveled at an angle of 2 - 7 o to the longitudinal axis of the casing with the formation of a conical connection, as well as channels tapering in the direction of the impeller; the profile of the blades of the impeller of a microturbine in the central part, defined by arcs of circles conjugated by straight lines with arcs of circles on the inlet and outlet edges of the profile, has a radius of the concave side of the profile equal to 0.5 - 1.0 of the width of the profile, and the ratio of the radii of the concave and convex sides of the profile is 2.5 - 6.3.
Достижению требуемого технического результата также способствует соотношение основных конструктивных размеров элементов микротурбины и газостатических подшипников, которые выбраны в следующих пределах: диаметр вала равен 0,37 - 0,55 диаметра рабочего колеса, длина вала равна 2,7 - 5,6 диаметра рабочего колеса, ширина диска рабочего колеса равна 0,1 - 0,22 диаметра рабочего колеса, расстояние между обращенными друг к другу поверхностями дисков рабочих колес равно 0 - 0,17 диаметра рабочего колеса, длина радиальных газостатических подшипников равна 0,34 - 0,73 диаметра рабочего колеса, наружный диаметр радиальных газостатических подшипников равен 0,41 - 0,78 диаметра рабочего колеса, эквивалентный диаметр Dэкв питающих отверстий газостатических подшипников определен по формуле
где
d - диаметр питающих отверстий;
n - количество питающих отверстий,
и равен 0,05 - 0,11 диаметра рабочего колеса.The achievement of the required technical result is also facilitated by the ratio of the main structural dimensions of the microturbine elements and gas-static bearings, which are selected in the following ranges: the shaft diameter is 0.37 - 0.55 of the diameter of the impeller, the length of the shaft is 2.7 - 5.6 of the diameter of the impeller, the width of the impeller disk is 0.1 - 0.22 of the diameter of the impeller, the distance between the surfaces of the wheels of the impellers facing each other is 0 - 0.17 of the diameter of the impeller, the length of the radial gas-static bearings is 0 34 - 0.73 of the diameter of the impeller, the outer diameter of the radial gas-static bearings is 0.41 - 0.78 of the diameter of the impeller, the equivalent diameter D equiv of the supply holes of the gas-static bearings is determined by the formula
Where
d is the diameter of the supply holes;
n is the number of supply holes,
and equal to 0.05 - 0.11 of the diameter of the impeller.
Эквивалентный диаметр питающих отверстий - диаметр, равный сумме диаметров всех питающих отверстий, и необходим для расчетов газостатических подшипников. Формула определения эквивалентного диаметра выведена авторами экспериментально. The equivalent diameter of the supply holes is a diameter equal to the sum of the diameters of all the supply holes, and is necessary for the calculation of gas-static bearings. The formula for determining the equivalent diameter was derived experimentally by the authors.
Микротурбина пневмошлифовального инструмента повышает мощность самого инструмента за счет уменьшения потерь рабочей среды в радиальном зазоре. Это достигается тем, что конусное соединение внутренней поверхности корпуса и торцов лопаток соплового аппарата образует каналы, сужающиеся в направлении рабочего колеса под углом 2 - 7o. При вращении микротурбины рабочая среда на входе в каналы соплового аппарата поджимается конусной поверхностью конуса с изменением направления движения части потока PC в направлении корневого сечения лопаток рабочего колеса. Кроме того, сужение канала способствует смещению критичиеского сечения к срезу сопла, что также способствует формированию оптимального потока. Сформированный таким образом поток рабочей среды поступает в межлопаточные каналы рабочего колеса без существенных утечек рабочей среды в радиальный зазор. Кроме того, конусное соединение торцов лопаток и корпуса инструмента позволило упростить крепление соплового аппарата в корпусе инструмента. Согласно изобретению, сопловой аппарат крепится в корпусе без промежуточного кольца, которое имеется в известных устройствах.The microturbine of a pneumatic grinding tool increases the power of the tool itself by reducing the loss of the working medium in the radial clearance. This is achieved by the fact that the conical connection of the inner surface of the casing and the ends of the blades of the nozzle apparatus forms channels that taper in the direction of the impeller at an angle of 2 - 7 o . When the microturbine rotates, the working medium at the entrance to the channels of the nozzle apparatus is pressed by the conical surface of the cone with a change in the direction of motion of a part of the PC flow in the direction of the root section of the impeller blades. In addition, the narrowing of the channel contributes to the shift of the critical section to the nozzle exit, which also contributes to the formation of an optimal flow. Formed in this way, the flow of the working medium enters the interscapular channels of the impeller without significant leakage of the working medium into the radial clearance. In addition, the conical connection of the ends of the blades and the tool body made it possible to simplify the mounting of the nozzle apparatus in the tool body. According to the invention, the nozzle apparatus is mounted in a housing without an intermediate ring, which is available in known devices.
Повышение КПД пневмошлифовального инструмента подтверждается экспериментально. Результаты эксперимента представлены на графике фиг. 1. Increasing the efficiency of a pneumatic grinding tool is confirmed experimentally. The experimental results are presented in the graph of FIG. one.
На приведенном графике показаны зависимости приращения эффективного КПД от угла сужения меридиального сечения каналов при относительных радиальных зазорах Δр/l , изменяющихся в пределах 0,02 - 0,1, где Δр - радиальный зазор, равный 0,1 мм; l - длина лопатки рабочего колеса, равная 1; 2,5; 5 мм; Δо - осевой зазор, равный 0,3; 0,6 мм.The graph below shows the dependence of the increment of effective efficiency on the narrowing angle of the meridian section of the channels with relative radial gaps Δ p / l, varying within 0.02 - 0.1, where Δ p is the radial clearance of 0.1 mm; l is the length of the impeller blades equal to 1; 2.5; 5 mm; Δ about - axial clearance equal to 0.3; 0.6 mm.
Из анализа приведенных кривых следует, что при практически применяемых относительных зазорах Δр/l , равных 0,02 - 0,1, целесообразно угол сужения канала γ , т.е. угол наклона образующей соединения лопаток соплового аппарата с корпусом, выбирать из диапазона 2 - 7o.From the analysis of the given curves it follows that for the relative gaps Δ p / l practically equal to 0.02 - 0.1, the narrowing angle of the channel γ is advisable, i.e. the angle of inclination of the generatrix of the connection of the blades of the nozzle apparatus with the housing, choose from a range of 2 - 7 o .
Другой технический результат заключается в повышении крутящего момента на выходном валу микротурбины. Это достигается специальным профилированием лопатки рабочего колеса. Лопатка рабочего колеса образована дугами окружностей, в центральной части сопряженными прямыми линиями с дугами окружностей на входной и выходной кромках профиля имеет радиус вогнутой стороны профиля R, равный 0,5 - 1,0 ширины профиля b, а отношение радиусов вогнутой стороны к выпуклой стороне профиля 2,5 oC 6,3.Another technical result is to increase the torque on the output shaft of the microturbine. This is achieved by special profiling of the impeller blade. The impeller blade is formed by arcs of circles, in the central part by conjugate straight lines with arcs of circles on the input and output edges of the profile has a radius of the concave side of the profile R, equal to 0.5 - 1.0 of the width of the profile b, and the ratio of the radii of the concave side to the convex side of the profile 2.5 o C 6.3.
Повышение крутящего момента M на выходном валу микротурбины в зависимости от отношениях радиусов между собой в указанном диапазоне и отношения радиуса вогнутой стороны R к ширине профиля подтверждается экспериментально и представлено на графике фиг. 2. На представленном графике зависимости относительного крутящего момента 
Для эксперимента были изготовлены рабочие колеса микротурбины для до- и сверхзвуковых режимов работы с одинаковыми толщинами решеток рабочего колеса, но имеющие различные формы профилей. Проведены стендовые испытания рабочих колес по определению зависимости относительного крутящего момента 
В результате выявлено преимущество профиля лопатки с заявляемым отношением радиусов и ширины профиля, что подтверждается приведенными на графике зависимостями. As a result, the advantage of the profile of the blade with the claimed ratio of the radii and width of the profile is revealed, which is confirmed by the dependencies shown on the graph.
Для характеристики профиля выбраны радиусы вогнутой и выпуклой сторон профиля, т.к. они составляют основную часть профиля и наиболее полно характеризуют его. Величины радиусов являются производными и зависят от первоначально заданных параметров мощности N, числа оборотов n и полученных в результате расчетов диаметра рабочего колеса d, ширины профиля B, углов входа β1 и выхода β2 потока рабочей среды, хорды профиля b и шага лопаток t.To characterize the profile, the radii of the concave and convex sides of the profile were chosen, because they make up the main part of the profile and most fully characterize it. The values of the radii are derived and depend on the initially set power parameters N, the number of revolutions n and obtained as a result of calculations of the impeller diameter d, the profile width B, the inlet angles β 1 and the outlet β 2 of the working medium flow, the profile chord b and the blade pitch t.
Определение радиуса вогнутой стороны профиля R через заданную ширину профиля удобно для практического применения и наиболее полно характеризует кривизну межлопаточного канала. Кроме того, профиль лопатки, построенный по радиусам окружностей и прямым линиям, прост в изготовлении на производстве, т. к. не требуется определения дополнительных точек, определяемых при построении профиля с помощью лекальных кривых. The determination of the radius of the concave side of the profile R through a given profile width is convenient for practical use and most fully characterizes the curvature of the interscapular canal. In addition, the profile of the blade, built on the radii of circles and straight lines, is easy to manufacture in production, because it does not require the determination of additional points that are determined when constructing a profile using curve curves.
Проведенные эксперименты показали, что изменение заявляемого диапазона отношения радиуса вогнутой стороны профиля к ширине профиля, равное 0,5 oC 1,0 как в сторону увеличения, так и уменьшения, значительно ухудшают технические характеристики микротурбины: происходит падение мощности и частоты вращения вала.The experiments showed that a change in the claimed range of the ratio of the radius of the concave side of the profile to the width of the profile, equal to 0.5 o C 1.0 both in the direction of increase and decrease, significantly worsen the technical characteristics of the microturbine: a decrease in power and shaft speed.
Еще один технический результат изобретения, заключающийся в расширении зоны устойчивой работы вала при его вращении с угловой скоростью ω , на порядок превышающей угловую скорость известного пневмошлифовального инструмента (для сравнения: угловая скорость вращения вала заявляемого устройства ω = 11000 oC 24000 с-1, известного инструмента ω = 1500 с-1). Расширение зоны устойчивой работы вала связано с появлением вибрации инструмента, влияющей на интенсивность вибрационного и акустического воздействия на оператора ручного пневмошлифовального инструмента.Another technical result of the invention, which consists in expanding the zone of stable operation of the shaft during its rotation with an angular velocity ω, an order of magnitude higher than the angular velocity of a known pneumatic grinding tool (for comparison: the angular velocity of rotation of the shaft of the inventive device ω = 11000 o C 24000 s -1 , known tool ω = 1500 s -1 ). The expansion of the zone of stable operation of the shaft is associated with the appearance of vibration of the tool, affecting the intensity of vibration and acoustic effects on the operator of a manual pneumatic grinding tool.
Известно, что устойчивая работа вала - это отсутствие вибрации на всех частотах работы пневмошлифовального инструмента. Причины появления вибрации достаточно изучены и разработаны меры по их устранению. Так, например, вибрация типа синхронного и ложного вихрей устраняются точным изготовлением и сборкой инструмента. Однако при работе пневмошлифовального инструмента, когда рабочая угловая скорость вращения вала превышает критическую угловую скорость, возникает сильная вибрация от полускоростного вихря, которая влияет на безопасность работы и превышает установленный санитарный уровень вибрации. Для снижения уровня вибрации применяют специальные конструкции газовых опор и лопаток рабочего колеса, а также соплового аппарата. Эти меры, как правило, усложняют конструкцию и приводят к повышению стоимости изготовления инструмента. It is known that the stable operation of the shaft is the absence of vibration at all frequencies of the pneumatic grinding tool. The causes of vibration are well understood and measures have been developed to address them. So, for example, vibration like synchronous and false vortices are eliminated by exact manufacturing and assembly of the tool. However, when the pneumatic grinding tool is operating, when the working angular velocity of the shaft rotation exceeds the critical angular velocity, strong vibration from a half-speed vortex occurs, which affects the safety of work and exceeds the established sanitary level of vibration. To reduce the level of vibration, special designs of gas supports and impeller vanes, as well as a nozzle apparatus, are used. These measures, as a rule, complicate the design and lead to an increase in the cost of manufacturing the tool.
Согласно изобретению с целью снижения вибрации (следовательно, расширения зоны устойчивой работы вала) заявляется соотношение размеров основных конструктивных элементов микротурбины и газостатических подшипников. Такое влияние размеров элементов микротурбины на критическую угловую скорость вращения вала не известно из предшествующего уровня техники. According to the invention, in order to reduce vibration (therefore, expand the zone of stable operation of the shaft), the ratio of the dimensions of the main structural elements of the microturbine and gas-static bearings is claimed. Such an influence of the sizes of microturbine elements on the critical angular velocity of rotation of the shaft is not known from the prior art.
Диаметр вала выбран равным 0,37 - 0,55 диаметра рабочего колеса, остальные размеры микротурбины и газостатических подшипников связаны между собой следующими зависимостями: длина вала равна 2,7 - 5,6 диаметра рабочего колеса; ширина диска рабочего колеса равна 0,1 - 0,22 диаметра рабочего колеса; расстояние между обращенными одна к другой поверхностями дисков рабочих колес равно 0 - 0,17 диаметра рабочего колеса; длина радиальных газостатических подшипников равна 0,34 - 0,73 диаметра рабочего колеса; расстояние между центрами радиальных газостатических подшипников равно 0,34 - 4,9 диаметра рабочего колеса; эквивалентный диаметр питающих отверстий радиальных газостатических подшипников определен по формуле
где
d - диаметр питающих отверстий;
n - количество питающих отверстий,
и равен 0,05 - 0,11 диаметра рабочего колеса.The shaft diameter is chosen equal to 0.37 - 0.55 of the diameter of the impeller, the remaining dimensions of the microturbine and gas-static bearings are interconnected by the following relationships: the shaft length is 2.7 - 5.6 of the diameter of the impeller; impeller disk width is 0.1 - 0.22 impeller diameter; the distance between the impeller disc surfaces facing one another is 0 - 0.17 of the diameter of the impeller; the length of the radial gas-static bearings is 0.34 - 0.73 of the diameter of the impeller; the distance between the centers of the radial gas-static bearings is 0.34 - 4.9 of the diameter of the impeller; the equivalent diameter of the supply holes of the radial gas-static bearings is determined by the formula
Where
d is the diameter of the supply holes;
n is the number of supply holes,
and equal to 0.05 - 0.11 of the diameter of the impeller.
Заявляемые взаимоотношения размеров элементов микротурбины пневмошлифовального инструмента, влияющие на повышение устойчивой работы вала на всех частотах, выявлены экспериментально. The claimed relationship of the sizes of the elements of the microturbine of a pneumatic grinding tool, affecting the increase in the stable operation of the shaft at all frequencies, was identified experimentally.
Для эксперимента были изготовлены пневмошлифовальные инструменты со следующими взаимоотношениями размеров элементов микротурбины:
1. Размерный ряд H1, в котором основные конструктивные размеры элементов микротурбины определены взаимоотношением диаметра вала и рабочего колеса, равным 0 : 37 oC 0,5.For the experiment, pneumatic grinding tools were made with the following relationships of microturbine element sizes:
1. The size range H 1 in which the main structural dimensions of the elements of the microturbine are determined by the ratio of the diameter of the shaft and the impeller equal to 0: 37 o
2. Размерный ряд H2, в котором взаимоотношение размеров элементов микротурбины определен отношением диаметров вала и рабочего колеса, равным 0,60 oC 0,75.2. The size range of H 2 in which the ratio of the sizes of the elements of the microturbine is determined by the ratio of the diameters of the shaft and the impeller equal to 0.60 o C 0.75.
3. Размерный ряд H3, в котором взаимоотношение размеров элементов микротурбины определен отношением диаметров вала и рабочего колеса, равным 0,20 oC 0,35.3. The size range H 3 in which the ratio of the sizes of the elements of the microturbine is determined by the ratio of the diameters of the shaft and the impeller, equal to 0.20 o C 0.35.
Проведены стендовые испытания пневматических шлифовальных инструментов по определению зависимости критической угловой скорости вращения вала от числа оборотов. Результаты испытаний приведены на графике фиг. 3. Из приведенного графика видно, что пневмошлифовальный инструмент с размерным рядом H1 обладает наилучшими показателями. При увеличении частоты вращения вала до частоты вращения вала на холостом ходу значение угловой скорости ω вала ниже критической угловой скорости ωкр . Области на графике по оси ω/ωкр , определенная значением от 0 до 1, - область устойчивой работы вала, характеризующаяся незначительным уровнем вибрации.Bench tests of pneumatic grinding tools were carried out to determine the dependence of the critical angular velocity of rotation of the shaft on the number of revolutions. The test results are shown in the graph of FIG. 3. From the above graph it is seen that the pneumatic grinding tool with a size range of H 1 has the best performance. With an increase in the shaft rotation speed to the shaft rotation frequency at idle, the value of the angular velocity ω of the shaft is lower than the critical angular velocity ω cr . The areas on the graph along the ω / ω cr axis, defined by a value from 0 to 1, are the area of stable shaft operation, characterized by an insignificant level of vibration.
Для определения основных конструктивных размеров элементов микротурбины пневмошлифовального инструмента выбран диаметр рабочего колеса, т.к. является определяющим для расчета угловой скорости вращения вала. Остальные конструктивные размеры элементов микротурбины являются производными и зависят от выбранного диаметра рабочего колеса, первоначально заданных параметров мощности и числа оборотов. Определение основных конструктивных размеров элементов микротурбины через диаметр рабочего колеса удобно для практического применения. Отношение диаметра вала к диаметру рабочего колеса, равное 0,37 oC 0,55, и основные конструктивные размеры элементов микротурбины, определенные этим отношением, обеспечивают устойчивую, вибробезопасную работу пневмошлифовального инструмента с повышенным значением частоты вращения вала.To determine the main structural dimensions of the elements of the microturbine of a pneumatic grinding tool, the diameter of the impeller is selected, because is crucial for calculating the angular velocity of rotation of the shaft. The remaining structural dimensions of the microturbine elements are derivative and depend on the selected impeller diameter, initially specified power parameters and speed. Determination of the main structural dimensions of microturbine elements through the diameter of the impeller is convenient for practical use. The ratio of the diameter of the shaft to the diameter of the impeller, equal to 0.37 o C 0.55, and the main structural dimensions of the elements of the microturbine, determined by this ratio, provide stable, vibration-free operation of the pneumatic grinding tool with an increased value of the shaft speed.
На фиг. 4 представлена конструкция одного из вариантов выполнения пневмошлифовального инструмента с одним рабочим колесом; на фиг. 5 - профиль лопатки рабочего колеса. In FIG. 4 shows the design of one embodiment of a pneumatic grinding tool with one impeller; in FIG. 5 - profile of the impeller blades.
Инструмент содержит (фиг. 4 и 5) корпус 1, сопловой аппарат 2, вал 3, газостатический опорный подшипник 4, питающие отверстия 4, рабочее колесо 6, упорный газостатический подшипник 7, пусковой клапан 8, каналы 9, 10 подвода рабочей среды, канал 11 отвода отработанной рабочей среды, контур 12 профиля лопатки рабочего колеса, входную кромку 13. Участок AB определен дугой окружности, отрезок 14 прямой BC плавно сопрягает дуги AB и CD, дуга 15 окружности CD выполнена радиусом r, отрезок 16 прямой DE соединяет дугу CD с другой EF, дуга 17 EF выходной кромки профиля, отрезок 18 прямой EF соединяет лугу EF с дугой GA, дуга 19 GA, выполненная радиусом R, замыкает профиль. The tool contains (Figs. 4 and 5) a
Пневмошлифовальный инструмент работает следующим образом. Pneumatic grinding tool works as follows.
Рабочая среда (РС) от внешнего источника (не показан) поступает через входное отверстие по каналу подвода РС к питающим отверстиям радиальных газостатических подшипников. Канал подвода РС к микротурбине перекрыт пусковым клапаном. Поступившая к радиальным газостатическим подшипникам РС создает воздушные зазоры между поверхностью вала и внутренними поверхностями радиальных подшипников, обеспечивая "смазку". При создании упругого слоя РС достаточного для устранения контакта между валом и вкладышами радиальных подшипников) открывают канал подвода рабочей среды к микротурбине, РС поступает в зазор между упорным подшипником и рабочим колесом. Одновременно через профилированные каналы соплового аппарата РС поступает с большой скоростью и минимальными потерями в радиальный зазор на лопатки рабочего колеса и начинает его вращать. При выключении пневмошлифовального инструмента подшипники продолжают работать в газостатическом режиме, что способствует снижению износа вала и подшипников. The working medium (RS) from an external source (not shown) enters through the inlet through the channel for supplying the RS to the supply holes of the radial gas-static bearings. The channel for supplying the PC to the microturbine is blocked by the start valve. Received to the radial gas-static bearings, the PC creates air gaps between the shaft surface and the inner surfaces of the radial bearings, providing "lubrication". When creating an elastic layer of PC sufficient to eliminate contact between the shaft and the liners of the radial bearings) open the channel for supplying the working medium to the microturbine, the PC enters the gap between the thrust bearing and the impeller. At the same time, through the profiled channels of the nozzle apparatus, the PC enters with great speed and minimal loss into the radial clearance on the impeller blades and starts to rotate it. When the pneumatic grinding tool is turned off, the bearings continue to operate in a gas-static mode, which helps to reduce wear on the shaft and bearings.
Пневмошлифовальный инструмент может быть выполнен с многоступенчатой микротурбиной, элементы которых имеют конструктивные размеры, определенные заявляемым взаимоотношением размеров. A pneumatic grinding tool can be made with a multi-stage microturbine, the elements of which have structural dimensions determined by the claimed size relationship.
Claims (1)
где d - диаметр питающих отверстий;
n - количество питающих отверстий.A pneumatic grinding tool comprising a housing, a nozzle placed therein, a microturbine made in the form of a shaft mounted on gas-static radial bearings with supply holes and located on the shaft of at least one impeller in the form of a disk with profiled blades, as well as a persistent bilateral gas-static a bearing with feeding holes, on the heels of which is the disk of the impeller, and a starting valve, while in the housing there are separate channels for supplying the working medium to hy wheel and gasostatic radial bearings drainage channels of spent working fluid, and the trigger valve is arranged to overlap the working medium supply channel to the wheel microturbines, characterized in that the nozzle apparatus is configured profiled blades, the peripheral ends of which are chamfered at an angle of 2 - 7 o to the longitudinal axis of the housing and adjacent to the inner surface of the latter with the formation of a conical connection, as well as with the formation of channels narrowing in the direction of the impeller, at m the profile of each impeller blade, in the central part defined by arcs of circles conjugated by straight lines with arcs of circles on the input and output edges, has a radius of the concave side of the profile equal to 0.1 - 1.0 of the width of the profile, and the ratio of the radii of the concave and convex sides is 2.5 - 6.3, and the main structural dimensions of the microturbine elements and gas-static bearings are connected by the following relationships: the shaft diameter is 0.37 - 0.55 of the diameter of the impeller, the length of the shaft is 2.7 - 5.6 of the diameter of the impeller, shir on the impeller disk is 0.1 - 0.22 of the diameter of the impeller, the length of the gas-static radial bearings is 0.34 - 0.73 of the diameter of the impeller, the outer diameter of the gas-static radial bearings is 0.41 - 0.78 of the diameter of the impeller, distance between the centers of the gasostatic radial bearings is equal to 0.34 - 4.9 of the diameter of the impeller, the equivalent diameter of the supply holes of the gasostatic bearings D equiv is determined by the formula
where d is the diameter of the supply holes;
n is the number of supply holes.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96105569A RU2113969C1 (en) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | Pneumatic grinding tool |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96105569A RU2113969C1 (en) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | Pneumatic grinding tool |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU96105569A RU96105569A (en) | 1998-05-27 |
| RU2113969C1 true RU2113969C1 (en) | 1998-06-27 |
Family
ID=20178393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96105569A RU2113969C1 (en) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | Pneumatic grinding tool |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2113969C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2501641C2 (en) * | 2008-08-29 | 2013-12-20 | Снекма | Method of grinding turbo machine vaned discs and grinder to this end |
| RU169771U1 (en) * | 2016-01-21 | 2017-03-31 | Юрий Павлович Кузнецов | Pneumatic rotation drive for manual grinder |
-
1996
- 1996-03-22 RU RU96105569A patent/RU2113969C1/en active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 1. Кусницын Г.И. Пневматические ручные машины; Справочник. -Л: Машгиз. 19 68, с. 168-169. 2. * |
| 3. Техноло гия судостроения N 5, 1982, с. 41 - 42. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2501641C2 (en) * | 2008-08-29 | 2013-12-20 | Снекма | Method of grinding turbo machine vaned discs and grinder to this end |
| US8657647B2 (en) | 2008-08-29 | 2014-02-25 | Snecma | Method of polishing bladed disks for a turbomachine and polishing device |
| RU169771U1 (en) * | 2016-01-21 | 2017-03-31 | Юрий Павлович Кузнецов | Pneumatic rotation drive for manual grinder |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2071903C1 (en) | Manual electric tool | |
| US4512115A (en) | Method for cylindrical grinding turbine engine rotor assemblies | |
| JP3948926B2 (en) | Method and apparatus for reducing circumferential rim stress in a rotor assembly | |
| EP0837989B1 (en) | A rotor | |
| EP0984167B1 (en) | Centrifugal fluid assembly | |
| US5438755A (en) | Method of making a monolithic shrouded impeller | |
| EP0499604B1 (en) | Shroud assembly for axial flow fans | |
| US4302150A (en) | Centrifugal compressor with diffuser | |
| UA73934C2 (en) | Stator of a compressor of a turbo-machine | |
| US5013214A (en) | Portable water driven high velocity fan | |
| KR20000048215A (en) | Method of assembling a rotary machine | |
| JP2002256812A5 (en) | ||
| US11274558B2 (en) | Compressor aerofoil | |
| JP2019519718A (en) | Exhaust gas turbocharger impeller, exhaust gas turbocharger, and method for correcting the balance of rotor assembly of exhaust gas turbocharger | |
| RU2576354C2 (en) | Compressor drum of axial turbine machine with double device for blade locking | |
| EP3784881A1 (en) | Compressor aerofoil | |
| JP5628307B2 (en) | Rotor blade and method for reducing tip friction load | |
| US5236305A (en) | High speed hydraulic turbine drive | |
| RU2113969C1 (en) | Pneumatic grinding tool | |
| EP3722616A1 (en) | Deswirler assembly for a centrifugal compressor | |
| CN111904625A (en) | Hand-held type gas drive medical equipment | |
| RU4781U1 (en) | PNEUMATIC GRINDING TOOL | |
| US2889107A (en) | Fluid rotor construction | |
| JPH0324561B2 (en) | ||
| CA3015255C (en) | Device and method for re-contouring a gas turbine blade |