Пластинчатый демпфер радиальной опоры ротора

Пластинчатый демпфер радиальной опоры ротора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: виброизоляция вращающихся роторов, работающих в условиях повышенного воздействия вибраций. Наружная поверхность втулки вибратора, имеющая осевые полосы с различными коэффициентами трения, взаимодействует с гофрированным пакетом лент, связанным с валом. При этом в зависимости от режима работы гофры взаимодействуют либо с полосами максимального коэффициента трения, либо с полосами минимального коэффициента трения. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 16 Г 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

f;!."ЯЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4800555/28 (22) 11.03.90 (46) 07.08;92. Бюл, М 29 (71) Самарский авиационный институт им. акад. С.П.Королева (72) Ю.К.Пономарев, M.Å,Ïðîäçíîâ, Д.Е.чегодаев, А.Г.Муратов и С.Н.Мелентьев (56) Авторское свидетельства СССР

М. 383923, кл. F 16 F 7/00, 1971.

Авторское свидетельство СССР

hh 796545, кл. F 16 F 7/00, 1978.

„„5U„„1753093 А1

2 (54) ПЛАСТИНЧАТЫЙ ДЕМПФЕР РАДИАЛЬНОЙ ОПОРЫ РОТОРА (57) Использование: виброизоляция вращающихся роторов, работающих в условиях повышенного воздействия вибраций. Наружная поверхность втулки вибратора, имеющая осевые полосы с различными коэффициентами трения, взаимодействует с гофрированным пакетом лент, связанным с валом. При этом в зависимости от режима работы гофры взаимодействуют либо с полосами максимального коэффициента трения, либо с полосами минимального коэффициента трения. 1 э.п. ф-лы, 4 ил.

1753093

Изобретение относится к машиностроеййю, предназначено для снижения виброактивности машин и может быть использовано в любых конструкциях радиальных опор роторов, Известна конструкция пластинчатого демпфера, содержащая пакет из гофрированных и гладких лент и упругую оболочку, в которую заключен пакет (1), Недостатком известной конструкции является низкая эффективность демпфирования во всем рабочем диапазоне частот возбуждения, т,к. его конструкция рассчитана для работы на одной фиксированной частоте вращения ротора, в то время как, нап имер, в диапазоне частот меньших

2 акр демпфирование полезно, а нэ частотах больших /2 сокр — вредно (акр — критическая частота вращения ротора).

Изве:тна также конструкция демпфирующего устройства, содержащая корпус опоры, промежуточный элемент, связанный с вибрирующим объектом, и помещенный между ними набор кольцевых гофрирован-.. ных пластин, причем промежуточный элемент выполнен в виде втулки с фланцами, а устройство снабжено вытеснителями, установленными во фланцах, и упругим разрезным кольцом, в котором установлен демпфирующий пакет, и образующим втулкой полость, заполненную пластичным ма-. териалом (2).

Недостатком этой конструкции является также низкая эффективность демпфирования во всем рабочем диапазоне частот возбуждения. Хотя в демпфирующем уст ройстве имеется возможность регулирования демпфирования, в процессе работы его значение также остается фиксированйым и выгодным только для одного режима.

Цель изобретения состоит в повышении эффективности демпфирования во всем рабочем диапазоне частот вращения ротора, а

, соответственно и частот возбуждения демпфера.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемой конструкции пластинчэтого демпфера, содержащей втулки вибратора и демпфе ра, размещенный между ними набор пластин в виде гофрированных лент, по крайней мере часть наружной поверхности втулки вибратора имеет продольные полосы с различными коэффициентами трения, из которых полоса с минимальным коэффициентом трения расположена напротив касающегося с ней гофра, а с максимальным коэффициентом трения — напротив впадин.

Количество продольных полос с минимальным и макоимальным коэффициентами треl ния кратно количеству гофр лент, и все продольные полосы имеют монотонное возрастание коэффициента трения от мини мального к максимальному.

5 На фиг.1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 — развертка наружной поверхности втулки вибратора; на фиг,3 — вид закона распределения полос с. различными коэффициентами трения (fTp) по

10 углу поворота втулки вибратора (a); на фиг.4, - график зависимости коэффициента пере-. дачи ц от частоты вращения N.

Устройство плэстинчатого демпфера радиальной опоры ротора (фиг.1) включает

15 втулку вибратора 1, гофрированный пакет лент 2; втулку демпфера 3, подшипник 4 и цапфу вала 5. Наружная поверхность втулки вибратора 1 параллельно линии касания выпукло ти каждого гофрэ имеет осевые поло20 сы с различными коэффициентами трения, из которых полоса с минимальным коэффициентом трения расположена напротив касающегося с ней гофра, а с максимальным коэффициентом трения — напротив впади25 ны. Пример расположения полос показан на,. фиг,2, Здесь коэффициент трения полос А, расположенных напротив выпуклости гофр, минимален. Коэффициент трения полос О, расположеннь1х напротив впадин гофр,—

30 максимален, Закон распределения участков с разф личными коэффициентами трения от fop.мин до ттр.макс определяется габаритами конструкции, ее массой, динамическими

35 свойствами, заданным уровнем амплитуды вибрации и может быть различным, Но должно выполняться условие — возрастание коэффициента трения от минимального к максимальному должно быть монотонным, 40 Это значит, что тр.мин = тр.4 < тр.б < 1тр.8 < fop Г < 1тр.Д=

= тр.макс (фиг 2)

Конкретный вид закона распределения для приведенного примера показан на

45 фиг.3, где а,р. — угол поворота втулки вибра. тора, соответствующий критической частоте вращения ротора; а раб, — угол поворота, соответствующий рабочей частоте вращения, Работает демпфер следующим обра50 эом.

При отсутствии вращения и вибрации ротора демпфирование также отсутствует. C ростом частоты вращения амплитуды возбуждающей силы возрастает пропорцио55 нально коэффициенту передачи системы д и построенному согласно зависимости /1/:

+(2 ) иР . (1) (k +йР)2+ (2 и) 1753093

Приведенный график дается для различных значений коэффициента поглощения ф и среднего значения амплитуды колебаний (фиг.4).

Втулка вибратора 1 (фиг.1) удержива- 5 ется от поворота относительно набора гофрированных лент 2 за счет сил трения.

Гистерезисные явленйя в пластинчатом демпфере при прямой синхронной прецессии вызывают сдвиг фа" û между вектором пере- 10 мещения и вектором силы. В результате этого возникает тангенциальная составляющая : силы реакции, стремящаяся повернуть втулку вибратора 1 отйасительно набора гофрированных лент 2. С ростом вибрации силы 15 трения уменьшаются, а тангенциальная составляющая силы реакции, наоборот, .растет. Начинается проскальзывание втулки вибратора,1 относительно набора лент 2, . Гофры лент вступают в контакт с участками 20 втулки 1 с большим коэффициентом трения, Сила трения возрастает и уравнивается с тангенциальной составляющей силы реакции, Этот процесс продолжается до тех пор, пока не будет пройдена критическая частота 25 вращения ротора, При правильном подборе коэффициентов трения, ширины участков и их количества критическая частота вращения должна быть пройдена при контакте гофр с участками с максимальным каэф- 30 фициентом трения, после чего идет снижение коэффициента трения по участкам. K моменту выхода на рабочую частоту вращения устанавливается контакт с участком с минимальным коэффициентом трения, Вра- 35 щение втулки вибратора 1 прекращается, так как дальше идут участки с большим коэффициентом трения и сила трения становится больше, чем тангенциальная составляющая динамической силы. Втулка вибратора неподвижна до следующего поста вибрации, после чего процесс повторяется.

Известно, что повышение демпЯ ирования в диапазоне частот меньших Ч 2 а,р и его снижение на частотах больших V 2 в,р снижает вибраактивнасть роторнай системы более, чем в 2 раза, Таким образом использование предлагаемого изобретения позволяет существенна (не менее, чем в 2 раза) повысить эффективность работы демпфера во всем рабочем диапазоне частот вращения, Формула изобретения

1. Пластинчатый демпфер радиальной опоры ротора, содержащий втулки вибратора и демпфера, размещенный между ними набор пластин в виде"гофрированных лент, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности демпфирования, по крайней мере часть наружной поверхности втулки вибратара имеет продольные полосы с различными коэффициентами трения, из которых с минимальным коэффициентом трения расположена напротив касающегося с ней гофра, а с максимальным коэффициентом трения — напротив впаДины, 2, Демпфер по п,1, отл и ча ю шийся тем, что количество продольных голос с минимальным и максимальным коэффициентами трения кратно количеству гофр лент, и все продольные паласы имеют монотонное возрастание коэффициента трения от минимал ьногo к максимальному.

1753093

Составитель С.Мелентьев

Редактор C.Êóëàêoâà Техред М.Моргентал Корректор Н.Тупица

Заказ 2750 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г; Ужгород, ул.Гагарина, 101