Опора вращающейся системы

Опора вращающейся системы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик «817346

{61) Дополнительное к авт. саид-ву

{22) Заявлено 1104.79 (21) 2757421/25-27 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 300381, Бюллетень 89 12 (51)М, Кл.З

F 16 С 27/00

Государствеииый комитет

СССР по деяам изобретений и открытий

Ю) УД 621.822 ° 6 (088.8) Дата опубликования описания 30,0381 (72) Авторы изобретения

A. С. Кельзон, Ю,П. Циманский, 3.Е, Богор

Б.Ф. Клочков, A.Ï. Зобнин и A.М. Щербаков

Ленинградское ордена Октябрьской Революци (71) Заявитель высшее инженерное училище им.адмир.С.О.Макарова-(54) ОПОРА ВРАЩЙЙЩЕЙСЯ СИСТЕМЫ

Изобретение относится к средствам гашения колебаний и предназначено для использования во вращающихся системах,. содержащих элементы, обладающие аниэотропной жесткостью.

Известна опора вращающейся системы, обладающая анизотропной жесткостью и содержащая корпус с смонтированным в нем подшипником и Размещенным между его наружной поверхностью и корпусом упругим элементом, выполненным с различной жесткостью по двум вза.- . имно перпендикулярным направлениям.

Шейка ротора, установленная в подшипнике, обладающая анизотропной IS жесткостью, и упругий элемент, позволяют освободить рабочий диапазон от зон неустойчивости и повышенных вибраций, вызываемых укаэанной ани-. зотропной жесткостью (11. 20

Упругий элемент установлен в опорном узле таким образом, что ротор имеет угловое перемещение относительно него. Причем жесткости упРу;гого элемента, соответствующие его главным направлениям, определены в зависимости от динамических параметров, описывающих вращающуюся систему

При таком выполнении опорного уз- ла можно обеспечить лишь ограниченный рабочий диапазон системы, свободный от зон неустойчивости и повышенных вибраций, зависящий от динамических параметров, описывающих систему, изменить которые не всегда возможно

Цель изобретения - расширение рабочего диапазона вращающейся системы, свободного от эон неустойчивости и повьтпенных вибраций, вызываемых анизотропной жесткостью элементов вращающейся системы.

Указанная цель достигается тем, что s опоре вращающейся системы,обладающей аниэотропной жесткостью и содержащей корпус с смонтированным в нем подшипником и размещенным между его наружной поверхностью и корпусом упругим элементом, выполненным с различными жескостями по двум взаимно перпендикулярным направлениям, каждый упругий элемент опоры смонтирован один относительно другого упругого элемента так, что направ- ления их максимальных жесткостей взаимно перпендикулярны, при этом выполнено соотношение:

1 1 т 1

/ 0 g 20

817346 где С и С вЂ” .max u min жескости уп ругого элемента соответственно;

С и С вЂ” min u max жесткости эле10 20 мента системы соответственно, обладающего анизотропной жесткостью.

Ориентация и закрепление указанного упругого элемента, а также выполнение,указанного соотношения, позволяют так наложить эллипс жесткости упругого элемента на эллипс жесткости элемента системы, на котором закреплен этот упругий элемент, что суммарный эллипс жесткости приобретает форму окружности.

В прцессе вращения ротора, при . 15 указанном закреплении и ориентации упругого элемента, суммарный эллипс жесткости будет сохранять форму окружности при любых скоростях вращения, что исключает появление зон неустой- щ чивости и повышенных вибраций, вызываемых анизотропной жесткостью элементов вращающейся системы во всем диапазоне возможных скоростей вращения ротора. Это расширяет рабочий диапазон вращающейся системы.

На .фиг. 1 показано наложение эллипса жесткости упругого .элемента на эллипс жесткости элемента системы; на фиг. 2 — опорный узел, предназначенный для борьбы с вибрациями, 3D обусловленными анизотропнсй жесткостью корпуса; на фиг. 3 — опорный узел, предназначенный для борьбы с вибрациями, обусловленными анизотропной жесткостью ротора; на фиг. 4 — опорный 35 узел, предназначенный для борьбы с вибрациями, обусловленными анизотропной жесткостью подшипника скольжения, Опора содержит упругий элемент 1, позволяющий освободить рабочий диапазон от зон неустойчивости и повышенных вибраций, вызываемых анизотропной жесткостью элементов вращающейся системы. Такими элементами могут быть корпус 2 опорного узла, ротор 3, под- 4 шипник 4 скольжения.

Упругий элемент 1 выполнен с различными жесткостями по его двум главным направлениям I — I u II-II закреплен на элементе, обладающем ука- 50 заняой анизотропной жесткостью, и ориентирован относительно этого элемента таким образом, что главное направлЕние III-III этого элемента, соответствующее его максимальной же- 5 сткости, перпендикулярно главному направлению I — I указанного упругого элемента 1, соответствующего его максимальной жес ткос ти.

Причем выполнено следующее соотношение; <+v / с, ego e2 go где С и С вЂ” жесткости указанного упругого элемента 1 по его двум главным направлениям I-I u

II I I

С и С вЂ” жесткости элемента (2, 0

3, 4), обладающего указанной анизотропной жесткостью, по его двум главным направлениям III-III u IV-IV. указанное закрепление упругого элемента 1 и его ориентация, а также выполнение указанного соотношения позволяют так наложить эллипс 5 жесткости упругого элемента 1 на эллипс б жесткости элемента, на котором закреплен этот упругий элемент 1, что их суммарный эллипс жесткости приобретает форму окружности 7.

Опора вращающейся системы работает следующим образом.

В процессе вращения ротора 3, при указанном закреплении и ориентации упругого элемента 1, суммарный эллипс жесткости будет сохранять форму окружности 7 при любых скоростях вращения, что исключает появление зон неустойчивости и повышенных вибраций, вызываемых анизотропной жесткостью элемента вращающейся системы, во всем диапазоне возможных скоростей вращения ротора 3.

По сравнению с известными опорными узлами, предназначенными для борьбы с вибрациями, вызываемыми анизотропной жесткостью элементов вращающейся системы, предлагаемый опорный узел позволяет полностью исключить появление зон неустойчивости и повышенных вибраций, вызываемых указанной анизотропной жесткостью, во всем диапазоне возможных скоростей вращения ротора, что расширяет рабочий диапазон вращающейся системы.

Формула изобретения

Опора вращающейся системы, обладающая анизотропной жесткостью и содержащая корпус с смонтированным в нем подшипником и размещенным между его наружной поверхностью и корпусом упругим элементом, выполненным с различными жесткостями по двум взаимно перпендикулярным направлениям, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения рабочего диапазона вращающейся системы, свободного от зон неустойчивости и повышенных вибраций, вызываемых анизотропной жесткостью элементов вращающейся системы, каждый упругий элемент опоры смонтирован один относительно другого упругого элемента так,что направления их максимальных жесткостей взаимно перпендикулярны, при этом выполнено соотношение:

817346

l4 где С и С вЂ” максимум и минимум же2 сткости упругого элемента соответственно;

С и С вЂ” минимум и максимум жесткости элемента системы соответственно, обладающего аниэотропной жесткостью.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. W.R. Foote and others. Critical

speeds of à rotor with unegual- shaft

flexibilities mounted in bearing of

unegual flexibility J. Apple mech, 1943р . 10, Р 2.

817346 фиа.3 л

Фиъ.Ф.

Тираж 860 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раукская наб,, д. 4/5

Заказ 1286/47 филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В, Хохлов

Редактор П. Макаревии Техред A.Савка Корректор E Рошкс