Центрифуга

Изобретение относится.к области машиностроения, а именно к центрифугам, роторы которых обладают значительной неуравновешенностью и имеют переменную массу, например к бытовым центриФугам, центрифугам для жидких металлов, и может быть использовано в химической, легкой и нефтеперерабатывающей отраслях промышленности.Известна центрифуга, содержащая корпус, смонтированный в нем на вер тикальном валу барабан, подшипниковые узлы, установленные в упругих опорах, и привод, включающий ведомый шкив 1.Эта центрифуга является наиболее 15 близкой к изобретению пЬ технической сущности.Недостатком ее является влияние привода на динамику ротора и необходимость прохождения при разгоне двух резонансных областей. Этим определяется повышенные вибрации ротора и значительные динамические составляющие реакций в подшипниках, что ведет к снижению. надежности работы центрифуги.Цель изобретения - повышение надежности центрифуги в работе.Цель достигается тем, что в центрифуге, содержащей корпус, смонтированный в нем на вертикальном валу ротор, подшипниковые узлы, установленные в упругих опорах, и привод, включающий ведомый шкив, вал ротора связан со шкивом при помощи упругих в осевом и радиальном направлении элементов, при этом шкив укреплен на корпусе центрифуги посредством подшипникового узла и имеет в нижней торцовой стенке коническое отверстие, а нижний участок ва ла имеет коническую поверхность для взаимодействия с указанным отверстием.На чертеже изображена предлагаемая центрифуга, продольный разрез. 45Центрифуга содержит корпус 1 и барабан 2, смонтированный на вертикальном валу 3. Верхняя часть 4 вала 3 имеет подшипниковый узел 5, кОтОрый сОстОит иэ двух ПОдшипникОВ 50 6, смонтированных в гильзе 7 с осевым натягом, который обеспечивается посредством пружин 8. Гильза 7монтирована в корпусе при помощи невращающейся упругой опоры 9. Нижний конец 10 вертикального вала 3 связан со шкивом 11 посредством упругих в осевом и радиальном направлении элементов 12, образующих муфту, жесткую в окружном направлении.60Ведомый шкив 11 опирается в радиальном направлении на нижний конец 10 вала 3 и жестко крепится в корпусе 1 посредством подшипников 13, распертых пружинами 14, торец65 нижнего конца 10 вала 3 имеет коническую поверхность 15, обращеннуюк коническому отверстию 16 в нижней торцовой стенке ведомого шкива 11, Участок 17 вертикального вала, расположенный между его нижнимконцом 10 и верхним подшипниковымузлом 5, обладает упругой податливостью в радиальном и угловом направлениях.Центрифуга работает следующимобразом,При разгоне, когда барабан 2 незагружен, динамическая схема центрифуги аналогична схеме податливо-.го вала, опирающегося на одну жесткую и другую упругую опоры. Приэтом радиальная и угловая податливости упругих элементов 12 не влияют на динамику центрифуги. В этомслучае барабан 2 как твердое телоимеет две резонансные частоты, причем вторая резонансная частота находится выше зоны рабочих частот ина разгон не приходится.В результате этого барабан 2 при.разгоне проходит только одну резонансную частоту. Это достигаетсяза счет того, что упругий в осевомнапуавлении элемент .11 при такомвесе барабана разжат, и коническаяповерхность 15 нижнего конца 10 вала 3 контактирует с коническим отверстием 16 шкива 11.После выхода барабана 2 на рабочую частоту вращения по мере загрузки упругие в осевом направлении элементы 12 сжимаются, и поверхности15 и 16 размыкаются., В результатединамическая схема центрифуги соответствует схеме барабана, установленного в две упругие опоры. Таккак радиальная и угловая податливость муфты значительно ниже радиальной и угловой податливости участка 17 вала 3, последний можно считать жестким,Таким образом, барабан 2 имеетчетыре степени свободы и две резонансные частоты, Однако обе зтирезонансные частоты расположены ниже зоны рабочих частот, причем последняя Размещена в зоне самоцентрирования, хотя для ее достижения необходимо было пройти не две, а однурезонансную частоту. В результатебарабан в рабочем режиме работаетв области самоцентрирования.Таким образом, наличие возможности за счет осевой упругости муфты связывать жестко в радиальномнаправлении нижний конец вертикального вала со шкивом позволяет принезагруженном барабане проходитьпри разбеге лишь одну резонанснуюобласть, так как динамическая схема установки барабана соответствует схеме его установки на одной шар1009513 Составитель В. Деханов Редактор О. Юркова Техред,Е.Харитончик Корректор А.Тяско Эаказ 2545/5 Тираж 577 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 нирной и одной упругой опорах. Прн этом значительно снижаются динамические нагрузки на опоры.После заполнеиия барабана продуктом его масса увеличивается за счет осевой податливости муфты, вертикальный вал расцепляется со шкивом,и, следовательнд, барабан самоцентрируется, Таким образом и в рабочем режиме уменьшаются динамические нагрузки на подшипники, что особенно важно при неравномерном 5 распределении осадка по внутреннейпериферийной поверхйости барабана.