Способ гашения колебаний быстроходного ротора и упругая опора для его осуществления

(19) (11) А 1 50 416 Р 15/10 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Московский станкоинструментальный институт(54) СПОСОБ ГАШЕНИЯ КОЛЕБАНИЙ БЫСТРОХОДНОГО РОТОРА И УПРУГАЯ ОПОРА ДЛЯЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использованоцля гашения колебаний высокооборотныхроторов, шпинделей и валов. Цельюизобретения является повышение эФФективности гашения колебаний в областивысоких скоростей путем снижения виброактивности ротора и исключения дополнительных частот, возникающих из-заналичия дополнительных степеней свободы, обусловленных участием массопор в колебаниях динамической системы опора-ротор-опора, Выполнение уп"ругих опор в виде монолитной втулкис равномерно распределенными по ок-,ружности сосредоточенными массами 6,связанными между собой перемычками 7,выполнение в каждой из масс пары обратно направленных и расположенных пообе стороны от перемычек 7 концентрических пазов 9, установка ротора вупругие опоры и воздействие на каждыйупругий элемент сдвинутыми по Фазе от- Яносительно друг друга на постояннуювеличину периодическими усилиями, соответствующими возмущающим усилиям ро-тора, позволяет повысить ресурс высокооборотных машин в 5-6 раз. 2 с.п,Ф-лы, 2 ил.1352115 2 и3600 КС (2-соя -" )И 2 Е 122. где 1 Изобретение относится к машиностроению и может быть использованодля гашения колебаний высокооборотныхроторов, шпинделей и валов,Цель изобретения - повьппение эФфективности гашения колебаний в области высоких скоростей путем снижениявиброактивности ротора и исключениядополнительных критических частот,возникающих из-за наличия дополнительных степеней свободы, обусловленныхучастием масс опор в колебаниях динамической системы опора - ротор -опора,На Фиг, изображена схема роторного узла; на Фиг.2 -упругая опора,продольный разрез.Способ осуществляют следующим образом, 20Ротор 1 вместе с подшипниками 2 и3 устанавливают в опоры 4 и 5 с циклическим расположением упругих элементов,На каждый, упругий элемент воздействуют сдвинутыми по Фазе относительно друг друга на постоянную:величинупериодическими усилиями, соответствующими возмущающим усилиям ротора,ЗОСпособ может быть осуществлен также с помощью упругих опор,.каждая из которых выполнена в виде монолитной втулки с равномерно распределенными по окружности сосредоточенными массами 6, связанными между собой перемычками 7. Массы 6 расположены симметрично относительно диаметральной оси 8 перемычки 7 и в каждой из масс выполнена пара обратно направленных и 40 расположенных по обе стороны от перемычекконцентрических пазов 9.Жесткости перемычек 7 и образованных пазами 9 консольных лепестков 10 выбраны одинаковыми, а на концах лепестков 10 выполнены направленные от пазов 9 выступы 11. В качестве примера может быть рассмотрен ротор, вращающийся с частотой . и об/мин. Необходимо определить параметры опор так, чтобы частота настройки совпадала с рабочими оборотами и.Для левой и правой опоры имеют место Формулы41 сС (2 - сая =-)2 йР Б2 д фБ(3 - 2 сояМ 2 4 КС Х (2- соя в ") Б С В рц. (3-2 соя ) И3600 С,1(2- соя . )2шЯЯ. и где С - коэФФициент жесткости упругих элементов левой опоры,Н/м;С - коэффициент жесткости упругих элементов правой опоры,Н/м;ш - сосредоточенная масса левойопоры, кг;ш - сосредоточенная масса правой опары, кг;т3 и 1 - расстояния опор до центратяжести ротора, м;Б - число масс в каждой опоре(и )б);К - коэФФициент, определяемыйиз соотношения 0,05( К0,2СР - каэФФициент жесткости роторакак балки свабоднб опертойсвоими концами (определяетсядля центра тяжести);и - частота вращения, об/мин,Геометрические параметры упругихэлементов опор определяются из следующих соотношений,Левая опораС,1 зЕ 13С,1 рЕ 1аЭ12Правая опоразС 3. уЕ 1- ю Ф21 3 ф с,ф и 1 - длина лепестков соот-И ветственна левой и правой опоры; и 1 а, - длина перемьчек каждан опоры; Е 1 , - изгибные жесткости ле,2 пестков каждой опоры; Е 1 - изгибные жесткости перемычек,13521 Формула изобретения Составитель Е,СавостинТехред Л.Олийнык Корректор Л,Пилипенко Редактор А,Ревин Заказ 5547/30 Тираж 804 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская. наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Радиальное смещение лепестков,обеспечивающее начальный натяг приустановке опор между корпусом и внешним кольцом подшипников, определяет.5ся формулойРК= -- Г М,1 сС ргде Р - вес ротора вместе с подшипниками, Н.10Высота выступов и - не меньше 4 мм.Толщина выступов Ъ - не меньше3 мм,Толщина пазов а - не меньше 3 мм.Предлагаемый способ по сравнениюс известными) повышает ресурс высокооборотных машин в 5-6 раэ. 201, Способ гашения колебаний быстроходного ротора, заключающийся в том, что ротор устанавливают в опоры с циклически расположенными упругими элементами, о т л и ч а ю щ и й с я 2 тем, что, с целью повышения эффективности гашения колебаний в области вы 15соких скоростей, на каждый упругийэлемент воздействуют сдвинутыми пофазе относительно друг друга на постоянную величину периодическими усилиями, соответствующими возмущающимусилиям ротора,2, Упругая опора для гашения колебаний быстроходного ротора, выполненная в виде монолитной втулки с равномерно распределенными по окружностисосредоточенными массами, связаннымимежду собой перемычками, о т л и -ч а ю щ а я с я тем, что, с цельюповышения эффективности гашения колебаний в области высоких скоростей,массы расположены симметрично относительно диаметральной от перемычеки в каждой из масс выполнена пара обратно направленных и расположенныхпо обе стороны от перемычек концентрических пазов, жесткости перемычеки образованных пазами консольных лепестков выбраны одинаковыми, а наконцах лепестков выполнены направленные от пазов выступы,