Виброизолирующая подвеска

(51)5 О 01 Н ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗС)БРЕТЕНИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1(71) Специальное проектно-конструкторское и технологическое бюро по погружному электрооборудванию для бурения скважин и добычи нефти Всесоюзного научно-производственного объединения "Потенциал"(54) ВИБРОИЗОЛИРУ ОЩАЯ ПОДВЕСКА . (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении уровней собственной вибрации контролируемых объектов, имеющих вертикальное рабочее положение, Цель - повышение точности измерения, Ойорная пята 2 подвески связана с корпусом 1 посредством равномерно установленных по его периметру упругих элементов (пружин 3). В опорной пяте 2 имеется отверстие в форме концентричного обратного конуса. Средство установки и базирования контролируемого объекта имеет сферическую поверхность, взаимодействующую с обратным конусом отверстия опорной пяты 2, Вибродатчики установлены на площадках 8 опорной пяты 2, расположенных в плоскости линия сопряжейия сферы и конуса. Положительный эф- фект заключается в повышении точностиЗ измерения уровней собственной вибрации контролируемых объектов за счет равномерного распределения и максимальной передачи энергии собственных вибрационных колебаний объекта к вибродатчикам. 1 ил,Я 7 ОИзобретение отйосится к измерительнойтехнике и предназначенодля использования в системах контроля уровней собственной вибрации объектов, имеющих вертикальное рабочее положение, большое отношение длины к диаметру и значительную массу, например, погружнцх электродвигателей, электробуров и т.д.Известны виброизолирующие подвески для размещения объектов при контроле вибрации, включающие опору, упругий элемент, расположенный выше или ниже точек закрепления контролируемого объекта на опоре, Датчики измерения вибрации устанавливаются на фланце объекта или на самом объекте в направлении, перпендикулярном опорной поверхности, в точках вблизи мест крепления, или на корпусе машин вблизи подшипниковых щитов (ГОСТ 12379-75, Машины э.ектрические вращающиеся, М.: Изд-во стандартов, 1976, разд,З; авт,св, СССР В 281840, кл. 42 с 42, 1969). Однако предложенные устройства затруднительно использовать для определения с заданной точностью собственной вибрации объектов, имеющих большое отношение длины к диаметру и значительную массу,Наиболее близкой к заявляемой по технической сущности и достигаемому результату является конструкция виброизолирующей подвески, используемой в балансировочном устройстве по авт.св. СССР 1 Ф 337675, кл. 6 01 М 1/02, 1970.Известная виброизолирующая подвеска содержит корпус, связанную с ним посредством равномерно расположенных по его периметру упругих элементов опорную пяту, которая имеет средство для базирования измеряемого объекта и площадки, на которых размещены вибродатчики.Недостатком известной конструкции является низкая чувствительность устройства к радиальной составляющей вибрационной энергии контролируемого объекта, что не позволяет с заданной точностью измерить уровень его собственной вибрации.Кроме того, в устройстве не предусмотрена возможность самоцентрирования контролируемых объектов, что желательно при установке на опорн ю пяту объектов, имеющих вертикальное рабочее положение и большое отношение длины к диаметру,Целью изобретения является повышение точности измерения.Поставленная цель достигается тем, что в виброизолирующей подвеске, содержащей корпус, связанную с ним посредством равномерно расположенных по его периметру упругих элементов опорную пяту, которая имеет средство для базирования контролируемого объекта и площадки дляразмещения вибродатчиков, в опорной пятевыполнено отверстие в форме концентричного обратного конуса, средство для базирова 5 ния контролируемого обьекта выполнено вформе взаимодействующей с обратным конусом сферы, а площадки для размещения вибродатчиков расположены в плоскости линиисопряжения сферы и конуса.10 Размещение вибродатчиков на опорнойпяте в плоскости линии сопряжения сферыи конуса по радиусу обеспечивает все необходимые требован я к измерению вибрации исследуемого объекта. В предлагаемой15 конструкции виброизолирующей подвескиза счет равномерно расположенных упругихэлементов достигается равномерно распределенная жесткость опорной пяты в плоскости крепления контролируемого объекта к20 подвеске,Наличие в заявляемой конструкциисредства базирования в виде сферы, взаимодействующей с обратным конусом опорной пяты, позволяет использовать его для25 закрепления объекта в вертикальном, соответствующем рабочему, положении с заданной жесткостью и его самоцентрированиепо типу физического маятника. Кроме того,при установке объекта со средством базироЗО вания на опорную пяту подвески конструктивно обеспечивается расположение линииконтакта сферы с конусом в плоскости крепления контролируемого объекта. В этой жеплоскости располагаются площадки под35 вибродатчики, измерительные оси которыхрасположены по радиусам линии контакта,.На чертеже представлено предлагаемое устройство. Виброизолирующаяподвеска, например, для погружных элект 40 родвигателей содержит корпус 1, опорнуюпяту 2, связанную с корпусом 1 посредствомравномерно расположенных по его периметру упругих элементов, например пружин3, и средство 4 базирования для установки45 контролируемого объекта, например погружного электродвигателя 5. В опорной пяте 2 выполнено отверстие в формеконцентричного обратного конуса, с боковой поверхностью б которого взаимодейст 50 вует средство 4 базирования своейнаружной поверхностью 7, выполненной вформе сферы, Угол наклона боковой конической поверхности б выбирается исходя изтребований самоцентровки по типу физиче 55 ского маятника контролируемого электродвигателя 5 в вертикальной плоскости поддействием собственного веса и обеспечения оптимальных материалов и технологииизготовления. На наружной боковой цилиндрической поверхности опорной пяты 2 вы5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 полнены площадки 8 для установки вибродатчиков (не показаны). Центры площадок 8 располагаются в плоскости линии сопряжения поверхности 7 и поверхности 6 на взаимно перпендикулярных диаметрах линии контакта. При установке вибродатчиков на площадки 8 их главные геометрические оси, в направлении которых вибродатчики обладают максимальной чувствительностью; располагаются в горизонтальной плоскости на продолжениях взаимно перпендикулярных диаметров. Кроме того, средство 4 базирования имеет горизонтальную площадку 9 для крепления исследуемого объекта 5, располагаемую в одной плоскости с линией контакта сферы (7) и конуса (б),Таким образом, при установке контролируемого объекта (5) со средством 4 базирования на опорную пяту 2 подвески и размещении вибрадатчиков на площадках 8 главные геометрические аси вибродатчиков, линия взаимодействия конуса (6) и сферы (7) и плоскость крепления объекта (5) находятся в одной горизонтальной плоскости.Некоторые пружины 3 снабжены направляющими пальцами 10, которь.е одновременно являются ограничителями максимально допустимога прогиба пружин 3, Количество пружин 3 определяется требованиями обеспечения заданной равномерной радиальной жесткости опорной пяты 2 в плоскости крепления контролируемого объекта (5), условиями прочности, зависящими от массы объекта, требованиями к значению собственной частоты колебаний объекта на виброизолирующей подвеске и др. Крепление пружин 3, опорной пяты 2 и корпуса 1, а также предварительное регулирование сжатия пружин 3 обеспечиваются, например, тремя стяжными болтами 11, которые установлены по периметру корпуса 1 пад углом 120, Болты 11 также являются направляющими пружин 3 и в отверстиях корпуса 1 установлены свободно. Пальцы 10 закреплены нэ корпусе 1 при помощи резьбового соединения, Корпус 1 жестко связан с обсадной трубой 12 испытательной скважины, а средство 4 базирования имеет транспортировочные рым-балтц 13.В процессе сборки электродвигатель 5 скрепляется со средством 4 базирования па площадке 9. В корпус 1 подвески устанавливаются и закрепляются пальцы 10, на которых затем располагают пружины 3, Пружины 3, кроме того, устанавливают на корпус 1 над отверстиями пад болты 1.1, С целью обеспечения простоты и удобства сборки в корпусе 1 и опорной пяте 2 выполнены цековки для установки пружин 3. Сверху нэ пружины 3 устанавливают опорную пяту 2, которую скрепляют с корпусом 1 болтами 11. При этом болты 11 свободно перемещаются через отверстия корпуса 1 и закрепленц; например, на резьбе в опорной пяте, а также проходят внутри соответствующих пружин 3. Кроме того балтами 11 создается заданное начальное сжатие пружин 3,Корпус 1, скрепленный с опорной пятой 2, неподвижно устанавливается на обсадную трубу 12 испытательной скважины, Затем электродвигатель 5 вместе со средством 4 базирования устанавливается нс опорную пяту 2. Пад действием веса электродвигателя 5 средство 4 базирования устанавливается своей сферической поверхностью 7 в конусе (б) опорной пяты 2 и самоцентрируется так, что ось вращения электродвигателя располагается в вертикальной плоскости, На площадки 8, например, на резьбе устанавливаются вибродатчики,В процессе контроля вибрации электр родвигателя с помощью вибродатчиков составляющие собственной вибрации объекта передаются с минимальными потерями энергии вибрации, так как ось вращения электродвигателя 5 совпадает с продольной осью виброизолирующей подвески, где электродвигатель 5 самоцентрируется относительно обсадной трубы 12 и устанавливается вертикально, а главные геометрические оси вибродатчиков располагаются в плоскости крепления электродвигателя 5 и линии контакта сферы и конуса подвески. При этом пружины 3 обеспечивают заданную собственную частоту вибрации объекта в подвеске и снижают влияние вибрации обсадной трубы 12 испытательной скважины на контролируемый объект,Использование йредложенной виброизолирующей подвески для контроля уровней собственной вибрации, например, погружных электродвигателей, длина которых достигает 7500. мм при максимальном наружном диаметре 130 мм и массе более 500 кг, позволяет обеспечить повышение точности измерений за счет выбора места, установки вибродатчиков и условий крепления электродвигателя к подвЕске,Благодаря выполнению сопрягаемых поверхностей опорной плиты и средства базирования по типу конус-сфера, обеспечению равномерной жесткости опорной пяты в осевом и радиальном направлениях и размещению вибродатчиков на опорной пяте в плоскости линии контакта сфера-конус обеспечивается максимальная чувствительность системы подвески к энергии собственных вибрационных колебаний. Подвеска1753294 Составитель Б.ЕгоровТехред М,Моргентал Корректор П.Гереши Редактор С,Кулакова Заказ 2760 ТиражПодписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 имеет простую конструкцию, не требует больших площадей, что создает предпосылки для ее широкого использования при контроле вибрации обьектов, имеющих большое отношение длины к диаметру и значительную массу,Формула изобретения Виброизолирующая подвеска, содержащая корпус и связанную с ним посредством равномерно расположенных по его периметру упругих элементов опорную пяту, которая имеет средство для базирования контролируемого обьекта и площадки, на которых размещены вибродатчики, о т л ич а ю щ а я с я тем, что. с целью повышения 5 точности измерения, в опорной пяте выполнено отверстие в форме концентричного обратного конуса, средство для базирования выполнено в виде взаимодействующей с обратным конусом сферы, а площадки 10 расположены в плоскости окружности сопряжения сферы и конуса.