Устройство для возбуждения крутильных колебаний

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11978950(5)М. Кл,(22) Заявлено 19. 02. 81 (23 ) 3248238/18-28с присоединением заявкиВ Об В 1/1 б//6 01 Й 3/3" Гооудоретееиный комитет СССР ао делон изобретений и открытий(53) УДК 534.141: : 620. 178, 322. 4 (088.8) Дата опубликования описания 07. 12 .82 г(72) Авторы изобретения Е. Н. Иванов и С. А. Симонов с Брянский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ КРУТИЛЬНЫХ КОЛЕ БАНИЙ 1Изобретение относится к вибрационНой технике, а именно к устройствам общего назначения для возбуждения крутильных колебаний, и может найти применение, например, в машинах для испытания образцов материалов и деталей машин на сопротивление усталости.По основному авт. св, и 301184 известно устройство для возбуждения кру;, тильных колебаний в системе, снабженной вращающимся валом, содержащее электрический двигатель, соединенный с одним концом вала, и механически связанный своим корпусом с другим концом вала вибровозбудитель в виде двух идентичных симметрич. но расположенных относительно оси вала гироскопов, каждый из которых имеет встроенные один в другой роторы 20 со взаимно перпендикулярными осями, причем внутренние роторы имеют индивидуальные приводы, наружные роторы лежат в одной плоскости, перпен 2дикулярны оси вала и кинематическисвязаны с подвижной рамкой вибровозбудителя, снабжены самостоятельнымэлектрическим приводом, а оси внутренних роторов, вращающихся .и противоположно направленными угловыми скоростями, установлены под одинаковымуглом к оси вала1,Однако это устройство может создавать только крутильные колебаниясимметричной формы, Между тем,в ряде практических случаев, например,при испатынии образцов и деталеймашин, необходимо создавать асимметричный цикл крутильных колебаний, чтоне обеспечивается известным устройством.Целью дополнительного изобретенияявляется создание устройства длявозбуждения крутильных колебаний,обеспечивающего как симметричный,так и асимметричный цикл колебаний.Эта цель достигается благодарятому, что устройство снабжено двумя3 97895 парами дебалансов, каждая из которых свободно установлена на оси внут; реннего ротора одного из гироскопов, и передачами, обеспечивающими вращение дебалансов каждой пары с равными и противоположно направденными скоростями ф при этом дебалансы каждой пары установлены по обе стороны от внутреннего ротора так, что оси симметрии дебалансов перпендикулярны плоскости, в ко" О торой лежат оси внутренних и наружных роторов при соосном положении осей внутренних роторов, а центры масс дебалан сов расположены симметрично относи.те.-. льно этой плоскости, и каждый де баланс выполнен .с воэможностью регулировки его статического момен" та от нуля. На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства для возбуждениянрутильных колебаний в системе, снабженной вращающимся валом; на фиг.2 кинематическая схема вибровозбудителя.25Система 1, в которой требуетсявозбудить крутильные колебания, со"держит вращающийся вал 2, один конецкоторого соединен с электрическимдвигателем 3, а другой - с корпусом4 вибровозбудителя 5, содержащегодва идентичных симметрично расположенных относительно оси вала.3 гироскопа р и 7, и подвижную рамку 8,снабженную самостоятельным электрическим приводом 9. Каждый из гироскопов 6 и 7 содержит наружный ротор 10и встроенный в него внутренний ротор11, причем собственные оси вращенияроторов взаимно перпендикулярны,аЮВ40точка их пересечения совпадает с общим центром масс роторов. На осиротора 11 каждого из гироскопов 6,7 свободно (на подшипниках качения)установлена пара дебалансов 12,13,расположенных по обе стороны от ро 45тора так, что оси симметрии дебалан-.сов перпендикулярны плоскости, в которой лежат оси роторов 10 и 11при соосном положении осей роторов11, а центры масс дебалансов 12 и 13 50каждой пары расположены симметричноотносительно этой плоскости,Наружные роторы 10 кинематически связаны с рамкой посредством кони -,55 ческих и цилиндрических зубчатых колес 14 и 15 соответственно, причем эти кинематические связи. обеспечивают вра. О 4щение роторов 10 с равными и противоположно направленными скоростями.Внутренние роторы 11 имеют индивидуальный привод либо, как это показано ,на фиг. 2, могут приводиться во вращение с помощью зубчатойпередачи с коническими зубчатыми колесаьи 16, 17, первое из которых эакреплено на оси ротора 11, а второезакреплено на корпусе 4 . Вращениедебалвнсов 12, 13 с равными и противоположными скоростями осуществляется передачей, включающей коническиезубчатые колеса 18 и 19 жесткосвязанные с дебалансами 12 и 13 соответственно , и коническим зубчатым колесом 20, закрепленным на корпусе 4. Каждый из дебалансов выполнен с возможностью регулировки егостатического момента от нуля, Конструктивно это достигается, например,выполнением дебаланса из двух секторов 21,22, которые могут быть развер;нуты друг относительно друга. Вибровозбудитель содержит также упругуюмуфту 23,установленную в кинематйческой цепи привода наружного ротора 1 О.Устройство работает следующим образом.При вращении роторов 1 О и 11 гироскопы 6 и 7 генерируют гироскопические моменты И , проекции которых нагорось У, совпадающую с осью вала 2,изменяются по гармоническому закону.Эти моменты действуют на роторы 1 О идалее, суммируясь, через корпус 4 передаются на вал 2 системы 1, Такимобразом, на вал 2 действует момент2 И созе, где Щ - угол поворотароторов 10 от положения, при которомоси роторов 11 совпадают. Составляющие же И , , лежащие в одной плоскости с осью вала 2, взаимно уравновешиваются.Создаваемый каждым из: гироскопов6 и 7 гироскопический момент(И + И ),где А " коэффициент пропорциональности между гироскопическиммоментом и вызвавшим его суммарным вращающим моментом,действующим на ротор 10;И - вращающий момент, действую-.щий на ротор 2 со стороныего привода;И " поворотный момент, действуф ющий на ротор 10 от дебалансов 12,13.причем 1=(соФ;) Ь,978950 1 Р 1 Составитель В. ШехтерТехред А,Ач Корректор И, Ватрушкина дактор Б о филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная каз 9157/12 Ти ВНИИПИ Государств по делам иэоб 113035, Косква, ж ч 95 ного комитет тений и откр35, Раущская ПодписноеССРй