Динамічний гасник коливань

Динамічний гасник коливань, що містить масу центрального вібропоглинача, з'єднаного з центральним пружним пластинчастим елементом, прикріпленим до вузла приєднання з основною конструкцією, який відрізняється тим, що додатково містить маси двох вібропоглиначів, з'єднаних з додатковими пружними пластинчастими елементами відповідно, виконаними у вигляді пружно закріплених пластин або пластин з вібропоглинальними прошарками, причому пружні пластинчасті елементи виконані з пазами пересування мас. Корисна модель відноситься до машинобудування, до класу пасивних динамічних гасників коливань (ДГК) і може бути використаний' в енергетиці, в газокомпресорних агрегатах, у потужних насосах для транспортування нафти, в системах охолодження газу в потужних турбогенераторах та збудниках турбогенераторів на електростанціях, на бурильних стаціонарних та мобільних установках; у комунальному господарстві - в котельнях, бройлерних, на транспорті; в дисководах ЕОМ та інших віброактивних механізмах і машинах. Відомі різноманітні конструкції ДГК: маятникового, коткового, пружного типів. Для обертових машин найбільше застосування знайшли два останні. Якщо для зменшення рівнів вібрації, наприклад у джерелі, зокрема у роторі переважно застосовуються коткові та пружні ДГК обертового типу, то для зменшення рівнів вібропередачі на раму агрегату та на фундамент більше застосування знаходять ДГК лінійної дії, в яких маса є на пружному елементі [патенти ЕР0884731, US2002021655.US2001012254, ЕР1207532]. Елементи обертових машин зазнають вібраційних навантажень. При встановленні ДГК можна зменшити навантаження безпосередньо в джерелі Для більшої ефективності роботи ДГК вібраційна поглинаюча система повинна діяти у всьому частотному діапазоні вібраційних навантажень. Найближчою до запропонованої корисної моделі за технічною суттю і досягненням результату є динамічний гасник коливань, що складається з маси центрального вібропоглинача, з'єднаного з центральним пружним пластинчастим елементом прикріпленого до вузла приєднання з основною конструкцією [патент US410588, F16F3/093, від 24.04.79]. Однак у відомому ДГК поблизу робочої зони (максимуму вібропоглинання) знаходяться дві зони негативної дії, збільшення вібрації. При будь-якому коливанні основної частоти конструкції' можливе потрапляння в ці зони негативної дії і отримання замість явища вібропоглинання - вібропосилення. В основі корисної моделі поставлено завдання створити ДГК з широкомасштабними поглинаючими властивостями, з кращими робочими характеристиками у ширшому частотному діапазоні, а, головне, не мати близьких паразитних резонансних збурень Поставлене завдання досягається тим, що ДГК, який складається з маси центрального вібропоглинача, з'єднаного з центральним пружним пластинчастим елементом, прикріпленого до вузла приєднання з основною конструкцією, згідно корисної' моделі, додатково містить маси двох вібропоглиначів, з'єднаними з додатковими пружними пластинчастими елементами відповідно, виконаними у вигляді пружно закріплених пластин, або пластин з вібропоглинаючими прошарками, причому пружні пластинчасті елементи виконані з пазами пересування мас. Введення додаткових мас і додаткових вібропоглиначів дозволяє уникнути найближчих паразитних резонансних збурень. Дана корисна модель має ті переваги, що ДГК сконструйований таким чином має широкомасштабні поглинаючі власти о о 7079 вості, кращі робочі характеристики у ширшому частотному діапазоні. На Фіг 1 зображено ДГК, на Фіг.2 - вид збоку з пружними вставками в місцях закріплення додаткових мас (варіант А), а на Фіг.З - вид збоку з додатковими накладками на додаткові пластини 13 (варіант Б), Фіг.4 -амплітудно-частотні характеристики, де: 1 - вузол приєднання до основної конструкції; 2 - маса центрального вібропоглинача; 3, 4 - додаткові маси допоміжних вібропоглиначів; 5 центральний пружний пластинчастий елемент вібропоглинача; 6, 7 - пружні пластинчасті елементи додаткових вібропоглиначів, 8, 9, 10 - механізми фіксації кожної з додаткових мас до відповідних пружних вібропоглиначів; 11 - вібропоглинаючий прошарок між пластинами додаткових вібропоглиначів та закріпленням з основною конструкцією; 12 - вібропоглинаючі прошарки додаткових вібропоглиначів; 13 - притискні пластини вібропоглинаючих прошарків. Динамічний гасник коливань складається з центральної маси 2 вібропоглинача та двох додаткових мас 3, 4 вібропоглиначів, з'єднаними з відповідними пружними пластинчастими елементами вібропоглиначів 5, 6, 7, які з'єднані з вузлом приєднання до основної конструкції 1 Елементи вібропоглиначів 5, 6, 7 виконані у вигляді профільованих пружно закріплених пластин, або пластин з вібропоглинаючими прошарками 11, 12. У пружно профільованих пластинах вібропоглиначів 5, 6, 7 передбачені пази для переміщення та фіксації відповідних мас 2, 3, 4 за допомогою механізмів фіксації' 8, 9,10 з можливістю настроювання кожного вібропоглинача 5, 6, 7 на відповідні фіксовані частоти коливань, які забезпечують необхідний діапазон демпфірування коливань ДГК. Фіг. 1 Принцип роботи динамічного гасника коливань: вібрація через вузол приєднання до основної конструкції 1 передається до центрального вібропоглинача 5 І до двох допоміжних вібропоглиначів б, 7 паралельно. Кожен з них починає незалежно поглинати енергію коливань системи у своєму частотному діапазоні За допомогою переміщення мас 2, 3, 4 в пазах по довжині відповідних їм пружних пластинчастих елементів вібропоглиначів 5, 6, 7 заздалегідь проведено настроювання кожного з цих елементів на визначені робочі фіксовані частоти / і , / 2 , /з- Таке настроювання ДГК дозволяє вирішити дві основні задачі' 1. Поглинути енергію коливань системи. 2. Не допустити виникнення інтенсивних коливань в зоні частот / і , /г, /з, які вибираються в околі частоти найбільш інтенсивних коливань даного пристрою На ФІг.4 наведені амплітудно-частотні характеристики динамічного гасника коливань, зокрема, результати застосування одномасового ДГК (пунктирні ліни), з одним додатковим елементом (тонка суцільна лінія, 2absorber) та, згідно корисної моделі (товста суцільна лінія, 3absorber). Як бачимо, класична одномасова схема ДГК (1 absorber) на робочій частоті (/=10) має поруч значний максимум, який набагато перевищує початковий рівень (Oabsorber). Тобто, при деякому, незначному відхиленні параметрів ДГК від робочих, чи при малій зміні робочої частоти (що зазвичай має місце в обертових машинах, навіть таких стабільних як потужні турбогенератори на електростанціях) можливе замість вібропоглинання - вібропосилення вібрації. Тут наведені лінії АЧХ, для найближчої резонансної частоти коливань конструкції (справа - верхні лінії та зліва - нижні лінії). Фіг.2 Комп'ютерна верстка А. Рябко «г.4 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 42, 01601