Самоналагоджувальний динамічний гасник коливань

Реферат: Самоналагоджувальний динамічний гасник коливань містить вібропоглинаючий інерційний елемент, виготовлений у вигляді балки з приєднаною до неї інерційною масою. До інерційної маси за допомогою пружини приєднана додаткова коливна ковзна маса. UA 101093 U (12) UA 101093 U UA 101093 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до машинобудування, зокрема, до класу адаптивно-пасивних динамічних гасників коливань (ДГК) і може бути використана в енергетиці; в газокомпресорних агрегатах; у потужних насосах для транспортування нафти; в системах охолодження газу в потужних турбогенераторах та збудниках турбогенераторів на електростанціях; на бурових стаціонарних та мобільних установках; у комунальному господарстві - в котельнях, бойлерних; на транспорті; в дисководах ЕОМ та інших віброактивних механізмах і машинах. Серед різноманітних конструкцій ДГК у практиці найширше застосування знаходять ДГК лінійної дії, виконані у вигляді інерційної маси, закріпленої на пружному елементі (патенти ЕР0884731, ЕР1207532, US2001012254, US2002021655). Відомі активні і пасивні ДГК використовуються для зменшення коливань і шуму вібруючих елементів конструкцій. У багатьох випадках активні ДГК покращують експлуатаційні властивості коливних систем, але за рахунок застосування дорогих і складних систем керування. Щоб належним чином використати переваги активних систем керування необхідний вибір оптимальних давачів і приводів керуючих елементів, адаптованих до функціональних можливостей активних систем керування. Використання в активних системах керування давачів і приводів з нераціонально підібраними динамічними характеристиками може призвести до неякісного інвертування та підсилення вихідного сигналу і до істотного зниження ефективності вібро-, шумопоглинання; при цьому робочі процеси ДГК відбуватимуться у нестійких режимах. На відміну від активних систем керування адаптивно-пасивні системи ДГК конструктивно значно простіші і дешевші у виробництві, характеризуються підвищеною енергоощадністю та достатньою ефективністю функціонування. Роторні машини в процесі роботи створюють вібраційні навантаження на опори та фундаменти кріплення. Джерелом цих навантажень виступають два основні фактори: незбалансованість роторів та нестаціонарні (перехідні) гідро-, газодинамічні процеси. Циклічні навантаження можуть призвести до виникнення тріщин у матеріалі конструкції та спричинити внаслідок цього втрату її працездатності. Значні вібрації виникають і в машинах транспортнотехнологічного призначення, наприклад, під час перевезення вантажів, пасажирів або у процесі виконання сільськогосподарських робіт. Найближчим аналогом за сукупністю ознак та отриманим результатом є динамічний гасник коливань, що складається з інерційної маси вібропоглинача, з'єднаної з пружним пластинчастим елементом, жорстко закріпленим до амортизованої конструкції (патент US 410588 F16F 3/093 від 24.04.1979). У відомому ДГК передбачено, що для збільшення ефективності роботи вібраційна поглинаюча система повинна якісно функціонувати у достатньо широкому частотному діапазоні. Основним недоліком даної конструкції є те, що поблизу робочої зони максимуму вібропоглинання знаходяться два резонансні піки, тобто зони збільшення вібрації. Нестаціонарні процеси, наприклад, вихід роторної машини на робочу частоту під час її запуску або зменшення частоти обертання під час зупинки супроводжуються проходженням резонансних зон, внаслідок чого замість явища вібропоглинання можливе виникнення явища вібропосилення та істотного додаткового динамічного навантаження елементів машини. Другий недолік відомої конструкції полягає у поступовій зміні частотних характеристик ДГК під впливом втоми матеріалу елементів з'єднань, мікропроковзування, нагріву в процесі роботи та інших механічних і термодинамічних факторів, що вимагає не лише прецизійного виготовлення ДГК, але й постійного моніторингу його динамічних властивостей з одночасним встановленням спеціальної системи автоматичного регулювання, що спричинює значне збільшення собівартості системи віброгасіння. У багатьох обертових машинах розподіл потужності вібрації, що діє на чутливий елемент, має два піки: перший, що співпадає з резонансною частотою чутливого елемента; другий - викликаний резонансними коливаннями основної системи. Одночастотний ДГК у цьому випадку малоефективний. В основу корисної моделі поставлено задачу підвищення ефективності роботи ДГК машини з чутливим елементом у широкочастотному діапазоні. Поставлена задача вирішується тим, що самоналагоджувальний динамічний гасник коливань (СДГК), згідно з корисною моделлю, містить додаткову коливну ковзну масу, приєднану за допомогою пружини до інерційної маси. На кресленні схематично зображено загальний вигляд самоналагоджувального динамічного гасника коливань, що містить наступні елементи: 1 - амортизований об'єкт; 2 - консольно закріплена пружна балка; 3 - інерційна маса; 4 - додаткова коливна ковзна маса; 5 - механізм пересування інерційної маси 3; 6 - пружина. Самоналагоджувальний динамічний гасник коливань працює наступним чином. Вібрація від амортизованого об'єкта 1 передається до пружної балки 2, що спричиняє коливні процеси. За 1 UA 101093 U 5 допомогою механізму пересування 5 інерційна маса 3 фіксується на балці 2 на певній віддалі від амортизованого об'єкта 1, тим самим забезпечуючи робочу частоту коливань СДГК в околі основної частоти збурення. Під дією відцентрової сили додаткова коливна ковзна маса 4 починає переміщуватись по балці 2 на певну відстань, обмежену пружиною 6, поки амплітуда коливань зростає. Тим самим відбувається самоналагодження СДГК на частоту збурюючої сили і зменшується амплітуда коливань амортизованого об'єкта на основній робочій частоті. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 Самоналагоджувальний динамічний гасник коливань, що містить вібропоглинаючий інерційний елемент, виготовлений у вигляді балки з приєднаною до неї інерційною масою, який відрізняється тим, що до інерційної маси за допомогою пружини приєднана додаткова коливна ковзна маса. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2