Динамічний гасник коливань роторної машини

Реферат: Динамічний гасник коливань містить вібропоглинаючий інерційний елемент, виготовлений у вигляді балки з приєднаною до неї додатковою масою. Балка шарнірно закріплена до обертової машини та містить дві симетрично розташовані додаткові маси, встановлені з можливістю прецизійного налаштування динамічного гасника на перші дві гармоніки обертової машини робочу частоту обертання та подвійну робочу частоту коливань. UA 105412 U (54) ДИНАМІЧНИЙ ГАСНИК КОЛИВАНЬ РОТОРНОЇ МАШИНИ UA 105412 U UA 105412 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до машинобудування і може бути використана як пасивний динамічний гасник коливань (ДГК) в спорудах, станках, приладах. Окрема галузь застосування корисної моделі належить до спеціальної техніки, зокрема ДГК можуть встановлюватися на обертових машинах, що містять декілька елементів, з'єднаних муфтами (наприклад насос, турбогенератор, газокомпресор і т.п.). 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). Роторні машини в процесі роботи створюють вібраційні навантаження на опори та фундаменти кріплення. Джерелом цих навантажень виступають наступні основні фактори: незбалансованість роторів, нестаціонарні (перехідні) гідро- чи газодинамічні процеси. Циклічні навантаження можуть призвести до виникнення тріщин в матеріалі конструкції та спричинити внаслідок цього втрату її працездатності. Значні вібрації виникають і в транспортних процесах, зокрема при перевезенні вантажів, пасажирів, при виконанні сільськогосподарських робіт. Вібрація і шум також негативно впливає на чутливі елементи: людину, прилад, начіпне обладнання та інше. Найближчим до динамічного гасника коливань роторної машини ДГК за сукупністю ознак, технічною суттю і отриманим результатом є динамічний гасник коливань, що складається з інерційної маси центрального вібропоглинача, з'єднаної з центральним пружним пластинчастим елементом, жорстко закріпленим до основної конструкції (патент US 410588 F16F 3/093 від 24.04.79). У ДГК передбачено, що для збільшення ефективності роботи вібраційна поглинаюча система повинна якісно функціонувати у достатньо широкому частотному діапазоні. Проте, у відомому ДГК 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 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 виливом 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 збільшенні собівартості системи віброгасіння. Часто розподіл потужності вібрації, що діє на чутливий елемент, має два піки: перший, що співпадає з резонансною частотою цього елементу; другий - викликаний резонансним коливаннями основної системи. Одночастотний ДГК у цьому випадку малоефективний. В основу корисної моделі поставлено задачу підвищення ефективності роботи ДГК машини з чутливим елементом з забезпеченням широкочастотних вібропоглинаючих властивостей ДГК. Поставлена задача вирішується тим, що динамічний гасник коливань роторної машини, що містить вібропоглинаючий інерційний елемент, виготовлений у вигляді балки з приєднаною до неї додатковою масою, згідно з корисною моделлю, балка шарнірно закріплена до обертової машини та містить дві симетрично розташовані додаткові маси, встановлені з можливістю прецизійного налаштування динамічного гасника на перші дві гармоніки обертової машини робочу частоту обертання та подвійну робочу частоту коливань. Таке прецизійне налаштовування ДГК дозволяє вирішити основні задачі: інтенсивно поглинути енергію коливань системи та не допустити виникнення резонансних коливань в зоні частот f1, f2, які вибираються в околі частоти найбільш інтенсивних низькочастотних коливань обертової машини: робочої частоти обертання та подвійної робочої частоту, що дозволяє забезпечити широкочастотні вібропоглинаючі властивості, не створювати паразитних резонансних збурень в околі робочої частоти і отримати покращені експлуатаційні параметри. На Фіг. 1 показано загальний вигляд ДГК, де: 1 - корпус; 2 - шарнірно закріплена балка; 3 перша маса; 4 - друга маса; 5 - шарнірні опори. На Фіг. 2 - показано приклад ДГК (розрахованого за допомогою програми АРМ WinMachin). На Фіг. 4 форма коливань пластини з масами. Динамічний гасник коливань роторної машини містить на корпусі (фундаменті) 1 встановлений вібропоглинаючий інерційний елемент, виготовлений у вигляді шарнірно закріпленої балки 2 з приєднаною до неї першою додатковою масою 3 та другою симетрично розташованою додатковою масою 4, балка 2 на шарнірних опорах 5 закріплена до обертової машини (корпусу, фундаменту), що дозволяє прецизійне налаштування динамічного гасника на 1 UA 105412 U 5 перші дві гармоніки обертової машини: робочу частоту обертання та подвійну робочу частоту коливань що, відповідно, викликаються ексцентриситетами у роторі та муфті. Пристрій працює так. Вібрація від фундаменту 1 передається до балки 2, що викликає вібрацію балки та додаткових мас 3, 4. ДГК починає поглинати енергію коливань системи для визначених частот, що співпадають з першими двома резонансними частотами рівними робочій та подвійній робочій частоті обертової машини. Тим самим зменшується рівень коливань основної конструкції на цих частотах. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 Динамічний гасник коливань, що містить вібропоглинаючий інерційний елемент, виготовлений у вигляді балки з приєднаною до неї додатковою масою, який відрізняється тим, що балка шарнірно закріплена до обертової машини та містить дві симетрично розташовані додаткові маси, встановлені з можливістю прецизійного налаштування динамічного гасника на перші дві гармоніки обертової машини - робочу частоту обертання та подвійну робочу частоту коливань. 2 UA 105412 U Комп’ютерна верстка О. Гергіль 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 3