ДЕМПФЕР Российский патент 1995 года по МПК F16F9/10 F16F15/23 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в быстровращающихся роторах.

Известны демпферы быстровращающихся вертикальных роторов [1] выполненные в виде цилиндрических или конических демпфирующих элементов, упруго установленных в резервуаре с демпфирующей жидкостью, с закрепленным на одном из них подшипником для опоры ротора.

Наиболее близким к изобретению является демпфер газовой центрифуги [2] содержащий подвижный элемент в виде конусообразного демпфирующего элемента с подшипником для опоры ротора. Демпфирующий элемент установлен на шарнире, расположенном в нижней части элемента в масляной ванне, и удерживается в вертикальном положении центрирующими пружинами, расположенными в верхней части демпфирующего элемента.

Как известно, демпфер быстровращающегося в упругодемпферных опорах ротора должен обеспечивать подавление низкочастотных колебаний ротора при прохождении пусковых частот и низкочастотных, и высокочастотных нутационных колебаний ротора на рабочей скорости вращения. Если для подавления низкочастотных колебаний ротора требуется оптимальное сочетание упругих и демпфирующих сил из-за слабой зависимости оптимальных параметров от массы демпфирующего элемента, приведенной к подшипнику опоры, то для гашения высокочастотной неустойчивости требуется максимальное уменьшение приведенной массы демпфирующего элемента.

Технический результат изобретения расширение частотного диапазона эффективного демпфирования простой конструкции демпфера с одним демпфирующим элементом и одной упругой связью за счет уменьшения приведенной к подшипнику опоры ротора массы демпфирующего элемента при сохранении демпфирующих и жесткостных характеристик демпфера.

Технический результат достигается тем, что в демпфере, содержащем подвижный элемент с подшипником для опоры ротора и центрирующими пружинами в верхней части, шарнирно опертый нижней частью в резервуаре, заполненном демпфирующей жидкостью, подвижный элемент выполнен ступенчатой формы, нижняя утолщенная часть которого образует демпфирующий элемент.

Демпфирующий элемент может быть выполнен в форме демпфирующего цилиндра.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором схематично изображен вертикальный разрез ротора с демпфером.

Ротор 1 с упругой иглой 2 опирается на подпятник 3 подшипника опоры, установленный в верхней части 4 подвижного элемента ступенчатой формы, нижняя утолщенная часть которого образует демпфирующий цилиндр 5 и установлена на шарнире 6 в резервуаре 7 с демпфирующей жидкостью в корпусе 8. Подвижный элемент удерживается в вертикальном положении центрирующими пружинами 9.

Демпфер работает следующим образом.

При приведении ротора 1 во вращение его низкочастотные колебания, например колебания при разгоне от неуравновешенности ротора, и высокочастотные колебания на рабочей скорости вращения передаются через упругую иглу 2 и подпятник 3 подшипника на верхнюю часть 4 подвижного элемента, в результате чего подвижный элемент перемещается в резервуаре 7, качаясь на шарнире 6. При таких движениях подвижного элемента возникают упругая восстанавливающая сила при деформации центрирующих пружин 9 и демпфирующие силы при перемещении демпфирующей жидкости, главным образом в зазоре между демпфирующим цилиндром 5 и корпусом 8. Для получения таких же оптимальных, приведенных к подпятнику 3 демпфирующих характеристик величину демпфирующего зазора между цилиндром 5 и корпусом 8 следует существенно уменьшить, что одновременно уменьшает и приведенную массу демпфирующей жидкости, составляющую значительную часть приведенной массы демпфера. Таким образом, существенно снижается приведенная к подпятнику 3 масса демпфера, за счет предложенной формы выполнения демпфирующего элемента за счет снижения приведенной массы тела подвижного элемента (центр его тяжести смещен к шарниру 6), а также за счет уменьшения приведенной к подпятнику 3 массы демпфирующей жидкости (в результате уменьшения приведенной массы демпфирующей жидкости и смещения результирующей массовых сил к шарниру 6).

Снижение приведенной к подпятнику 3 массы демпфера позволяет эффективно гасить высокочастотные колебания ротора 1 при сохранении демпфирующих и жесткостных характеристик демпфера, оптимальных для подавления низкочастотных колебаний ротора 1. Цилиндрическая форма демпфирующего элемента упрощает изготовление конструкции.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в быстровращающихся роторах машин. Технический результат расширение частотного диапазона эффективного демпфирования. Для этого в демпфере подвижный элемент выполнен ступенчатой формы, нижняя утолщенная часть которого образует демпфирующий элемент. Демпфирующий элемент может быть выполнен в форме демпфирующего цилиндра. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. ДЕМПФЕР, содержащий подвижный элемент с подшипником для опоры ротора и центрирующими пружинами в верхней части, шарнирно опертый нижней частью в резервуаре, заполненном демпфирующей жидкостью, отличающийся тем, что подвижный элемент выполнен ступенчатой формы, нижняя утолщенная часть которого образует демпфирующий элемент. 2. Демпфер по п. 1, отличающийся тем, что демпфирующий элемент выполнен в форме демпфирущего цилиндра.