ДИНАМИЧЕСКИЙ ГАСИТЕЛЬ КРУТИЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ Российский патент 2013 года по МПК F16F15/14 F16F15/133 

Описание патента на изобретение RU2472990C1

Изобретение относится к области машиностроения и, в частности, к средствам для уменьшения отрицательного воздействия крутильных колебаний на роторы и валы.

При работе двигателя в сечениях валов упругой системы возникают периодические угловые смещения, называемые крутильными колебаниями. Они создают значительные дополнительные напряжения, которые снижают долговечность валов, вызывают колебания и вибрацию всей силовой установки. Для устранения влияния колебаний на приводные механизмы их привод осуществляют со стороны маховика, где колебания сечений коленчатого вала значительно меньше. Для снижения уровня напряжений в шейках коленчатого вала и валах трансмиссии устанавливают антивибраторы, которые расстраивают собственную частоту крутильных колебаний.

Известен демпфер (патент РФ №2405991, МПК F16F 15/31, опубл. 10.12.2010), содержащий корпус с расположенным внутри него маховиком, в теле которого выполнены вырезы с закрепленными в них посредством пружин грузами.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является маятниковый антивибратор с бифилярным грузом (Чистяков В.К. Динамика поршневых и комбинированных двигателей внутреннего сгорания: Учебник для вузов. - М.: Машиностроение, 1989. - 256 с.: ил. рис.89, стр.175), содержащий дисковый корпус, с которым через пальцы соединены грузы.

Однако данное устройство не позволяет осуществлять гашение крутильных колебаний в широком диапазоне изменения частот вращения вала или ротора, поскольку влияет на резонансы на гармониках только определенного порядка независимо от частоты вращения вала.

Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается в обеспечении эффективного снижения негативного влияния крутильных колебаний на коленчатый вал в широком диапазоне изменения частоты его вращения, что приводит к увеличению ресурса работы двигателя.

Технический результат достигается тем, что в динамическом гасителе крутильных колебаний, содержащем дисковый корпус с установленными в нем грузами, новым является то, что вышеупомянутые грузы установлены равномерно по окружности и по радиусу в полостях, выполненных в теле корпуса, с возможностью совершать возвратно-поступательные движения в плоскости вращения и по радиусу, в периферийной части каждого из грузов имеются, по меньшей мере, по две оси, перпендикулярные плоскости вращения, на которых установлено, по меньшей мере, по одному колесу, при этом в корпусе со стороны периферийной части полости выполнены выемки с переменным радиусом кривизны для перекатывания по ним вышеупомянутых колес.

Грузы установлены в полостях посредством пружин, с боковых сторон и со стороны, ближайшей к оси вращения.

На фиг.1 представлен вид динамического гасителя крутильных колебаний сбоку (сечение А-А), на фиг.2 - вид динамического гасителя крутильных колебаний спереди, на фиг.3 - сечение через груз и паз (Б-Б), где: 1 - крышка, 2 - корпус, 3 - груз (3 шт.), 4 - ось вращения, 5 - колесо, 6 - пружина, 7 - полость в корпусе, 8 - коленчатый вал, 9 - болт, 10 - выемка в корпусе, 11 - винт.

Динамический гаситель крутильных колебаний представляет собой дисковый корпус 2, закрытый крышкой 1, соединенные между собой болтами 9. В теле корпуса 2 выполнены три полости 7 в форме сегмента и по две выемки 10 с периферийной стороны каждой полости 7, при этом выемки имеют переменный радиус кривизны. В полостях 7 с помощью пружин 6 с боковых сторон и со стороны, ближайшей к оси вращения, установлены грузы 3, выполненные в виде сегментов. В верхней части грузов 3 находятся оси 4, перпендикулярные плоскости вращения корпуса 2, на которых установлены колеса 5, с возможностью перекатывания по выемкам 10. Корпус динамического гасителя крутильных колебаний крепится на коленчатом валу 8 с помощью винтов 11.

Динамический гаситель крутильных колебаний работает следующим образом.

При равномерном вращении коленчатого вала 8 совместно с ним вращается динамический гаситель крутильных колебаний. Под действием центробежной силы грузы 3 через колеса 5 прижаты к выемкам 10 корпуса 2 и вращаются синхронно с ним. При появлении крутильных колебаний корпуса 2 между ним и грузами 3 появляется относительная разность угловых перемещений за счет упругой связи. Колеса 5 перемещаются по выемке 10 с переменным радиусом кривизны, при этом перемещается центр масс грузов 3 к центру корпуса 2, чему препятствует центробежная сила инерции грузов. Для устранения возможности перекоса грузов 3 и их перемещения в плоскости динамического гасителя крутильных колебаний в корпусе 2 выполнены пазы для возвратно-колебательного движения подпружиненных грузов 3. Центробежная сила грузов 3, воздействуя на поверхность выемки 10, раскладывается на радиальную и касательную составляющие. Касательная сила создает момент, препятствующий появлению упругих моментов крутильных колебаний, тем самым уменьшая их амплитуду, что приводит к снижению крутильных колебаний. Создаваемый стабилизирующий момент грузов 3 зависит от их массы, радиуса кривизны поверхности выемки 10 и от частоты вращения вала 8. Изменяя эти параметры, можно добиться эффективной работы динамического гасителя крутильных колебаний в широком диапазоне частот вращения вала 8 и тем самым увеличить ресурс коленчатого вала.

Похожие патенты RU2472990C1

название год авторы номер документа
ГАСИТЕЛЬ ПРОДОЛЬНО-КРУТИЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ 2008
  • Минасян Минас Арменакович
RU2370690C1
ДВОЙНОЕ СЦЕПЛЕНИЕ С ГАСИТЕЛЕМ КРУТИЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ 2018
  • Лихачёв Дмитрий Сергеевич
  • Мохов Павел Игоревич
RU2690118C1
ДЕМПФЕРНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАШЕНИЯ КРУТИЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ 2012
  • Хорита Сюхэй
  • Мияхара Ю
  • Айдзима Синго
RU2576650C1
Маятниковый антивибратор коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания 1987
  • Генералов Владимир Иванович
  • Кочанов Игорь Петрович
SU1551879A1
ЭЛЕКТРОИНСТРУМЕНТ 2009
  • Аоки
RU2505390C2
Динамический гаситель крутильных колебаний 1976
  • Каволелис Антанас-Петрас Казимеро
  • Науекас Римвидас Антано
  • Кулис Ленгинас Ионо
SU619734A1
ДВОЙНОЕ СЦЕПЛЕНИЕ 2018
  • Лихачёв Дмитрий Сергеевич
  • Мохов Павел Игоревич
RU2689670C1
Шкив коленчатого вала для привода вспомогательных агрегатов поршневой машины 2016
  • Фесина Михаил Ильич
  • Дерябин Игорь Викторович
  • Горина Лариса Николаевна
RU2647781C2
ГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ МУФТА 2013
  • Амано Хироюки
  • Мияхара Ю
  • Аидзима Синго
  • Ясино Хироцуги
RU2640938C2
ДВУХПОТОЧНАЯ МУФТА СЦЕПЛЕНИЯ 2007
  • Грабовский Александр Андреевич
  • Ломовцев Павел Александрович
RU2357125C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 472 990 C1

Реферат патента 2013 года ДИНАМИЧЕСКИЙ ГАСИТЕЛЬ КРУТИЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ

Изобретение относится к машиностроению. Гаситель содержит дисковый корпус с установленными в нем грузами. Грузы установлены равномерно по окружности и по радиусу в полостях, выполненных в теле корпуса, с возможностью совершать возвратно-поступательные движения. В периферийной части каждого из грузов имеется по две оси, перпендикулярные плоскости вращения, на которых установлено по одному колесу. В корпусе со стороны периферийной части полости выполнены выемки с переменным радиусом кривизны для перекатывания по ним колес. Достигается снижение негативного влияния крутильных колебаний на коленчатый вал в широком диапазоне изменения частоты его вращения. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Формула изобретения RU 2 472 990 C1

1. Динамический гаситель крутильных колебаний, содержащий дисковый корпус с установленными в нем грузами, отличающийся тем, что вышеупомянутые грузы установлены равномерно по окружности и по радиусу в полостях, выполненных в теле корпуса, с возможностью совершать возвратно-поступательные движения в плоскости вращения и по радиусу, в периферийной части каждого из грузов имеются, по меньшей мере, по две оси, перпендикулярных плоскости вращения, на которых установлено, по меньшей мере, по одному колесу, при этом в корпусе со стороны периферийной части полости выполнены выемки с переменным радиусом кривизны для перекатывания по ним вышеупомянутых колес.

2. Динамический гаситель крутильных колебаний по п.1, отличающийся тем, что грузы установлены в полостях посредством пружин с боковых сторон и со стороны, ближайшей к оси вращения.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2013 года RU2472990C1

Чистяков В.К
Динамика поршневых и комбинированных двигателей внутреннего сгорания: Учебник для вузов
- М.: Машиностроение, 1989, с.175, рис.89
0
SU200348A1
US 5976020 A, 02.11.1999
Вибрационная мешалка 1975
  • Федотов Александр Михайлович
  • Андреев Александр Васильевич
  • Денисов Генрих Александрович
  • Поляков Виталий Иванович
  • Скрунде Артур Августович
  • Чунин Александр Федорович
SU598646A1

RU 2 472 990 C1

Авторы

Халиуллин Фарит Ханафиевич

Абдуллин Айрат Лестальевич

Матросов Валерий Михайлович

Мокшанов Максим Евгеньевич

Даты

2013-01-20Публикация

2011-07-15Подача