Центрифуга Советский патент 1989 года по МПК B04B9/12 

ss

Фие.1

3

Изобретение относится к устройствам для разделения фаз и испытания на прочность в центробежном поле и может использоваться в центрифугах с большим дисбалансом ротора.

Целью изобретения является повышение надежности работы центрифуги при несбалансированном роторе.

На Лиг, 1 изображена центрифуга с горизонтальным ротором; на фиг.2- то же, с вертикальным ротором; на фиг. 3 - то же, с горизонтальным ротором в режиме самоцентрирования; на фиг. 4 - то же, с вертикальным ротором в режиме самоцентрирования. Центрифуга содержит горизонтальный ротор 1 (фиг.1), связанный со станиной 2 при помощи подшипников 3, размещенных на валу 4, и упругих опор, представляющих собой вертикально установленные тросы 5, на свободных концах которых подвешен ротор 1 к станине 2. При этом верхний конец троса снабжен пружиной 6, установленной на станине 2, а нижни закреплен на корпусе 7 подшипника 3 Вертикальный ротор 8 (фиг.2) связан со станиной 2 при помощи вертикально установленных тросов 5 и подшипника 3, размещенного в станине 2 Нижние концы тросов 5 связаны с ротором 1 посредством фланца 9 и шарнира 10, а верхние концы закреплены на фланце 11 вала 12.

Центрифуга работает следующим образом.

При разгоне горизонтального ротора 1 (фиг.1) на низких - оборотах (првод не показан) ось вращения О,-О., совпадает с осью ротора, при этом ротор 1 проходит два критических режима резонансных колебаний один - конической прецессии, а другой - цилиндрической, которые за счет анизотропии жесткости подвеса имеют низкую амплитуду колебаний и легко проходят с небольшим ускорением вращения ротора. При дальнейшем росте обротов резонансные колебания ротора прекращаются, а главная центральная ось инерции начинает смещатьс в сторону его оси вращения О., -О, . Пр оборотах, близких к рабочим, главна центральная ось инерции Ог-02 практчески совмещается с осью вращения О,-О,, т.е. происходит самоцентрирование ротора 1 (фиг.З). При этом геометрические оси подшипников 3 вр

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

щаются эксцентрично оси вращения 0, - Оц . Вследствие того, что невращающийся корпус 7 подвешен на тросах 5 и пружинах 6, имеющих низкую жесткость, он совершает поперечные колебания с амплитудой, соответствующей дисбалансу ротора 1. При этом тросы совершают маятниковые, а пружины 6 - продольные колебания. За счет того, что тросы 5 в горизонтальном направлении имеют меньшую жесткость, чем пружины 6 в вертикальном направлении, подвес обладает анизотропией жесткости, которая обеспечивает на рабочих частотах устойчивое вращение ротора 1 без дополнительных демпфирующих устройств.

При разгоне вертикального (фиг.2) ротора 1 (привод не показан) на низких оборотах ось вращения Ot-Oj совпадает с осью ротора. При дальнейшем росте оборотов главная центральная ось инерции 04-Ог поворачивается относительно центра шарнира 10 и занимает вертикальное положение параллельное оси вращения . При оборотах, близких к рабочим, главная центральная ось инерции совмещается с осью вращения (фиг.4), происходит самоцентрирование ротора 1, при этом тросы 5 отклоняются от вертикального положения и вращаются вместе с ротором 1 и шарниром 10, а подшипник 3 из-за низкой изгибной жесткости длинных тросов 5 нагружен осевой силой веса ротора 1 и пренебрежимо малой поперечной силой.

По сравнению с прототипом предложенная центрифуга при больших дисбалансах ротора обладает большей надежностью за счет низкой жесткости тросовой подвески и высокой циклической стойкости тросов. Низкая жесткость тросовой подвески обеспечивает прохождение резонансных колебаний ротора при гораздо меньших частотах вращения и меньших амплитудах, что существенно снижает энергозатраты на разгон ротора. В закристаллическом режиме за счет низкой поперечной жесткости На станину передается незначительная вибрация, а подшипник нагружается значительно меньшими динамическими нагрузками, что повышает их долговечность.

Формула изобретения Центрифуга, содержащая ротор, связанный со станиной при помощи упругих

г

Изобретение относится к устройствам для разделения фаз и испытания на прочность в центробежном поле и может быть использовано в центрифугах с большим дисбалансом ротора. Целью изобретения является повышение надежности работы центрифуги при несбалансированном роторе. Центрифуга содержит ротор 1, связанный со станиной 2 при помощи подшипников 3, размещенных на валу 4, и упругих опор, представляющих собой вертикально установленные тросы 5, на свободных концах которых подвешен ротор 1 к станине 2. При этом верхний конец троса снабжен пружиной 6, установленной на станине 2, а нижний закреплен на корпусе 7 подшипника 3. 4 ил.

СР

От

ог

W

Фиг.З

Фие.2

Фиг. h