Способ виброгашения осесимметричных тел Советский патент 1990 года по МПК F16F15/00 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к способам снижения вибрации осесимметричных тел типа круглых пластин, колец и т.п

Цель изобретения - повышение эффективности виброгашения за счет расширения частотного диапазона виброгашения веерных форм собственных колебаний осесимметричных тел.

На чертеже изображено расположение трех веерных форм колебаний с т, равным 2, 3 и 4-м узловым диаметрам, например круглых пластин при установке N, равных 3, 4, 5 и 6-ти дискретно расположенных виброгасителей

Способ виброгашения заключается в следующем.

Определяют экспериментально или теоретически число узловых диаметров веерных форм собственных колебаний

демпфируемого объекта. Для каждой собственной формы определяют ряды чисел N виброгасителей, часть из которых или все они попадают на узловые диаметры по соотношению

N 2mp/l, где m - число узловых диаметров;

I и р - независимо принимают значения натурального ряда чисел и выбирают из условия равенства N целым числам, а также при условии

Исключают полученные ряды чисел N виброгасителей для каждой из демпфируемых форм колебаний из натуральных рядов нечетных чисел 3, 5, 7, 9 . и определяют минимальное число виброгасителей, попадающее в каждый из выбранных рядов чисел

Способ виброгашения осуществляется следующим образом.

сл VI

00

СО

ю о

Вначале определяестя экспериментально или .теоретически число m узловых диаметров веерных форм собственных колебаний для данного демпфируемого объекта.

Затем определяются числа N виброгасителей, все или часть из них попадают на узловые диаметры, например, как показано на чертеже, по 2, 3 и 4-ой формам демпфируемых колебаний. Выбору такого числа виброгасителей удовлетворяет найденное экспериментально и подтвержденное теоретически соотношение N 2mp/l.

Для демпфирования формы колебаний с двумя узловыми диаметрами определение по приведенному соотношению дает следующие числа виброгасителей, установка которых приводит к пониженному эффекту виброгашения, т.е. ,2,4,6... Как видно из чертежа, расположение четырех виброгасителей на теле вращения приводит к расщеплению собственной частоты моды с двумя узловыми диаметрами, с фиксацией виброгасителями узловых линий таким об-, разом, что их влияние на данную форму максимально и минимально. На одной из

форм расщепившейся моды с частотой fa виброгасители располагаются на узловых диаметрах, и эффективность виброгашения минимальна или равна нулю, а на второй из

форм с частотой f2 - в пучности колебаний и эффективность виброгашения максимальна. Учитывая близость расположения частот

h и f2 и широкополосность возбуждения в реальных машинах и механизмах, указанная форма возбуждается практически одновременно на частотах fa1 и fa, т.е. установка четырех виброгасителей не эффективна для виброгашения моды колебаний с . Как видно из чертежа, при установка шести виброгасителей приводит к попаданию двух виброгасителей на узловые диаметры, поэтому такое число виброгасителей также не рекомендуется выбирать.

Для демпфирования формы с тремя узловыми диаметрами пониженный эффект виброгашения наблюдается при следующих числах виброгасителей , 2, 3, 6....

Как видно из чертежа, при установка трех и шести виброгасителей малоэффективная вследствие попадания на узловые диаметры и невозможности гашения данной формы колебаний, аналогично как для случая .

Для имеем , 2, 4, 8...

Как показано на чертеже, при нечетном числе виброгасителей минимальное число

виброгасителей, попадающее на узловые диаметры демпфируемых форм, равно одному, а при четном - двум, т.е. в наибольшей степени требованию расположения виброгасителей в областях пучностей форм колебаний отвечает их нечетное количество. Поэтому для обоснования выбора числа виброгасителей в качестве рядов возможных значений каждой из демпфируемых форм

должен быть принят натуральный ряд нечетных чисел 3, 5, 7, 9... с исключением из них ряда чисел виброгасителей, определенных в предыдущей операции.

Так, ряды возможных чисел виброгасителей составляют следующие числа: для , , 5, 7, 9...; для , , 7, 11, 13...; для , , 5, 7, 9...

Поскольку необходимо гасить вибрации, возникающие по нескольким формам,

то число виброгасителей необходимо выбирать из чисел, входящих в каждый из приведенных выше рядов.

Для одновременного виброгашения форм с , 3 и 4 данный ряд будет заключать числа , 7, 11, 13, 17...

Для уменьшения числа устанавливаемых на тело вращения виброгасителей можно выбрать минимальное число из ряда значений, полученных в предыдущей операции. В рассмотренном примере виброгашения форм с 2, 3 и 4-мя узловыми диаметрами минимальное число виброгасителей .

Предложенный способ виброгашения

позволяет повысить эффективность виброгашения как на отдельных собственных частотах, так и одновременно на нескольких собственных частотах, а путем оптимального выбора снизитиь расход виброгасящего

материала.

Формула изобретения

ь

Способ виброгашения осесимметрич- ных тел, заключающийся в равномерном расположении на последних виброгасителей в окружном направлении, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности виброгашения за счет рас- ширения частотного диапазона виброгашения веерных форм собственных колебаний осесимметричных тел, находят число узловых диаметров последних в рабочем диапазоне частот виброгашения, а минимальное число виброгасителей определяют из множества, полученного путем исключения из натурального ряда нечетных чисел, начиная с трех, множества чисел N виброгасителей, попадающих на узловые диаметры, найденных из соотношения

N - 2mp/l, где m - число узловых диаметров;

I и р - числа, выбираемые из натурального ряда и из условия равенства N целым числам, а также .

Изобретение относится к машиностроению, а именно к способам снижения вибрации осесимметричных тел вращения типа круглых пластин, колец, и т.п. Целью изобретения является повышение эффективности виброгашения за счет расширения частотного диапазона виброгашения веерных форм собственных колебаний осесимметричных тел. Способ заключается в том, что определяют число N виброгасителей, попадающих на узловые диаметры из соотношения N=2MP/L, где M - число узловых диаметров, L и P независимо принимают значения натурального ряда и выбираются из условия равенства N целым числам, 2M/L≠1. Определенные таким образом ряды чисел виброгасителей для каждой из демпфируемых форм колебаний исключают из натуральных рядов нечетных чисел и по полученным численным рядам виброгасителей выбирают их минимальное число, устанавливаемое на виброгасимый объект. 1 ил.

ч

it

ч

II

55

0 1|

5S

CD И