Способ преобразования линейного колебательного движения во вращательное Советский патент 1993 года по МПК F16H15/04 

Изобретение относится к исследованию динамического поведения механических объектов в поле силевибрационного воздействия.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и диапазона воздействующих нагрузок.

Цель достигается тем, что в способе преобразования линейного колебательного движения во вращательное, в зазоре между телом вращения (ротором) и обоймой равномерно размещают и закрепляют к обойме по крайней мере три прокладки из упругого материала и обжимают обойму усилием, определенным соотношением:

0 , П ПЛр

(D

где п - расчетный уровень перегрузки на теле вращения;

тр - масса тела вращения.

Формула (1) выражает не что иное, как условие образования отрыва между смежными поверхностями ротора и прокладок.

Постановка упругой связи между ротором и обоймой служит одновременно выполнению нескольких целей: делает конструкцию компактной, т.е. исключает свободу перемещения ротора внутри обоймы; служит своеобразным фильтром для полигармонического закона перемещения обоймы, пропуская на ротор узкополосный спектр с центральной частотой, равной частоте свободных колебаний ротора: позволяет варьировать пороговое значение внешнего воздействия, начиная с которого выполняется уравнение (1), и. как следствие этого, возникает вращение ротора вокруг своей оси.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 - устройство а разрезе; на фиг. 3 - принципиальная схема способа-п рототи па.

ю

Ч

ы

Для подтверждения как количественных, так и качественных характеристик представляемого способа была изготовлена и подвержена испытаниям модель,внешний вид которой представлен на фиг. 1 и 2. Поверхность сопряжения упругих резиновых прокладок и стального ротора в данном случае - цилиндрическая. Вес ротора равнялся 1480 г. Роль упругого соединений между ротором 2 и обоймой выполняли 8 прокладок 16, изготовленных из вакуумной резины с размерами: h 1,3 мм, I 10 мм, b 3 мм. Усилие сборки конструкции РСб, т.е. ,то усилие, которое прикладывалось к полуобоймам до полного их смыкания по поверхностям контакта, устанавливалось равным 20 кг, и в соответствии с формулой (1) вращение ротора должно наблюдаться при п 27д. После сборки данная модель устанавливалась на вибростенд и подвергалась нагружению как установившейся гармонической вибрацией, на частоте резонанса ротора, равной 136 Гц, так и случайной вибрацией, имеющей спектральную плотность в виде белого шума. Диапазон частот соответствовал интервалу 20-2000 Гц. При таких входных данных получили: в случае воздействия установившейся гармонической вибрации вращение ротора наступило при перегрузке на нем равной 31д; для воздействия случайной вибрации при n 33g.

По сравнению со способом-прототипом предлагаемый способ позволяет расширить диапазон применимости за счет использования для преобразования линейных колебательных движений не только гармонического вибрационного воздействия,

но и случайного. И в случаях, когда необходимо предотвратить нежелательное вращение ротора при возбуждающем вибрационном колебании обоймы, удается

добиться повышения порогового значения перегрузок, например, в приведенном случае значение перегрузки на роторе достигло значения 31 ... 39д, а при способе-прототипе вращение начиналось уже на уровне 1,6д

на роторе.

Формула изобретения

Способ преобразования линейного ко- лебательного движения во вращательное, заключающийся в том, что тело вращения размещают в отверстии обоймы, имеющем поверхность, идентичную по форме поверхности тела вращения, сообщают обойме вибрационное возбуждение, а вращательное движение снимают с тела вращения, отличающийся тем, что. с целью расширения функциональных возможностей и диапазона воздействующих нагру

зок, тело вращения размещают в отверстии

обоймы с зазором и закрепляют на последней при помощи по крайней мере трех прокладок из упругого материала, а обойму обжимают усилием РСб. определяемым со- отношением

г, П ГПп

Рсб -Tj-2-

где п - расчетный уровень перегрузки на тела вращения;

Гор - масса тела вращения.

Л

т

Фиг. 2

Использование: исследования динамического поведения механических объектов в поле сил вибрационного воздействия. Сущность изобретения: тело вращения размещают с зазором в отверстии обоймы, имеющем поверхность, идентичную по форме поверхности тела вращения. Закрепляют тело на обойме при помощи по крайней мере трех прокладок из упругого материала. Обжимают обойму усилием, определяемым заданным соотношением. Сообщают обойме вибрационное возбуждение, а вращательное движение снимают с тела вращения. 3 ил.

Фиг л