Устройство для возбуждения крутильных колебаний Советский патент 1982 года по МПК B06B1/16 G01N3/34 

|парами дебапансов, каждая из кото рых свободно установлена на оси внут реннего ротора одного из гироскопов, и передачами, обеспечивающими вращение дебалансов каждой пары с равными и противоположно направленными скоро стями при этом дебалансы каждой пары установлены по обе стороны от внутрен него ротора так, что оси симметрии деба (Лансов перпендикулярны плоскости, в ко торой лежат оси внутренних и наружных роторов при соосном положении осей внут ренних роторов, а центры масс дебалан сов расположены симметрично относите.|льно этой плоскости, и каждый дебаланс выполнен .с возможностью регулировки его статического момента от нуля. На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства для возбуждения |Крутильных колебаний в системе, снаб женной вращающим:ся валом; на фиг.2ю нематическая схема вибровозбудителя. Система 1, в которой требуется возбудить крутильные колебания, содержит вращающийся вал 2, один конец которого соединен с электрическим двигателем 3, а другой с корпусом k вибровозбудителя 5, содержащего два идентичных симметрично расположенных относительно оси вала .2 гироскопа 6 и 7, и подвижную рамку 8, снабженную самостоятельным электрическим приводом 9. Каждый из гироскопов 6 и 7 содержит наружный ротор 10 и встроенный в него внутренний ротор 11, причем собственные оси вращения роторов взаимно перпендикулярны, а точка их пересечения совпадает с общим центром масс роторов. На оси ротора 11 каждого из гироскопов 6, 7 свободно (на подшипниках качения) установлена пара дебапансов 12,13, расположенных по обе стороны от ротора так, что оси симметрии дебаланг сов перпендикулярны плоскости, в которой лежат оси роторов 10 и 11 при соосном положении осей роторов 11, а центры масс дебалансов 12 и 13 каждой пары расположены симметрично относительно этой плоскости. Наружные роторы 10 кинематически связаны с рамкой посредством кони ческихи цилиндрических зубчатых колес И и 15 соответственно,причем эти кИнематические связи- обеспечивают вра щение роторов 10 с равными и противоположно направленными скоростями. Внутренние роторы 11 имеют индивидуальный привод либо, как это показано .на фиг. 2, могут приводиться во Ёращение с помощью зубчатой передачи с коническими зубчатыми колесами 16, 17, первое из которых зак реплено на оси ротора 11, а второе закреплено на корпусе 4. Вращение дебалансов 12, 13 с равными и противоположными скоростями осуществляется передачей, включающей конические зубчатые колеса 1.8 и 19/ жестко связанные с дебалансами, 12 и 13 соответственно , и коническим зубчатым колесом 20, закрепленным на корпусе J. Каждый из дебалансов выполнен с возможностью регулировки его статического момент-а хзт нуля. Конструктивно это достигается, например, выполнением дебаланса из двух секторов 21,22, которые могут быть развер; нуты друг относительно друга. Вибровоз удитель содержит также упруГУЮ муфту 23,установленную в кинематической цепи привода наружного ротора 10. Устройство работает следующим образом. При вращении роторов 10 и 11 гироскопы 6 и 7 генерируют гироскопические моменты М , проекции которых на ось Y, совпадающую с осью вала 2, изменяются по гармоническому закону. Эти моменты действуют на роторы 10 и далее, суммируясь-, через корпус пе,- редаются на вал 2 системы 1. Таким образом, на вал 2 действует момент 2f pcosvp p, где - угол поворота роторов 10 от положения, при котором оси роторов П совпадают. Составляющие же М.р, лежащие в одной плоскости с осью вала 2, взаимно уравновешиваются . Создаваемый каждым из гирос} опов 6 и 7 гироскопический момент МП, (). где А - коэф(фициент пропорциональности между гироскопическим моментом и вызвавшим его суммарным вращающим моментом, действующим на ротор 10; М - вращающий момент, действующий на ротор 2 со стороны . его привода; Н -j поворотный момент, действу Л® ющий на ротор 10 от дебалансов 12,13. причем й(ЬwCos 1 где F - цент обежнЗ сила, возникаю щая от вращения одного деба ланса 12 (13); V - угол поворота дебалансов 12, ,Т - 13 от положения, при котором оси роторов 11 совпадаютj 1г - расстояние между центрами масс дебалансов 12,13 одного гироскопа, взятое вдоль ротора 11. Кроме того, составляющие fi gSinV гироскопов 6 и 7 создают дополнитель ный поворотный момент, нагружающий вал 2: Л/пов( где расстояние между осями роторов 10. С учетом пев (2F pS-in Таким образом, с учетом вышеприведенных формул вал 2 нагружается суммарным моментом M3:-lM j,pC054,ptN,,j3g --aAt/Vy,of(Fi 6C05V xco54 o+UF4 5iM4,o)ViaaAMioCOS4, ,.б аб1 1о 2А Л10« 5 | о 2Fu,5VtaSiM Чю) .в -. 0 6тс|рда видно , что результирующий момент на валу 2 состоит из знакопеременной симметричной составляющей I aA-M oCOS4f,Q+2.. и знакопостоянной пульсирующей сое:тавляющейДля указанного режима работы устройства (а А Мдсо (Lr., g, eih о) а 2АТцеСО$0« 2AAAjptlAli ff 270 .N.HH- 270; 2.F fefii&in 170 i-uAFi pV iCOS aTO ii Величина асимметрии цикла Р - uwaKC 1АЛЛ о- 2АРиБЦ 9 06 Устройство позволяет за счет из менения статического момента дебалансов 12,13, т.е. относительного разворота его секторов 21, 22, генерировать колебания с различным значением асимметрии цикла, что необ|ходимо для испытаний деталей ма|шин, работающих в разных условиях. ; При выводе, статического момента дебалансов 12,13 в нуль устройство генерирует симметричный крутящий момент. Достигаемая при использовании изобретения возможност ь создания как симметричного, так и асимметричного с регулируемой асимметрией цикла колебаний существенно расширяет функции устройства. Формула изоб| етения Устройство для возбуящения крутильных колебаний по авт. св. №30118, отличающееся тем, что с целью создания как симметричного, так и асимметричного цикла колебаНИИ, оно снабжено двумя napaf«i дебалансов, каждая из которых свободно установлена на оси рнутренного ротора одного из гироскопов, и передачам , обеспечивающими вращение дебалансов каждой пары с равными и противоположно направленными скоростями, при этом дебалансы каждой пары установлены по обе стороны от внутреннего так, что оси симметрии дебапансов перпендикулярны плоскости, в которой лежат оси внутреиних и наружных роторов при соосном положении осей внутренних роторов, а центры масс дебалансов расположены симметрично относительно этой плоскости и каждый дебаланс выполйен с возможностью регулировки его статического момента от нуля. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 301184, кл. В Об В 1/16, 1969(прототип).

J

д

16 18