DE1292451B - Dynamischer Drehschwingungsdaempfer, insbesondere fuer Kraftmaschinen - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen dynamischen schwingungsdämpfer aus, der mit Fliehkraftpendeln

Drehschwingungsdämpfer, somit eine Einrichtung arbeitet und bei welchem die Pendehnassen über je

zur Verringerung der zufolge der in den Kurbel- zwei Rollen an einem Träger pendelnd aufgehängt

wellen von insbesondere Brennkraftmaschinen er- und in einem dicht abgeschlossenen, öl enthaltenden

regten Drehschwingungen erweckten gefährlichen 5 Gehäuse angeordnet sind, und die Erfindung besteht

mechanischen Spannungen. darin, daß der Abstand zwischen den Pendelmassen

Die verschiedenen Arten der auf diesem Gebiet und den Wänden des Gehäuses nur klein und das

bekannten Einrichtungen können in zwei Gruppen, Gehäuse mit Silikonöl vollgefüllt ist.

und zwar in die Schwingungsdämpfer und die Hierdurch werden die Vorteile eines Schwingungs-

Schwingungstilger aufgeteilt werden. Die derzeitigen io dämpfers und eines Schwingungstilgers vereinigt. So

Ausführungsformen beider Gruppen sind auch unter übt der neue Schwingungsdämpfer gleichzeitig eine

Berücksichtigung ihrer Vorteile und Nachteile dem drosselnde und dämpfende Wirkung auf die zu dämp-

Wesen nach gleichwertig (s. die ungarische Patent- fende Kurbelwelle derart aus, daß innerhalb des Be-

schrift 148 001). triebsbereichs, in erster Linie und in hohem Maße die

Bekanntlich werden die Drehschwingungen der 15 Wirkung der gefährlichen erregenden Harmonischen Kurbelwellen von Brennkraftmaschinen durch die vermindert wird und die Wirkung der übrigen minder verschiedenen Harmonischen der Gaskräfte erweckt. gefährlichen oder ungefährlichen Harmonischen nur Die wesentlichsten Eigenarten der Schwingungstilger im notwendigen Maß herabgesetzt wird,
liegen darin, daß die Wirkung der innerhalb des Der erfindungsgemäße Schwingungsdämpfer behebt Betriebsdrehzahlbereichs erregenden Harmonischen, 20 die bisher beobachteten Nachteile dadurch, daß die unabhängig davon, ob die durch die Harmonischen Bewegung der im geschlossenen Gehäuse vorhervorgerufene Spannung oberhalb oder unterhalb gesehenen, mit zweifacher Rollenaufhängung ausder zugelassenen Festigkeitsgrenze liegt, proportional gebildeten Pendelmassen durch die innere Reibung verringert wird. Aus dieser Eigenart folgt aber der des im nur kleinen Spalt zwischen dem Gehäuse und einen allgemeinen Charakter aufweisende Nachteil 25 den Seitenflächen der Pendelmassen befindlichen der Schwingungsdämpfer aller Art (so wie z. B. der Silikonöles entsprechend geregelt wird. An der Seiten-Friktionsschwingungsdämpfer, der mit Gummiein- fläche des Gehäuses sowie am Gehäusedeckel sind lagen arbeitenden und auch der statischen, mit zur Aufnahme der für die Aufhängung der Pendel-Silikonöl wirkenden Schwingungsdämpfer), daß sie massen dienenden Bolzen Bohrungen ausgebildet, auch dann Energie vom System wegleiten, wenn dies 30 Diese Bohrungen sind zur Hinderung des Austritts vom Gesichtspunkt der Festigkeit unnötig ist. Diese des Öles und der Verlagerung der Bolzen in axialer Schwingungsdämpfer werden gewöhnlich auf das Richtung mit einem außenliegenden kreisringförminotwendige Maß der gefährlichsten Harmonischen gen Deckel abgeschlossen.

(die Hauptkritische) bemessen, was im ganzen Dreh- Die an der Flüssigkeitsreibung teilnehmenden

zahlbereich eine Dämpfung ähnlicher Proportion 35 Bestandteile, wie das Gehäuse, der Gehäusedeckel

ergibt. Damit wird verhindert, daß bei der kritischen und die Pendelmassen, sind vorteilhaft auf elektro-

Drehzahl die Beanspruchung der Kurbelwelle das lyrischem Wege mit Kadmium überzogen, damit auch

zulässige Maß übersteigt, wobei aber diese Konstruk- bei einer einfacheren Ausbildung, wegen des besseren

tionen nicht dazu geeignet sind, bei den übrigen, Haftens des Kadmiums und des Silikonöles das Ein-

vom Gesichtspunkt der Schwingungslehre ungefähr- 40 fressen vermieden werden kann,

liehen Drehzahlen die Energieableitung abzustellen. Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel des

Für die bestmöglich bemessenen und abgestimmten, Erfindungsgegenstandes dar.

pendelnden Schwingungstilger ist es allgemein kenn- F i g. 1 ist der Querschnitt eines mit vier zweifach

zeichnend, daß sie die Erregerwirkung der für die aufgehängten Pendelmassen ausgebildeten, in einem

Abstimmung gewählten Harmonischen gänzlich oder 45 zentrifugalen Kraftfeld angeordneten Drehschwin-

nahezu gänzlich aufheben, jedoch für die übrigen, gungsdämpfers;

gleichfalls innerhalb des Betriebsdrehzahlbereichs F i g. 2 zeigt die gleiche Einrichtung in einem

erregenden Harmonischen wirkungslos sind, die Wir- Schnitt längs der Linie A-A;

kung derselben sogar noch erhöhen. Im Interesse der F i g. 3 stellt den Achsenschnitt einer anderen, Beseitigung dieses Nachteils werden auf je eine 5° beispielsweisen Ausführungsform dar.
erregende, gefährliche Harmonische je zwei Pendel Das auf der Kurbelwelle starr befestigte Gehäuse 1 abgestimmt, so daß grundsätzlich die Wirkungen und der Gehäusedeckel 2 begrenzen einen ringförmialler gefährlichen erregenden Harmonischen auf- gen Raum la von rechteckigem Querschnitt. Im gehoben werden können. In der Anwendung ist aber, Gehäuse 1 und im Gehäusedeckel 2 sind je Pendelinsbesondere im Falle von vielzylindrigen Kraft- 55 masse 3 zwei mit der Maschinenachse parallele, maschinen, die Anzahl der erregenden, gefährlichen gleiche Durchmesser aufweisende Bohrungen 5 aus-Harmonischen so groß, daß zur entsprechenden gebildet, die an der Außenseite mit einem platten-Dämpfung der Wirkung derselben ordnungsgemäß förmigen Deckel 8 abgeschlossen sind.
Schwingungstilger von hohem Gewicht und ver- An den Pendelmassen 3 befinden sich zwei gleiche wickelter Art angewendet werden müßten. Eine Ver- 60 Durchmesser aufweisende Bohrungen 6. Die Pendelbreitung der Schwingungstilger in weitem Kreise wird massen 3 und das Gehäuse 1 sind miteinander durch auch noch durch den Umstand behindert, daß ahn- zwischengesetzte, je Pendelmasse zwei zylindrische lieh wie bei den Friktionsschwingungsdämpfern, Rollen 4 kinematisch verbunden, so daß sich an während des Betriebes zwischen den Pendeln und diesem die Pendelmassen 3 in bezug auf das den Rollen, zufolge der auftretenden Reibung, Ver- 55 Gehäuse 1 abrollend verstellen können. Der im Stimmungen eintreten. Gehäuse 1 ausgebildete, mit dem Gehäusedeckel 2 Um die obenerwähnten Nachteile zu beseitigen, abgeschlossene ringförmige Raum 2 a, also auch der geht die Erfindung von einem dynamischen Dreh- Spalt 7 zwischen den Seitenflächen der Pendel-

Claims (1)

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   massen 3, dem Gehäuse 1 und dem Gehäusedeckel 2 annähernd in höherem Maße zur Geltung kommen,

   sind mit Silikonöl von hoher Viskosität gefüllt. während die Dämpfungswirkung mit der Wirkung des

   Bei der Ausführung nach Fig. 3 sind die am in seinen Abmessungen proportional verringerten

   Gehäuse 1 und am Gehäusedeckel 2 befindlichen statischen Dämpfers übereinstimmt. Dadurch wird ge-

   Bohrungen mittels von der Außenseite durch Pressen 5 sichert, daß in erster Linie die gefährlichen Harmo-

   befestigter Pfropfen 9 bzw. Gewindestopfen 10 ver- nischen im hohem Maße und gleichzeitig auch die

   schlossen. übrigen Harmonischen im notwendigen Maße unwirk-

   Im zusammengebauten Zustand bilden Gehäuse 1 sam gemacht werden.

   und Gehäusedeckel 2 eine starre Einheit. Während Das Dämpfungsniveau wird auch hier durch des Betriebs führen die Kurbelwelle und auch das io Festigkeitsgesichtspunkte bestimmt. Zur Erreichung Gehäuse 1 unter der Wirkung des Erregermoments eines gewissen Niveaus lassen sich die als Grundlage gemeinsam in veränderlicher Richtung Drehschwin- der Bemessung dienenden optimalen Zusammenhänge gungen aus. Im Laufe eines solchen Erregerzyklus zwischen den geometrischen Kennzeichen der Pendelsuchen die Pendelmassen 3 — zufolge ihrer Trag- massen 3, den Kennzeichen der kinematischen Verheit — ihre Winkelgeschwindigkeit beständig beizu- 15 bindung zwischen den Pendelmassen 3 und des dämpbehalten und verstellen sich an den Rollen 4, an die fenden Gehäuses 1, der Größe des Spaltes zwischen sie durch die Zentrifugalkraft gepreßt werden, in den Seitenflächen der Pendelmassen 3 und dem bezug auf das Gehäuse 1 dem Wesen nach in tangen- Gehäuse 1, den Harmonischen des Erregermomentes tialer Richtung. Bei Erregung in entgegengesetzter sowie der Viskosität der Silikonöles eindeutig be-Richtung behebt das Gehäuse 1 über die Rollen 4 die so stimmen.

   frühere Ausschwingung der Pendelmassen 3, und Zufolge der Erkenntnis gemäß der Erfindung diese suchen in entgegengesetzter Richtung auszu- werden durch die Vereinigung der beiden Arten schwingen. Im Laufe dieser Erregungen von ver- (Schwingungsdämpfer und Schwingungstilger) gleichänderlicher Richtung wird also zwischen dem zeitig aus praktischen Gesichtspunkten wichtige ProGehäuse 1 und den Pendelmassen 3 eine dynamische 25 bleme gelöst, wie z. B. bei mit Silikonöl arbeitenden Gegenwirkung erweckt. Im vorliegenden Fall ist der Schwingungsdämpfern die durch die engen Spalten geschlossene Raum zwischen dem Gehäuse 1 und den verursachte luftlose Aufladung, weiter bei Schwin-Pendelmassen 3 mit hochviskosem Silikonöl gefüllt, gungstilgern die eine Verstimmung der Einrichtung was zwischen dem Gehäuse 1 und den Pendelmassen 3 hervorrufenden, unvermeidlichen Abnutzungen,
   im Laufe der beständig gewordenen Bewegung die 30 Dabei ist bei der mit Pendelerregung arbeitenden dynamische Wechselwirkung vorteilhaft ändert. Die Silikonöldämpfung noch der Umstand zu beachten, innere Reibung des in dem zwischen den Seiten- daß dieselbe mit sehr vorteilhafter Dämpfungsflächen der Pendelmassen 3 und den inneren Seiten- charakteristik arbeitet, d. h. die Kennlinie der flächen des Gehäuses 1 vorhandenen, engen Spalt Amplitudendrehzahl der erregten gedämpften Schwinbefindlichen Öles regelt die Größe der Ausschwin- 35 gungen entsprechend dem vom Gesichtspunkt der gung der Pendelmassen 3 in Bezug zum Gehäuse 1, Festigkeit zulässigen Niveau besteht annähernd aus wodurch die Herabsetzung der erregenden Harmo- einer mit der Abszisse parallelen Gerade, wobei diese nischen mit zweifacher Wirkung vor sich geht; einer- Dämpfung eine größere Wirksamkeit aufweist oder seits durch die dynamische Wechselwirkung, d. h. die Anwendung einer kleineren, leichteren Einrichdurch Schwingungstilgung, andererseits durch die 40 tung bei Sicherung eines gleichen Dämpfungsniveaus innere Reibung des Öles, d. h. durch Schwingungs- ermöglicht,
   dämpfung. Das Maß der durch die innere Reibung

   entstehenden spezifischen Dämpfung ist aber mit Patentanspruch:
   Rücksicht auf die kinematische Verbindung der zu

   dämpfenden Kurbelwelle und der Pendelmassen 3 45 Dynamischer Drehschwingungsdämpfer, insbegrößer als bei den gebräuchlichen mit Silikonöl sondere für Kraftmaschinen, mit Fliehkraftarbeitenden Drehschwingungsdämpfern. pendeln, bei welchem die Pendelmassen über je

   Wenn sich die Drehzahl der Kurbelwelle im Laufe zwei Rollen an einem Träger pendelnd aufge-

   des Betriebes einer solchen Drehzahl nähert oder hängt und in einem dicht abgeschlossenen, Öl

   eine solche Drehzahl erreicht, bei welcher dieselbe 50 enthaltenden Gehäuse angeordnet sind, da-

   die größtmögliche Erregerwirkung einer gegebenen durch gekennzeichnet, daß der Abstand

   Harmonischen ausübt, wobei von den Pendelmassen 3 zwischen den Pendelmassen (3) und den Wänden

   zwei auf diese Harmonische abgestimmt sind, so wird des Gehäuses (1) nur klein und das Gehäuse (1)

   bei dieser Drehzahl die dynamische Tilgungswirkung mit Silikonöl vollgefüllt ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen