DE1575264C - Schwingungsdämpfer - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schwingungsdämpfer für einen durch ein oder mehrere Lager gestützten, schnell umlaufenden Rotationskörper, bestehend aus einem Gefäß mit Dämpfungsflüssigkeit und einen mit dem Rotationskörper gekuppelten,' in die Dämpfungsflüssigkeit getauchten, in bezug auf das Gefäß gegen eine Rückstellkraft beweglichen Dämpfungsorgan, wobei der Raum zwischen diesem Dämpfungsorgan und den Wänden des Gefäßes hermetisch abgeschlossen und mit der Dämpfungsflüssigkeit ganz oder nahezu ganz gefüllt ist.

Schwingungsdämpfer mit einem in einem ganz mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllten hermetisch abgeschlossenen Gefäß angeordneten, gegen eine Rückstellkraft beweglichen Dämpfungsorgan sind bekannt (siehe die USA.-Patentschrift 2 919 883 und die französische Patentschrift 1 107 712). Diese bekannten Schwingungsdämpfer sind zwischen den schwingungsfähigen Körper und einen festen Teil geschaltet, und wenn bei schnell umlaufenden Rotationskörpern angewendet, zwischen dem nichtmitdrehenden Teil des Lagers und einem festen Teil angeordnet und im wesentlichen nur zum Dämpfen der bei kritischen Drehzahlen auftretenden ■ Schwingungen mit diesen Drehzahlen entsprechenden Frequenzen geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen solchen Schwingungsdämpfer so auszubilden, daß er zum Dämpfen von Schwingungen mit sogenannten Whirl-Frequenzen geeignet ist, welche Schwingungen bei Vorrichtungen mit sehr schnell um ihre Achse umlaufenden Rotationskörpern, wie Turbinenfotoren, Gyroskopen, Oscillographen mit drehenden Spiegeln und dergleichen Geräte mit umlaufenden Systemen, vorkommen und im Betrieb große Schwierigkeiten ergeben können.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Gefäß am Rotationskörper befestigt und zwischen dem Rotationskörper und einem Spurlager für die drehbare Unterstützung desselben angeordnet ist.

Ein solcher Schwingungsdämpfer wirkt unmittelbar auf Biegungserscheinungen des umlaufenden Systems und ist dadurch imstande, den »Whirl« zu dämpfen. Ist die Masse des Rotationskörpers in bezug auf die Achse der Lager nicht völlig ausgeglichen, so wird dieser Körper sich eine neue Rotationsachse suchen, die nicht mehr mit der Lagerachse zusammenfällt, so daß die Lager in Schwingung geraten. Diese Schwingung, die eine der Drehzahl entsprechende Frequenz hat und bei einer kritischen Drehzahl das umlaufende System mit Lagern in Resonanz bringt, wird durch die üblichen auf die Lager wirkenden Schwingungsdämpfer gedämpft. Der umlaufende Rotationskörper, der, wenn nicht völlig steif, durch den Fehler im Massenausgleich gebogen wird, ist aber auch Biegungsschwingungen unterworfen, welche »Whirl« genannt werden und eigene Frequenzen aufweisen, die unabhängig von der Drehzahl sind. Wenn der umlaufende Rotationskörper sich mit der Whirl-Frequenz mehr oder weniger krümmt, tritt der Schwingungsdämpfer nach der Erfindung in Tätigkeit, wodurch der »Whirl« gedämpft wird.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung, die einen Axialschnitt eines Teils eines durch ein Spurlager unterstützten, und einen Schwingungsdämpfer nach der Erfindung aufweisenden, umlaufenden Rotationskörpers darstellt, näher erläutert.

In der. Zeichnung ist 1 ein schnell um seine vertikale Achse umlaufender Rotationskörper* der mit einem Lagerstift 2 mit kugelförmigem Ende 3 in einer Lagerpfanne eines Spurlagers 4 ruht. Die Lagerpfanne ist in einem Dämpfuugsorgan 5 angeordnet, das am oberen Ende eines dünnen federnden Stabes befestigt ist, der an seinem unteren Ende im Boden eines ganz oder nahezu ganz mit Dämpfungsflüssigkeit 6 gefüllten, durch eine das Dämpfungsorgan 5 tragende Membran 7 hermetisch abgeschlossenen, festen Gefäßes 8 eingeklemmt ist. Der durch die Teile 5, 6, 7, 8 gebildete Schwingungsdämpfer ist besonders zum Dämpfen von Schwingungen geeignet, deren Frequenz der Frequenz der Drehzahl entspricht.

Nach der Erfindung ist der Lagerstift 2 über einen mit dem Rotationskörper 1 umlaufenden zweiten Schwingungsdämpfer mit diesem Körper verbunden. Dieser zweite Schwingungsdämpfer besteht aus einem fest mit dem Rotationskörper 1 verbundenen Gefäß 9, dessen Hohlraum 10 durch eine Membran 11 hermetisch abgeschlossen und ganz oder bis auf einige Gasblasen mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllt ist. Der Lagerstift 2. ist an der Membran 11 befestigt. Die Membran 11 trägt auch ein sich im Gefäß 9 befindendes Dämpfungsorgan 12, das durch Federn 13 in der zentralen Läge gehalten wird. Die Membran 11 und die Federn 13 liefern die Rückstellkraft.

Dieser zweite Schwingungsdämpfer tritt in Tätigkeit, wenn das ganze umlaufende System sich infolge einer Abweichung des Massenausgleichs biegt und Biegungsänderungen auftreten. Diese Biegungsänderungen finden in einer die Rotationsachse enthaltenden Ebene statt, die mit einer eigenen Drehzahl oder Frequenz umläuft. Diese Schwingungserscheinungen werden Whirl genannt und sind von der Masse, der Steifheit und der Lagerung des umlaufenden Systems abhängig. Da der Whirl meistens eine ganz andere Frequenz als die durch den auf das Lager wirkenden ersten Schwingungsdämpfer 5, 6, 7, 8 gedämpfte, der kritischen Drehzahl entsprechende Schwingung hat, müssen die beiden Dämpfer für ganz verschiedene Frequenzgebiete bemessen sein, um die beim Betrieb in der Vorrichtung auftretenden Schwingungserscheinungen restlos zu unterdrücken.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Schwingungsdämpfer für einen durch ein oder mehrere Lager gestützten, schnell umlaufenden Rotationskörper, bestehend aus einem Gefäß mit Dämpfungsflüssigkeit und einem mit dem Rotationskörper gekuppelten, in die Dämpfungsflüssigkeit getauchten und in bezug auf das Gefäß gegen eine Rückstellkraft beweglichen Dämpfungsorgan, wobei der Raum zwischen diesem Dämpfungsorgan und den Wänden des Gefäßes hermetisch abgeschlossen und mit der Dämpfungsflüssigkeit ganz oder nahezu ganz gefüllt ist, dadurchgekennzeichnet, daß das Gefäß (9) am Rotationskörper (1) befestigt und zwischen dem Rotationskörper (1) und einem Spurlager (4) angeordnet ist.