DE2404442C3

DE2404442C3 - Device for damping movement around an axis of mechanical structures capable of torsional vibration

Info

Publication number: DE2404442C3
Application number: DE19742404442
Authority: DE
Inventors: Alfred Strassburg Matt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1974-01-30
Filing date: 1974-01-30
Publication date: 1981-07-16
Also published as: DE2404442B2; DE2404442A1

Description

3030th

Die Erfindung bezieht sich ar/ eine Einrichtung zur Bewegungsdämpfung um e^:ne Achse drehschwingungsfähiger mechanischer Gebilde nr* Hilfe von Flüssigkeitsreibung, bei der zwischen einer mit dem schwingungsfähigen Gebilde mechanisch gekuppelten und im wesentlichen rechtwinklig zur Achse ausgedehnten Oberfläche einer kreisringförmigen, konzentrisch zur Achse angeordneten Scheibe und einer dazu parallelen, gegenüber dem drehschwingungsfähigen Gebilde festen Scheibe ein mit einer Dämpfungsflüssigkeit ausgefüllter Spalt angeordnet istThe invention relates ar / means for moving attenuation to ^e: ne axis rotating oscillatory mechanical structure nr * means of fluid friction, coupled mechanically in between with the oscillatable structure and substantially perpendicularly extended to the axis of the surface of a circular ring arranged concentrically to the axis of disc and a disk which is parallel to it and which is fixed with respect to the structure capable of torsional vibration, a gap filled with a damping fluid is arranged

Eine derartige Einrichtung ist unschwer der deutschen Patentschrift 5 36 950 zu entnehmen, wenn dabei berücksichtigt wird, daß die dort gezeigte Dämpfungsvorrichtung, die mehrere ineinanderkämmende, einerseits mit einem festen Teil verbundene und andererseits mit dem schwingungsfähigen Gebilde verbundene Scheiben enthält, ohne Schwierigkeit auch auf eine w Einrichtung mit je einer Scheibe reduziert werden kann. Ein anderer Hinweis auf die eingangs beschriebene Einrichtung Findet sich in dem Buch »Technische Strömungslehre« von Dr.-Ing. Bruno Eck, 5. Auflage, Springer·Verlag 1958, auf den Seiten 158 und 159, insbesondere den Abbildungen 138 und 139,Such a device can easily be found in German patent specification 5 36 950, if this is the case it is taken into account that the damping device shown there, the several intermeshing, on the one hand connected to a fixed part and on the other hand contains disks connected to the vibratory structure, without difficulty also on a w Facility can be reduced with one disc each. Another reference to the one described above Facility can be found in the book "Technical Fluid Mechanics" by Dr.-Ing. Bruno Eck, 5th edition, Springer Verlag 1958, on pages 158 and 159, in particular illustrations 138 and 139,

Es ist von der Technik elektrischer Meßwerke her bekannt, daß die beweglichen Organe dieser Meßwerke schwingungsfähige Gebilde sind Wenn eine Beruhigung der Anzeige in möglichst kurzer Zeit erreicht werden ω soll, müssen die Meöwerke gedampft werden, Unter anderem ist es bekannt, die schwingenden Organe von Lichtstrahlgalvanometern ganz oder teilweise in öl einzuschließen. Die Reibungskräfte, die im viskosen öl bei der Bewegung des schwingenden Organs iiberwun- hi den werden müssen, dämpfen die Bewegung. Es ist aus der deutschen Patentschrift 12 38 564 auch bekannt, bei derartigen Lichtstrahlgalvanometern zur Verbesserung ihres Dämpfungsverhaltens die mit öl in Berührung stehenden Flächen des schwingenden Organs zu vergrößern.It is known from the art of electrical measuring mechanisms ago that the moving bodies of these measuring units oscillatory structures are If a calming of the display ω be achieved as quickly as possible to that Meöwerke must be steamed, among other things be known, the vibrating bodies of Lichtstrahlgalvanometern to be completely or partially enclosed in oil. The frictional forces that have to be overcome in the viscous oil when the vibrating organ moves, dampen the movement. It is also known from German patent specification 12 38 564 to enlarge the surfaces of the vibrating organ that are in contact with oil in light beam galvanometers of this type in order to improve their damping behavior.

Bei der Einrichtung nach der erstgenannten deutschen Patentschrift sind die Scheiben mit Abstandshaltern paketweise mit einer eine Büchse durchsetzenden Achse bzw. mit der Büchse selbst fest verbunden. Dabei gewähren die Abstandshalter nur einen gleichbleibenden Abstand zwischen den Scheiben jewtils eines Paketes, nicht jedoch den Abstand zwischen den Scheiben unterschiedlicher Pakete. Die Spaltbreite zwischen zwei Scheiben unterschiedlicher Paketzugehörigkeit, die sich gegeneinander bewegen können, ist somit nicht definiert Die Konstanz der Spaltbreiten zwischen sich gegeneinander bewegenden Scheiben ist jedoch sehr wichtig für gleichbleibende Dämpfungswerte. Beim Bekannten ist diese Spaltbreite abhängig vom gegenseitigen axialen Spiel der beiden Bauteile, deren Relativbewegung gedämpft werden solL Die beim Bekannten vorgesehenen Abstandshalter können diese Spaltbreite, wie schon erwähnt nicht konstanthalten.When setting up according to the former German Patent specification are the discs with spacers in packets with a bushing penetrating Axis or firmly connected to the bush itself. The spacers only guarantee a constant one Distance between the panes of each package, but not the distance between the Slices of different packages. The width of the gap between two panes of different packages, which can move against each other is therefore not defined. The constancy of the gap widths between panes moving against each other is very important for constant damping values. With friends, this gap width is dependent on the mutual axial play of the two components, their Relative movement should be damped. The spacers provided by the acquaintance can do this As already mentioned, do not keep the gap width constant.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, die Spaltbreite unabhängig vom axialen Spiel zu machen und ihre Größe durch verhältnismäßig wirtschaftliche, dabei jedoch sehr präzise Bauteile festzulegen. Die Lösung dieser Aufgabe wird bei einer eingangs beschriebenen Einrichtung gemäß der Erfindung durch das kennzeichnende Merkmal des Anspruchs 1 erzieltThe invention was based on the object of making the gap width independent of the axial play and determine their size by means of relatively economical, but very precise components. the This object is achieved in a device according to the invention described at the outset the characterizing feature of claim 1 achieved

Es könnte gegen diese Lösung eingewendet werden, daß sie im Gegensatz zum Bekannten nicht ausschließlich Flüssigkeitsreibung einschließt Dem kann entgegengehalten werden, daß die durch die Kugeln eingeführte zusätzliche rollende Reibung anders als eine gleitende Reibung zwischen festen Körpern gegenüber der reinen Flüssigkeitsreibung, die in dem engen Spalt auftritt vernachlässigt werden kann. Die Abstandshalter, die bei der Erfindung Verwendung finden, nämlich die Kugein, sind nicht aus den Abstandshaltern der bekannten Einrichtung abzuleiten, weil diese nicht die Spaltbreite zwischen den gegeneinander verdrehbaren Scheiben definieren.It could be argued against this solution that, in contrast to what is known, it is not exclusively Including fluid friction It can be argued that that caused by the balls introduced additional rolling friction as opposed to sliding friction between solid bodies the pure fluid friction that occurs in the narrow gap can be neglected. The spacers, which are used in the invention, namely the balls, are not from the spacers of the known device, because this does not reduce the gap width between the mutually rotatable Define slices.

Zweckmäßig geht bei der Einrichtung nach Anspruch 1 eine Durchtrittsbohrung für die Achse in der Scheibe unmittelbar in die Rille über, wobei die Kugeln an der Achse anliegen.In the device according to claim 1, a through-hole for the axis is expediently provided in the disk directly into the groove, with the balls resting on the axle.

Mit Vorteil wird eine Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2 als Dämpfungsorgan eines galvanometrischen MeßwerkiS verwendetA device according to claim 1 or 2 is advantageously used as a damping element of a galvanometric MesswerkiS used

Die Erfindung wird anhand einer Figur, die schematisch ein Ausführungsbeispiel darstellt erläutertThe invention is explained with reference to a figure which schematically represents an embodiment

In den Boden eines Gehäuses 31 eines Dämpfungstopfes ist eine konzentrische Achse 32 eingelassen. Mit dem Boden fest verbunden ist eine Scheibe 33. Eine zweite Scheibe 34 ist lose an der Achse 32 gelagert Die Scheibe 34 trägt an ihrer Oberseite Mitnehtnerstifte 35, die durch einen kreisabschnittsförmigen Schlitz 36 in einem Deckel 37 des Dämpfungstopfes ragen. Mit den Mitnehmerstiften 35 wird die Scheibe 34 an das nicht dargestellte drehschwingungsfähige Gebilde mechanisch angekoppelt Die Scheibe 34 weist konzentrisch zu ihrer Mittelbonrung eine Rille 38 auf, in der abstandshaltende Kugeln 39 einen Spalt 40 zwischen den Scheiben 33 und 34 definieren. In dem Spalt 40 hält sich durch Kapillarkraft ein Ölfilm. Die Kugeln 39 definieren jedoch nicht nur den Abstand zwischen den Scheiben 33 und 34, sondern dienen auch im Zusammenwirken mit der Achse 32 einer möglichst spiel· und reibungsfreien Lagerung der Scheibe 34 an der Achse 32.A concentric axis 32 is let into the bottom of a housing 31 of a damping cup. With A disk 33 is firmly connected to the bottom. A second disk 34 is loosely mounted on the axle 32 On its upper side, disk 34 has driver pins 35 which are inserted through a circular segment-shaped slot 36 in a cover 37 of the damping pot protrude. With the driver pins 35, the disk 34 is not attached to the The torsionally vibratable structure shown is mechanically coupled. The disk 34 points concentrically their Mittelbonrung a groove 38 in the spacing Balls 39 define a gap 40 between the disks 33 and 34. In the gap 40 holds out Capillary force an oil film. However, the balls 39 not only define the distance between the disks 33 and 34, but also serve, in cooperation with the axis 32, to be as free of play and friction as possible Mounting of the disk 34 on the axle 32.

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Qr das Reibungsmoment zwischen zwei Scheiben η ist der Viskositä;skoeffizient der Flüssigkeit, 5 dieQr the frictional moment between two disks η is the viscosity coefficient of the liquid, 5 the

Fläche der einander gegenüberstehenden Scheiben undArea of the opposing disks and

52 dder Abrtand zwischen den Scheiben. Der Dämpfunp-52 dthe space between the panes. The damping

M₁ = kair/ -r. faktor ergibt sich dann als M ₁ = kair / -r. factor then results as

•abei ist* eine Konstante, ω die Winkelgesch windig- _p = κ _• abei * is a constant, ω is the angular velocity - _p = κ _

der Drehbewegung zwischen den beiden Scheiben, ä the rotary movement between the two discs, etc.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1, device for damping movement around an axis of mechanical structures capable of torsional vibration with the help of fluid friction, in which between one with the vibrating structure mechanically coupled surface extending substantially at right angles to the axis a circular, concentric to the axis arranged disc and a parallel to it, with respect to the structure capable of torsional vibrations, a fixed disk with a damping fluid filled gap is arranged, characterized in that balls (39) between the π Disks (33, 34) are arranged as spacers in a groove concentric to the axis (32) (38) are mounted in the disc (34).

Z device according to claim 1, characterized in that a through-hole for the axle (32) in the disc (34) merges directly into the groove (38) and the balls (39) on the axis (32) issue.

3. Use of a device according to claim 1 or 2 as a damping element of a galvanometrisehen Measuring mechanism.