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Anordnung zur Verhütung von Fundamentschwingungen bei stehenden Kolbenmaschinen
Bei der Aufstellung von Kolbens. ' schineu auf einen mehr oder weniger elastischen
Grund (Pfahlrost, gewachsener Boden, Sand o. (1-l.) ist das Fundament bisher häufig
zur Verhütung der Übertragung von Fundamentschwingungen auf die Unigebung mit einer
nachgiebigen Schicht von Kork, Filz o. dgl. umgeben worden, von der die Schwingungen
des Fundaments: nur gedämpft auf .der. elastischen Grund bzw. die Umgebung übertragen
werden.. Es hat sich gezeigt, daß stöwende Schwingungen auf solche Art nicht mit
Sicherheit von der Unigebung ferngehalten werden können.
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Es ist auch bekannt,. die von der Maschine tauf den Fundamentblock
übertragenen' II-räfte einerseits durch eine zwischengeschaltete Federung, andererseits
durch Belastung des .NI:iscliinenrahmens niit fest auf demselben ati:;eordneten
Massen auf einen Bruchteil des \\'ertcs herabzumindern, den sie bei starrer Verbindung
von Mascliitie und Fundaincnt aiumlunen würden. Maßgebend für die Wirkung einer
solchen Zwischenfederung ist in erster Linie die zwischen Maschine und Fuüdainentblock
sich ausbildende senkrechte Eigenschwingung. Bei einer starren Verbindung sind nennenswerte
Einenschwinrungen der gesamten Maschine gegenüber dein Funda-. turnt. nicht möglich,
d.li. die eiitsprechendu 5clitain#guiigszahl hat keinen endlichen Wert. tui#l ilie
erre-enden lZi-:ifte und \lonic#iite werden in ihrem tollen Betrag ohne Ab-@c@a@@':ichttn,1
oder \ erstiii-l:ung auf den Vtiiiclatnentblock übertragen. Wird aber eine gewisse
l:l:tstizit:it. z\vischen Maschine und Fundanicutblock eiueschaltet, so -wird in
nach der Zusauiinendrückbarkeit der eingebauten Federung die Eigensch-,vingungszalil
einen bestimmten endlichen Wert amiehincii. Hierbei und im folgenden soll sich die
Eigenschwingungszalil. soweit nicht das Fundament in Frage kommt, stets auf-- die
gesamte Maschine mit Federn und Zusatzmasse beziehen. Ist nun die Eigenschwingungszahl
gleich der Impulszahl der eiregenden freien Kräfte. so besteht Resonanz. \vobei
die auf das Fundament übertragenen Kräfte theoretisch iuiendlich groß werden. wenn
von einer D:in11ifung abgesehen wird. Das muß vermieden und die Eigenschwingungszahl
muß so- gewühlt werden, <laß die übertragenen Kräfte kleiner als bei starrer
'erbindung wer(len und niiigliclist nur einen geringen 1lrticlitc#il davon betragen.
Erschwert wird die Lösung dadurch, claß es sich bei I#,-olbeniiiascliiiien meist
nicht um eine einzige eiregende lirafit liand-lt, die etwa im Takt finit der Drehzahl
wirkt, sondern tun ein Spiel von verschiedegen l#i'aften und freien \lonienten,
die sowohl finit der Drehzahl 11S atie11 -finit dolilitatcr Drehzahl wechseln tiaiil
auf fliese Weise z ti den Vertikalchwingungen noch Penclelschwingungen tim eine
\v<igereclite Län;,#-achse Lind Schatikul:schwingungen uni eine wagerechte Querachse
cler Maschine atislüsc11. \Valirentl itl111 die 1'en @lelschwnunren in lxl:anntcr
Woie durch tit#iliecn,le /tisatzmassen
abgefangen werden können,
wird finit der Vorliegenden Erfindung das I##@bfangen der Schaukelschwingungen liezweclzt.
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Die Erfindung besteht darin, daß - unter abstitninung der Eigenschwingungszahlen
-die federnde Verbindung -zwischen Maschine und Fundament mit nach den Enden der
Maschine hin zunehmender Elastizität ausgeführt und die Zusatzmasse auf die Enden
de lIasclniiieilraliineils verteilt wird.-1 fit Hilfe der Erfindung soll erreicht
werden, daß die Eigenschwingungszahl der gesamten Maschine mit Federn und Zusatzina:sse
um die wagerechte Oueraclise so niedrig, d.li. die Eigenschwsngungsdauer so groß
wird, daß ein weiter Abstand von einer Resonanz- in bezug auf Schaukelschwingungen
geschaffen wird und nur geringe Kräfte auf (las Fundament übertragen werden.
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Die federnden sl:ieder können so angeorr1-nee sein. (laß ihr gegenseitiger
Abstand gegen die Enden (.er 1-laschine hin zunimmt. Sie können aber auch so ausgebildet
sein, daß die Elasbizität der an den Enden der 'Maschine befindlichen federnden
Glieder größer als diejenige der mittleren Glieder ist. Endlich ließt sich die Abfederung
der 'Maschine auch so ausbilden, #';)ß d;e federnden Glieder die Maschine anniiierud
in Sch@verl)tinktshöhe stützen, wodurch die Stabilität der Maschine verbessert wird.
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Mit den llaßiiähmen nach der Ernnduug werden zwar Resonanzerscheinungen
beim :@n- und Auslaufen der Maschine nicht vermieden. Dieselben sind aber bei entsprechen-:ler
Steuerung der Maschine von so kurzer 1 Dauer; (laß sie vernachlässigt werden lciiiirieri.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist auf der Zeichnung
scheinatusch dargestellt. , Abb. T ist eine' Seitenansicht der 'Maschine, Abb. 2
eine Ansicht von links nach rechts der Abb. z und -Abb.3 eine Ansicht von oben.
-a sind die Arbeitszylinder, b ,ist das Gestell und c '(las Fundament einer einen
elektrischen Generator (l antreibenden Großdieselinaschine, deren Grundplatte e
in üblicher Weiise fest mit der Grunlplatte f des Generators verbunden ist. Die
Grundplatten sinn Vermittels Schraubenfedern elastisch so mit dein F unrlanient
verbunden, da ß zwischen dieseln und der Maschine ein freier Spielraupe h bestehen
bloibt. Die \laschine ist finit schweren Massen z belastet, die fest mit den Grundplatten
e und f Verbunden und finit Spiel in entsprechenden Ausnehinungen k des 1#undanientes
angeordnet sind. Uie I#-c@lcrn Sind 'assen i sind so bemessen, (laß die in Richtung
cler freien senkrechten hnifte erirrlgende !:'.gen sclnvingung der -Nlaschinen-
t I gr.uppe in einen Bereich gebracht wirrl, bei dem die (furch die Scli:%@-iigting
auf das Fundainent übertragenen Kräfte uni ein Frhebliches kleiner als -bei- starrer
Verbindung von Maschine und l-undainent ausfallen, zuni Zweck, störende, auf die
Unigebung sich übertragende Schwingungen vorn Fundament fernzuhalten. Um störende
Schaukels;chwinyungcn uni eine wagerechte Querachse der Maschine erfindungsgemäß
vorn r-ittn@claitient ebenfalls fernzuhalten, -sind die Massen i an den beiden Enden
der gemeinsamen Grundplatte angeordnet, wodurch (las Trägheitsinornent .der -Maschine
in hezug auf die- er= wähnte wagerechte Querachse entsprechend Vergrößert wird.
Außerdem sind die Federn j derart längs der gemeinsamen Grundplatte Verteilt, da
ß ihr gegenseitiger Abstand gegen die Enden der Grundplatte hin zunimmt. Auf diese
Weise wird an den Enden eine größere Elastizität als in der Mitte der Maschine erreicht.
Das gleiche Ziel könnte auch dadurch erreicht werden, (laß an den Enden der Grundplatte
weichere Federn als in der 'litte vorgesehen Werden. Durch den Umstand, däß die
Massen i :im Fundament möglichst weit unterhalb des Schwerpunktes .S' der \lasehine
angeordnet sind, wird auch in bezug auf eine wagerechte Längsachse der Maschine
ein so großes Trägheitsmoinent 'geschaffen, daß auch Pendelscliwin.gtingen der Maschine
.um eine solche Achse mir sehr verkleinert auf das Fundament übertragen werden.
Die Federn sind zwecks leichter Zti;.ängliclii<eic über (lein 13wicn des @la@cliiueng@h:iuscs
und runter abnehmbaren l)ccl:rln der Grundplatte angeordnet. Sie sind ferner so
angeordnet, (laß sie -ungefähr in der Horizontalebene des Schwerpunktes der -Maschine:
an dieser ann i-ei-feti.