DE901724C

DE901724C - Device for eliminating the transverse vibrations of rotating rods with rigid disks

Info

Publication number: DE901724C
Application number: DEK10996A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Eduard Pestel
Original assignee: EDUARD PESTEL DR ING; OTTO KIENZLE DR ING
Current assignee: EDUARD PESTEL DR ING; OTTO KIENZLE DR ING
Priority date: 1951-08-15
Filing date: 1951-08-15
Publication date: 1954-01-14

Description

Vorrichtung zur Tilgung der Transversalschwingungen von rotierenden Stäben mit starren Scheiben Mit starren Scheilben besetzteutnIaufendeWellen, führen erzwungene, Transversalschwingungen in zwei senkrecht aufeinanderstehenden Ebenen aus, wenn der gemeinsume Schwerpunkt dies Wellen-Scheiben-Aggregates nicht auf der Drehachse liegt und/oder das Zentrifugalmoment der Wellen-Scheiben-Anordnun#g uni die Drehachse nicht verschw,in&t. Die Frequenz dieser Schwingungen fällt mit der Drehzähl derWelle zusammen. Zwecks ruh,igxn Laufes von Maschinen muß die Ursache zu solchen Schwingungen beseitigt werden. Dies geschieht gewöhnHich mit Hilife der sog. statischen Auswuchtung. Diese wirdin vielen Fällen ads,den praktischen Erfordernissen glenügend erachtet, insbesondere dann, wenn nur eine Scheibe auf der Welle sitzt und erwartet werden, kam, daß die Unwucht lediglich in der Scheibe zu suchen ist. Sonst, ist eine dynamüsche Auswuchtung vonnöten; diese ist mühsamer und erfordert teure a.*nrde#htunigen. Aber auch das; übliche stalbische Aus,wuchtverfahren wüld recht zeitraubend, wenn sich die Unwucht im Laufe der Zeitt ändert. Dies iet beispielsweise bei Schleifscheiben der Fall, die aus inhomogenem Material bestehen und im Betrieb Abnutzungen und, dadurch Veränderungen ihres, Umfanges und ihrer Masse erleiden. Diese Veränderungen machen die Wiederholung der Auswuchtung nach. kurzer Betriebszeit notwendig.Device for the elimination of the transverse vibrations of rotating Rods with rigid disks Running shafts fitted with rigid disks guide Forced, transverse vibrations in two perpendicular planes off, if the common center of gravity of this shaft-disc-assembly is not on the The axis of rotation and / or the centrifugal moment of the shaft-disk arrangement is uni the axis of rotation does not disappear, in & t. The frequency of these vibrations also falls the rotation count of the shaft together. In order to keep machines running smoothly, the cause must be to eliminate such vibrations. This usually happens with the help of the so-called static balancing. This will in many cases be ads, the practical requirements deemed sufficient, especially when only one disk is seated on the shaft and it was expected that the imbalance is only to be found in the disk. Otherwise dynamic balancing is necessary; this is more laborious and requires expensive a. * nrde # htunigen. But that too; Usual stalbic balancing procedures wüld quite time consuming if the imbalance changes over time. This is an example This is the case with grinding wheels made of inhomogeneous material and in operation Wear and tear and, as a result, suffer changes in their size and mass. These changes imitate the repetition of balancing. short operating time necessary.

Die Erfindung bezweckt, ohne vorherige Auswuch-bung einen schwingungsfreien Lauf der Scheibe zu erzielen und &omit älae bet"rieblichen Nachteile der Auswuchtverfahren zu verm-eiden. Eine mögliche Anordnung des Erfinidungsgegen# stan,de#s in dem Wellen-Scheiben-Aggregat ist in Abb. i ersichtlich. Die umlauffenden Teile sinid die Scheibe i und die Hohilwelle 2, die in Bekannter Weise gelagert sind. Die Tilgungsvorrichtung selbst besteht aus zwei oder mehreren Federn 3, 4 und Mals:sen5 und 6. Diese können quer zu den Federn transversale Schwingungen ausführen. Die Federn 3, 4 (z. B. gemäß Abb. i als Blattfedern ausgeführt) sind an den Punkten A, B und C, D in einem feststehenden Ring 7 befestigt- Dieser befindet, sich innerhalb der Scheibe i, an, der eine Unwucht vermutet wird.The aim of the invention is to achieve a vibration-free run of the disk without prior balancing and to avoid the operational disadvantages of the balancing process . Fig. I visible the umlauffenden parts sinid the slice i and the Hohilwelle 2, which are mounted in known manner, the redemption device itself consists of two or more springs 3, 4 and times. Sen5 and 6. These may be transverse to the springs transverse The springs 3, 4 (e.g. designed as leaf springs according to Fig. I) are attached to points A, B and C, D in a fixed ring 7 - this is located inside the disk i, on, suspected imbalance.

Die Eigenfrequenz der Fefder-#Mus,sen#-Sy#steme3 bis 6,ist aufdie Betriebszahlder Welle abgestimmt. Es läßtsich, leicht auf theoretischem Wege zeigen, daß dann bei periodischer Erregang durch die in der Scheffie i vorhandene Untwucht keine TransversaIschwingungen dies. Gesamtsystems der Wellen-Scheiben-Anordnung eintreten; viielmehr führen lediglich die INIaSsen 5 und 6. erzwungene Schwingungen im Takte der erregenden Unwucht auis so daß die an den Punkten A, B, C und D wZ;##ld der Schwingungen angreifenden Federkräfte jederzeit den periodischen Erregerkräften, indolge Üer Unwuchtdas, Gleichgewicht, halten.The natural frequency of the Fefder # Must, sen # systems 3 to 6 is matched to the operating number of the shaft. It can easily be shown theoretically that in the case of periodic excitation due to the imbalance present in the Scheffie i, no transverse oscillations do this. Entire system of the shaft-disk arrangement; Rather, only INIaSsen 5 and 6 result in forced vibrations in the cycle of the exciting imbalance so that the spring forces acting at points A, B, C and D wZ; ## ld of the vibrations at any time give rise to the periodic excitation forces, as a result of the imbalance, equilibrium, keep.

Damit däs Beste Lager 7 für das. Feder-Massen-SYstern 3 bis 6 sich mitten innerhalb der umlaufenden Scheibe befindet, wird es als Innenring ein-es Wälzlagers ausgeführt das. sich über die WäJzkörper 8 (z. B. Kugeln5i giegen die Höhlwelle abstützt. Getragen wird der Ring von, einer feststehenden Achse 9, die (durch die Hohlwelle hindurchgeführt ist. Wird- idie Scheibe mit verschiedenen Drehzahlenhetrieben, so hat jede Drehzahländerungeine Verstimmung zwischen,der Frequenz der erregenden Unwuchtkraft unid" der Eiggen, frequenz der Feder-Massen-Systeine zur Folge, die den schwingungstilgenden Effekt nicht nur zunichte machen" sondern auch ins Gegenteil verkehren kann. Um diesen, Nachteia zu vermeiden>, werden die Federn, vorteilhaft als Blatt- oder Stabfedern ausgeführt undso eingebaut, daß ihnen auch während ödes, Betriebes eine 6el,iebdge Vorspan=ng eT-teilt werden kann. Die Eigenfrequenz (der Feder-Massen,-Systeme kann, mit Hilfe einer soilchen Vorm spannung in beliebigen Grenzen so verlagert werden" daß sie mit der j eweilis benutzten Betrieb sdrehziahl übereinstimmt.So that the best bearing 7 for the spring-mass system 3 to 6 is located in the middle of the rotating disk, it is designed as an inner ring of a rolling bearing that is supported by the rolling elements 8 (e.g. balls 5i giegen the hollow shaft The ring is carried by a stationary axle 9, which is passed through the hollow shaft. If the disc is driven at different speeds, every change in speed has a detuning between, the frequency of the exciting unbalance force and the eigenfrequency of the spring masses -Systeine result, which not only destroy the vibration-dampening effect "but can also turn it into the opposite. In order to avoid this problem, the springs are advantageously designed as leaf or rod springs and installed in such a way that they can also be used during dull operation a 6el, whatever preload = ng eT-divides are rlagert "to coincide with the j eweilis used operating sdrehziahl.

Eine Vorrichtung zur Änderung der Vorspannung iist, beispielsweise in Abib. 3, dargestellt. Teil 7 ist der feststehende Lagerring für die Aufnahme des Feder-Massen-Systems 3 bis 6, an dem aber im Gegensatz zu Abb. i und 2 (diais, System nicht unmittelbar befestigt iist. Vielmehr sitzen die Fed'ern 5 und 4 an den kurzen Enden der WinkelheW ip, die um die in. Ring 7 eingesetzten Achsen i i dxehbar sind. Die anderen, HebelenIden greHen in die Ausdrehung des, Gewindebolzens, i--, der durch Drehen am RündeAgriff im Mutterstück 13 axial verschoben werden tkann. Diese Verschiebung bewirkt eine Änderung tder Spa=ung in den Federn 3 und 4. Die gleiche Wirkung kann mit- gegebenen Elementen durcheine Änderung der freien Federlänge erzielt werden.A device for changing the bias is, for example in Abib. 3, shown. Part 7 is the fixed bearing ring for receiving the spring-mass system 3 to 6, but in contrast to Fig. I and 2 (Diais, system iist of the not directly attached. Rather sit Fed'ern 5 and 4 to the short ends of the WinkelheW ip, which can be extended around the axes inserted in. Ring 7. The other, levers extend into the recess of the, threaded bolt, which can be axially displaced by turning the round handle in the nut piece 13. This displacement causes a change in the tension in springs 3 and 4. The same effect can be achieved with given elements by changing the free spring length.

Soweit es an besteheaden Maischinen nicht mög' Mch ist, den Hohlraum für idas Feder-,Massen-System #iiinerhallbder Scheibe gemäß Abb. i und 2 zu schafien, wdrct die Erfindung derart benutzt, daß man ein feststehendes transportahlesl Feder-MassennSystem, so erg als möglich von außen, her mit der Welle koppelt; eine (beisp#ieA#s#weiise Ausführung zeigt Abb,- 4. Auf ider Welle 14 Ist unter ZwiGchenschaltung einer Buchse 15 die Scheibe i befestigt. Über den Welleriansatz und. die Wälzkörper 8, wird,die Kopplung mirtdem feististehenden Ring;7 das Fecler-Miasisen#Systems. herbeigefühTt. Der Ring Gelbst ist an einem Halter 16 befestigt, der ein Umlaufen Ües Ringes, 7 verhindert.As far as it is at best Headen Maischinen not mög 'Mch, i schafien the cavity for idas spring, mass system #iiinerhallbder disc as shown in Fig. And 2, the invention wdrct so used that a fixed transportahlesl spring MassennSystem so erg as possible from the outside, coupled with the shaft; .. a (Ex # ieA # s # weiise embodiment shown in Fig, - 4. ider shaft 14 is under ZwiGchenschaltung a bushing 1 5 fixed the disc i About the Welleriansatz and the rolling bodies 8, is the coupling mirtdem feististehenden ring; 7 the Fecler Miasisen system .. The ring yellow is attached to a holder 16 which prevents the ring 7 from rotating.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Device for the eradication of transversal.

Vibrations of revolving waves, - disk, - nt-aggreg & te, 4 those of the Unwacht in the Disc are excited, (characterized by the fact that at least two are not, mitumliaufeude F, cder-MasisenrSys, t, eme be arranged in such a way that the on the rotating Aggregate exerted spring forces at any time the exciting unbalance forces, the Gefchgewicht keep. 2 '.

Device according to claim i ", characterized in that during operation for the purpose of adapting the natural frequency of the spring-mass systems to the operating speed ah, 1 the, bias or cU 'e free length of the speakers is changed. 3. Device according to claim 1 and 2 , doidurch in that they will angesettzt from the outside, which rotary shaft such that the oscillating long;. s transmitted via rolling bodies on .the housing of Feider masses # -Systiems be.