DK168544B1 - Indretning til at forbinde et aflangt element med en bærende struktur - Google Patents

Description

i DK 168544 B1

Opfindelsen angår en indretning til at forbinde et aflangt, relativt tyndvægget element, der udsættes for vibrationer og kan udvide sig termisk i tværretningen, med en bærende struktur, som i tværretningen lig-5 ger i afstand fra elementet, hvilken indretning omfatter et første pladestykke, som er fast forbundet med strukturen og strækker sig hen mod elementet, et andet pladestykke, som er fast forblindet med elementet og strækker sig hen mod strukturen, samt et første samle-10 organ, der er fastgjort til både det første og det andet pladestykke og tillader disse indbyrdes bevægelse i tværretningen, men i det væsentlige ingen indbyrdes bevægelse vinkelret herpå.

Aflange, forholdsvis tyndvæggede elementer ind-15 går i mange motoranlæg, hvor motoren under drift inducerer vibrationer og termiske påvirkninger i anlæggets forskellige dele. Det tyndvæggede element kan eksempelvis være en beholder eller en udstødsreceiver. Når elementet udsættes for varierende temperaturbelastninger, 20 vil dets dimension i tværretningen ændres, så at afstanden mellem elementets yderside og den bærende struktur ændres. Dette stiller særlige krav til forbindelsesindretningen, idet denne varierende afstand må optages i indretningen, hvis en egentlig deformation af 25 elementet eller strukturen skal undgås.

I skibsmotoranlæg bliver de tyndvæggede elementer i tillæg til vibrationspåvirkningerne fra motoren udsat for kraftpåvirkninger stammende fra skibets bevægelser i søen. For at fastholde det tyndvæggede ele-30 ment til eksempelvis på motoren fastgjorte gallerier er det påkrævet, at forbindelsesindretningen kan overføre DK 168544 B1 2 forholdsvis store kræfter i retninger vinkelret på tværretningen samtidig med, at bevægeligheden i tværretningen bibeholdes.

Det har vist sig, at der i det tyndvæggede ele-5 ment i området omkring det andet pladestykkes fastgørelse på elementet kan opstå udmattelsesrevner.

Formålet med opfindelsen er at anvise en indretning, som i mindre grad fremkalder udmattelsesrevner i det tyndvæggede element.

10 Med henblik herpå er indretningen ifølge opfin delsen ejendommelig ved, at et tredje pladestykke er fast forbundet med det ene af de to pladestykker og er forbundet med det andet af de to pladestykker gennem et andet samleorgan, der i tværretningen ligger i afstand 15 fra det første samleorgan, og som i tværretningen, men i det væsentlige ikke vinkelret herpå, tillader bevægelse af det tredje pladestykke i forhold til enten strukturen eller elementet.

Det er velkendt, at udmattelsesrevner kan optræ-20 de i et pladeelement, der vibrerer i forhold til et fast punkt. Imidlertid er det med opfindelsen erkendt, at udmatteisesrevnerne antagelig skyldes, at det andet pladestykke i den kendte indretning kan svinge omkring det første pladestykke om en svingningsakse, der står 25 vinkelret på både det tyndvæggede elements længderetning og på den tværretning, hvori indretningen er beliggende. Disse svingninger er muliggjort af samleorga-nets fleksibilitet i tværretningen, idet den i længderetningen ene ende af samleorganet periodisk vil bevæge 30 sig op- og nedad, mens den anden ende udfører en modsatrettet bevægelse. Svingningerne af det andet plade-stykke fremkalder en periodisk voksende og aftagende udbuling af elementets tynde væg, hvilket kan lede til udmattelsesrevner.

35 Det tredje pladestykke følger med i enhver be vægelse af det pladestykke, hvormed det er stift for- DK 168544 B1 3 bundet, og det andet samleorgan fikserer i retninger vinkelret på tværretningen det tredje pladestykke i forhold til det andet samleorgans fastgørelse på enten det første eller det andet pladestykke. Afstanden i 5 tværretningen mellem de to samleorganer bevirker, at det tredje pladestykke er hindret i drejning omkring enhver akse, der står vinkelret på tværretningen. Dermed hindrer det tredje pladestykke drejning mellem det første og det andet pladestykke. Indretningen ifølge 10 opfindelsen kan således i tillæg til evnen til overførsel af kræfter virkende vinkelret på tværretningen også overføre momentpåvirkninger mellem det tyndvæggede element og den bærende struktur, hvilket stort set hindrer periodisk udbuling af elementets tynde væg. Indretnin-15 gen tillader dermed kun en ren forskydning i tværretningen af elementet i forhold til strukturen.

Indretningen kan gives en stor fleksibilitet i tværretningen og en evne til at overføre store kræfter i retninger vinkelret herpå ved, at både det første og 20 det andet samleorgan hensigtsmæssigt omfatter flere parallelle, tynde pladestrimler, der er stablet i tværretningen, og at de to til samleorganet hørende pladestykker er fastgjort ved hver sin ende af stablen. Når afstanden mellem elementet og strukturen ændres, vil 25 afstandsændringen optages som en deformation i samleor-ganerne, og da de tynde pladestrimler kan glide i forhold til hinanden, har samleorganet kun ringe stivhed i tværretningen. Pladestykkernes fastgørelse ved hver sin ende af stablen sikrer den størst mulige længde af det 30 deformationsoptagende stykke af samleorganet.

I en særlig enkel udførelsesform forløber det tredje pladestykke parallelt med det første og det andet pladestykke, og det første og det andet samleorgan er indbyrdes parallelle.

35 For at undgå for store kraftpåvirkninger på det andet samleorgan i retninger vinkelret på tværretningen DK 168544 B1 4 kan de fra drejningsmomenter stammende kræfter holdes på et acceptabelt niveau, ved at afstanden mellem de to samleorganer fortrinsvis mindst svarer til en trediedel af afstanden mellem elementet og strukturen.

5 Et eksempel på en udførelsesform ifølge opfin delsen beskrives herefter nærmere med henvisning til den meget skematiske tegning, hvor fig. 1 viser et sidebillede af en kendt forbindelsesindretning, og 10 fig. 2 og 3 indretningen ifølge opfindelsen, set i henholdsvis endebillede og sidebillede.

På tegningen ses et lille udsnit af et tyndvægget element 1, der kan være en udstøds receiver til en stor to-takts dieselmotor. Elementet 1 er langstrakt 15 og har en længdeakse, der strækker sig i pilen A's retning. Elementet er ved hjælp af en generelt med 2 betegnet forbindelsesindretning forbundet med en bærende struktur, som kan være et på motoren fastgjort galleri til understøtning af turboladere, kølere, udstøds-20 receiveren m.v.

Et første pladestykke 4 er ved hjælp af bolte antydet ved 5 stift forbundet med strukturen 3.

Et andet pladestykke 6 er ved hjælp af svejsning stift forbundet med elementet 1. De hen mod hin-25 anden vendende ender af de to pladestykker 4, 6 er forbundet indbyrdes gennem et første samleorgan 7, der er fleksibelt for bevægelser i tværretningen markeret ved pilen B, men er stift i retninger vinkelret på tværretningen, så at kræfter i disse retninger overfø-30 res direkte fra det ene til det andet pladestykke.

Samleorganets fleksibilitet i tværretningen muliggør en drejning af det andet pladestykke 6 i forhold til det første pladestykke 4 om drejningsakser stående stort set vinkelret på tværretningen. En for 35 styrken af elementet 1 særlig uheldig form for svingninger er med stærkt forstørret svingningsamplitude DK 168544 B1 5 vist med punkteret streg i fig. l. Pladestykket 6 med det tilhørende vægområde af elementet 1 svinger her omkring en ved pilen C antydet omdrejningsakse ved midten af samleorganet 7.

5 Ved den efterfølgende beskrivelse af indretnin gen ifølge opfindelsen benævnes elementer af samme art som vist i fig. 1 med samme henvisningsnummer.

Det første og det andet pladestykke 4, 6 ligger i samme plan og har hver ved den frie ende en flan-10 ge 8, 9, hvortil det første samleorgan 7 er fastgjort ved hjælp af bolte antydet ved 10, som spænder samleorganet 7's ene ende ind mellem en holdeliste hhv. 11 og 12 og sidefladen af den tilhørende flange hhv. 8 og 9.

15 Samleorganet 7 består af flere tynde metalli ske pladestrimler, der er samlet til en stabel og strækker sig over hele længden af flangerne 8 og 9.

Et tredje pladestykke 13 er med en flange 14 boltet således fast til flangen 9 på det andet plade-20 stykke, at det andet og det tredje pladestykke er stift forbundne. Den modstående ende af det tredje pladestykke har en flange 15, hvortil den ene ende af et andet samleorgan 16 er fikseret ved hjælp af en holdeliste 17 fastspændt til flangen ved hjælp af bolte antydet 25 ved 18. Den anden ende af det andet samleorgan 16 er ved hjælp af en holdeliste 19 og bolte antydet ved 20 spændt fast til et fodparti 21 på det første pladestykke, så at samleorganet forbinder det tredje og det første pladestykke.

30 Det tredje pladestykke 13 vil i tværretningen markeret ved pilen B følge med i det andet pladestykke 6's bevægelser under samtidig bøjning af de to sam-leorganer 7, 16, men vil som følge af det andet samleorgan 16's manglende fleksibilitet i de tynde plade-35 strimlers plan hindre enhver drejning om aksen markeret ved pilen C af det andet pladestykke 6 i forhold til DK 168544 B1 6 det første pladestykke 4. Indretningen ifølge opfindelsen er dermed i stand til at overføre momentpåvirkninger fra elementet 1 til strukturen 3.

For enkelheds skyld kan det første og det andet 5 samleorgan være udformet på samme måde. Pladestykkerne 4, 6 og 13 er hensigtsmæssigt parallelle, så samleorga-nerne har samme længde, men det er dog muligt at lade et eller flere af de tre pladestykker være indbyrdes skråtstillede. Det er heller ikke nødvendigt at samle-10 organerne forløber fuldstændig parallelt med hinanden.

Det tredje pladestykke 13 kan være kortere i tværretningen, og i dette tilfælde må det andet samleorgan 16 fastgøres på en flange, som er beliggende et stykke oppe ad det første pladestykke 4.

15

Claims (4)

1. Indretning til at forbinde et aflangt, relativt tyndvægget element (1), der udsættes for vibrationer og kan udvide sig termisk i tværretningen (B), med en bærende struktur (3), som i tværretningen ligger i 5 afstand fra elementet, hvilken indretning omfatter et første pladestykke (4), som er fast forbundet med strukturen og strækker sig hen mod elementet, et andet pladestykke (6), som er fast forbundet med elementet og strækker sig hen mod strukturen, samt et første samle-10 organ (7), der er fastgjort til både det første og det andet pladestykke og tillader disse indbyrdes bevægelse i tværretningen, men i det væsentlige ingen indbyrdes bevægelse vinkelret herpå, kendetegnet ved, at et tredje pladestykke (13) er fast forbundet med det 15 ene af de to pladestykker (4, 6) og er forbundet med det andet af de to pladestykker (4, 6) gennem et andet samleorgan (16), der i tværretningen (B) ligger i afstand fra det første samleorgan (7), og som i tværretningen, men i det væsentlige ikke vinkelret herpå, til-20 lader bevægelse af det tredje pladestykke (13) i forhold til enten strukturen (3) eller elementet (1).

2. Indretning ifølge krav 1, kendetegnet ved, at både det første (7) og det andet (16) samleorgan omfatter flere parallelle, tynde pladestrim- 25 ler, der er samlet i tværretningen (B), og at de to til samleorganet hørende pladestykker er fastgjort ved hver sin ende af stablen.

3. Indretning ifølge krav 1 eller 2, kendete g n e t ved, at det tredje pladestykke (13) forlø- 30 ber parallelt med det første (4) og det andet (6) pladestykke, og at det første (7) og det andet (16) samleorgan er indbyrdes parallelle.

4. Indretning ifølge et af kravene 1-3, kendetegnet ved, at afstanden mellem de to samle- DK 168544 B1 8 organer (7, 16) mindst svarer til en tredjedel af afstanden mellem elementet (1) og strukturen (3).