DK169848B1 - Svingningskompensator - Google Patents

Description

i DK 169848 B1

Svingningskompensator omfattende to om en fælles akse drejeligt i et hus lejrede aksler, som hver har et svinglegeme med et excentrisk i forhold til deres omdrejningsakse beliggende massemidtpunkt, og som er indbyrdes forbundet til med samme 5 omløbstal at rotere i modsat retning af hinanden med henblik på i én retning af frembringe en resulterende kraftkomposant lig nul og i en retning vinkelret herpå en resulterende kraftkomposant, som harmonisk varierer mellem nul og det dobbelte af kraften fra det enkelte svinglegeme.

Der kendes en svingningskompensator som er beregnet til ved større skibe med 4-, 5- og 6-cylindrede dieselmotorer at kompensere for motorernes lodrette ubalancemomenter af 2. orden.

Ved denne svingningskompensator roterer svinglegemerne således j. 5 i modsat retning af hinanden om indbyrdes parallelle akser, at retningen af den resulterende harmonisk varierende kraftkomposant står vinkelret på omdrejningsaksernes fælles plan. Omdrejningsakserne er anbragt med en sådan afstand, at sving-legemerne fri af hinanden samtidig kan passere området mellem disse. En således udformet svingningskompensator er meget pladskrævende og ofte meget vanskelig eller umulig at få plads til, f.eks. når man ønsker at modvirke skrogvibrationer hidrørende fra varierende akseltryk fra propellerne eller vari-erende sidetryk fra motorens krydshoved.

Endvidere kendes fra US-A-2.914.964 en svingningskompensator, hvor akseafstanden er således, at svinglegemerne set i tværsnit eller fra siden samtidigt bestryger et fælles område mellem ^ omdrejningsakserne. Med henblik herpå består det ene svinglegem af to med indbyrdes afstand beliggende og med en navdel for- . bundne pladeformede dele og det andet svinglegeme af en med en navdel forbundet pladeformet del, som kan passere gennem mellemrummet mellem det første svinglegemes pladeformede dele. Denne svingningskompensator er godt nok forholdsvis kompakt set i tværsnit eller fra siden i forhold til førstnævnte svingningskompensator, men for opnåelse af en given harmonisk kraftkomposant vil denne kompakthed blive modvirket af en DK 169848 B1 2 * tilsvarende større længde af kompensatoren, således at der totalt ikke opnås nogen eller meget lille reduktion af kom-pensatorens volumen. f 5

Yderligere kendes fra dansk patentansøgning nr. 1074/87 en svingningskompensator, hvor svingakserne er forkrøppet med således udformede bugter eller svinglegemer, at disse kan passere indvendigt i hinanden. Herved fremkommer godt nok en ret kompakt kompensator, men denne kompakthed er opnået på bekostning af en mere kompliceret udformning.

Endelig kendes fra US-A-2610524 en svingningskompensator af den indledningsvis nævnte art til udbalancering af ubalance- kræfterne ved en krumtapmekanisme, især ubalancekræfterne 15 fremkaldt af en excenterpresses krydshoved. Denne svingningskompensator omfatter to koaksialt på krumtapakslen monterede koniske tandhjul, hvoraf det ene er fast forbundet med akselen og det andet er frit drejeligt forbundet med akselen.

20 Begge tandhjul er i indgreb med et spidshjul, hvorved det frit drejeligt på akselen anbragte tandhjul vil dreje med samme hastighed, men i modsat retning af det fast på akselen monterede tandhjul. Endvidere er der på et nav af hvert tandhjul løsbart for drejning anbragt en excentrisk bøsning, hvorpå der ligeledes løsbart for drejning er anbragt et svinglegeme med excentrisk massemidtpunkt, dvs. svinglegemerne er anbragt excentrisk i forhold til deres omdrejningsakse. Både den excentriske bøsning og svinglegemet fastholdes på tandhjulet ved hjælp af bolte. Ved at dreje bøsningen i forhold til svinglegemet og akslen eller alternativt dreje svinglegemet i forhold 30 til bøsningen, vil svinglegemets massemidtpunkt blive forskudt radialt og den af svingningskompensatoren frembragte haremoni- ske kraftkomposent blive ændret. På grund af at svinglegemerne er anbragt på excentriske bøsninger, der omslutter akselen, vil det område over hvilket den resulterende harmoniske kraft-35 komposant kan varieres, være relativ begrænset. Endvidere bevirker boltforbindelserne mellem tandhjulene og de koniske * DK 169848 B1 3 bøsninger henholdsvis mellem tandhjulene og svinglegemerne, at justeringen af svingningskompensatoren er relativ tidskrævende .

5

Formålet med opfindelsen er at anvise en svingningskompensator af den indledningsvis nævnte art, som er meget enkelt og konpakt opbygget og som gør det muligt hurtigt at indstille den resulterende harmoniske kraftkomposent over et stort område.

10

Til opnåelse af dette formål er svingningskompensatoren ifølge opfindelsen ejendommelig ved, at hvert svinglegeme omfatter en første fast på akselen monteret svinglegemedel og en anden svinglegemedel, der ved hjælp af en prespasning er monteret løsbart på akselen for en drejning i forhold til den første faste svinglegemedel, at svinglegemedelene alle har excentrisk i forhold til omdrejningsaksen beliggende massemidtpunkt, og at hver aksel er forsynet med en aksial boring og en hermed forbundet radial boring, som udmunder i den respektive løsbare svinglegemedels monteringsflade på akselen. Herved er det muligt efter monteringen af svingningskompensatoren på det ønskede sted og ved en drejning af de to løsbare svinglegeme-dele at justere den af kompensatoren frembragte harmonisk varierende kraftkomposant, således at denne nøjagtigt kompense rer for de aktuelle ubalance kræfter og -momenter. Ved at hve± svinglegemes svinglegemedele begge har excentrisk beliggende massemidtpunkt og derved begge fungerer som svinglegemer opnås mulighed for at justere.den resulterende kraftkomposent inden for et stort område. Prespasningen mellem de løsbare svinglegemedele og akslerne kan hurtigt og enkelt ophæ-3 0 ves ved gennem de aksiale og radiale boringer at presse olie frem til svinglegemernes monteringsflader på akslerne, hvorefter de løsbare svinglegemedele let kan drejes til den ønskede position i forhold til de faste svinglegemedele. Denne mulighed for en hurtig justering af den af svingningskompen-3 5 satoren frembragte kraft har i praksis vist sig meget væsentli idet der ofte må foretages et stort antal indstillinger før man i en aktuel situation når frem til den optimale.

DK 169848 B1 4

Desuden kan ifølge opfindelsen de to svinglegemedele være identiske og have samme masse. Herved fremkommer en svingningskompensator, som ud over at være fremstillingsvenlig 5 trinløst kan indstilles til at kompensere for en kraft mellem 0 og 4 gange den af den enkelte svinglegemedel frembragte kraft.

Endelig kan ifølge opfindelsen hver af de løsbare svinglegeme-, 0 dele have et radialt hul anbragt således, at det kan bringes til at ligge på linie med et tilsvarende i en til huset hørende væg tildannet radialt hul. Herved kan med henblik på indstilling af de løsbare svinglegemedele en stift føres gennem hullet i husvæggen og ind i hullet i den pågældende svingle-„ _ gemedel og akslen derefter drejes i den ønskede grad.

Opfindelsen forklares nærmere nedenfor under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 skematisk et tværsnit gennem en udførelsesform

2 J

for en svingningskompensator ifølge opfindelsen og fig. 2 skematisk et snit efter i hovedsagen linien IV-IV i fig. 1.

25

Den i fig. 1 og 2 skematisk viste udførelsesform for en svingningskompensator ifølge opfindelsen omfatter et hus 51 bestående af en cylindrisk væg 53 og en for hver ende af denne anbragt sidevæg 54, 55, samt en kropplade 56, som er fast forbundet med den cylindriske væg 53 og opdeler husets 3 0 51 indre i to rum 57 og 58. Endvidere er huset 51 forsynet

med ben 59, 60, som er fastgjort til sidevæggene 54, 55. I

husets 51 indre er der drejeligt om samme akse 35 lejret to aksler 61,62, som ved hjælp af lejer 68,69 og 70,71 er under- * støttet i henholdsvis sidevæggen 54 og kroppladen 56 og krop-o o pladen 56 og sidevæggen 55.

På hver af akslerne 61,62 er der anbragt et svinglegeme 63,64, som hver består af en fast svinglegemedel 63F,64F og en løs-· DK 169848 B1 5 bar svinglegemedel 63L,64L, der er monteret løsbart på akslen 61 henholdsvis 62 med henblik på en drejning i forhold til den faste svinglegemedel 63F henholdsvis 64F. De fire svingleg« medele 63F,64F; 63L,64L har i hovedsagen samme geometri og 5 masse og er set i akseretningen i hovedsagen cirkeludsnitforme« og har derved et massemidtpunkt/ som ligger excentrisk i forho: til omdrejningsaksen 65. De faste svinglegemedele 63F,64F er monteret nærmest kroppladen 56, medens de løsbare sving-legemedele 63L,64L er monteret nær den tilsvarende sidevæg 54 henholdsvis 55.

Ved hjælp af en drivmotor 72 drives svinglegemerne 63, 64 via en transmission 73 til i modsat retning af hinanden at rotere således, at der i vandret retning fremkaldes en kraft-komposant lig nul og i lodret retning en kraftkomposant, der varierer harmonisk mellem nul og det dobbelt af kraften F^ hidrørende fra hvert enkelt svinglegeme 63,64. Transmissionen består af en på motoren 72 udgangsaksel 74 monteret første tandremskive 82, som via en tandrem 75 er forbundet med en 20 anden tandremskive 76, som er monteret ved den ene ende af en aksel 77, der er drejeligt lejret i et første lejehus 78 anbragt udvendigt på husets 51 cylindriske væg 53. Motoren, der fortrinsvis er en AC servomotor, er ligeledes monteret udvendigt på huset 51, således som vist i fig. 1, men af illu- 2 5 strative grunde ført væk herfra i fig. 2. Ved akslens 77 anden ende er der monteret et første tandhjul 79, som dels er i indgreb med et svinglegemetandhjul- 80 , som er fast forbundet med svinglegemets 63 faste svinglegemedel 63F, og dels et andet tandhjul 81, som ligeledes er drejeligt lejret i lejehus« 3 0 78 anbragt udvendigt på huset 51. Dette andet tandhjul 81 er på sin side i indgreb med et andet svinglegemetandhjul 83, der er fast forbundet med svinglegemets 64 faste svinglegemedel 64F. Tandhjulene 79 og 81 strækker sig gennem en åbning 84 i husets 51 cylindriske væg 53 ind i rummet 57 hen-3 5 holdsvis 58, idet der i kroppladen 56 er en til tandhjulene 79 og 81 svarende udskæring, således at de går fri af krop- DK 169848 B1 6 t pladen 56.

Svinglegemernes 63,64 løsbare svinglegemedel 63L,64L er monteret * på den pågældende aksel 61 henholdsvis 62 ved hjælp af en 5 prespasning. Akslerne 61 og 62 er hver forsynet med en aksial boring 91 henholdsvis 92 samt en radial boring 93 henholdsvis 94, som fra den aksiale boring 91 henholdsvis 92 strækker sig radialt ud til monteringsfladen 95 henholdsvis 96 for den pågældende løsbare svinglegemedel 63L henholdsvis 64L.

Ved akslernes 61 og 62 mod hinanden vendende endeflader er der anbragt et tætningslegeme, som forbinder de aksiale boringer 91,92 med hinanden. I boringens 92 ydre ende er der monteret en nippel 98.

15

Prespasningen mellem de løsbare svinglegemer 63L,64L og akslerne 61.62 kan ophæves ved på kendt måde at tilslutte et trykaggregat 105 til niplen 98 og via boringer 91,92; 93,94 presse olie frem til grænsefladen mellem de løsbare svinglegemedele 63L,64L og disses monteringsflader 95,96 på akslerne 61,62.

20

Herefer kan ved en fastholdelse af de løsbare svinglegemedele 63L,64L ved hjælp af stifter 99,100, der er ført gennem huller 101,102 i husets 51 cylindriske væg 53 og ind i tilsvarende huller 103,104 i de løsbare svinglegemedele 63L,64L akslerne 61.62 og de herpå fast monterede faste svinglegemedele 63F,64F 25 drejes saledes, at den relative vinkelstilling af de faste

og bevægelige svinglegemedele 63F,64F henholdsvis 63L,64L

på hver aksel 61,62 ændres i samme grad. Herved kan den

af hvert svinglegeme 63,64 (fast svinglegemedel 63F,64F

plus løsbar svinglegemedel 63L,64L) ved rotation frembragte 30 kraft ændres mellem en maksimal kraft, hvor den faste svinglegemedels 63F henholdsvis 64F og den løsbare sving-legemedels 63L henholdsvis 64L massemidtpunkt er sammenfaldende set i aksial retning og et minimum, hvor de ligger diametralt over for hinanden set i aksial retning Herved 35 vil i foreliggende udførelsesform, hvor de faste og de bevægelige svinglegemedele 63F,64F henholdsvis 63L,64L i hovedsagen er identiske og har samme masse, den ved

Claims (3)

1. Svingningskompensator omfattende to om^én I fælles akse (35) drejeligt i et hus (51) lejrede aksler (61,62), som hver har et svinglegeme (63,64) med et excentrisk i forhold til deres omdrejningsakse (35) beliggende massemidtpunkt, og som er indbyrdes forbundet til med samme omløbstal at rotere i modsal 25 retning af hinanden med henblik på i én retning at frembringe en resulterende kraftkomposant lig med nul og i en retning vinkelret herpå en resulterende kraftkomposant, som harmonisk varierer mellem nul og det dobbelte af kraften (F^) fra det enkelte svinglegeme (63,64), kendetegnet ved, 30 at at hvert svinglegeme (63, 64) omfatter en første fast på akslen (61, 62) monteret svinglegemedel (63F, 64F) og en ånde] svinglegemedel (63L, 64L), der ved hjælp af en prespasning er monteret løsbart på akselen (61, 62) for en drejning i forhold til den første faste svinglegemedel (63F, 64F), at 35 svinglegemedelene alle har excentrisk i forhold til omdrej-. ningsakselen beliggende massemidtpunkt, og at hver aksel er forsynet med en aksial boring (91, 92) og en hermed forbundet radial boring (93, 94), som udmunder i den respektive løsbare svinglegemedel (63L, 64L) monteringsflade (95, 96) på 4 8 DK 169848 B1 på akselen (61, 62).

2. Svingningskompensator ifølge krav 1,kendetegnet ved, at de to svinglegemedele (63F, 64F; 63L, 64L) er iden-5 tiske og har i hovedsagen samme masse. i

3. Svingningskompensator ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at hver af de løsbare svinglegemedele (63L, 64L) har et radialt hul (103, 104) anbragt således, at det kan bringes til at ligge på linie med et tilsvarende i en til huset (51) hørende væg (53) tildannet radialt hul (101, 102). 15 20 25 30 '4 35 *