FI118741B - Method of damping roll oscillation and apparatus for damping roll oscillation - Google Patents

Method of damping roll oscillation and apparatus for damping roll oscillation Download PDF

Info

Publication number
FI118741B
FI118741B FI20060653A FI20060653A FI118741B FI 118741 B FI118741 B FI 118741B FI 20060653 A FI20060653 A FI 20060653A FI 20060653 A FI20060653 A FI 20060653A FI 118741 B FI118741 B FI 118741B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
vibration
vibrator
frequency
actuator
control circuit
Prior art date
Application number
FI20060653A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI20060653A0 (en
FI20060653A (en
Inventor
Timo Virtanen
Marko Jorkama
Original Assignee
Metso Paper Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Metso Paper Inc filed Critical Metso Paper Inc
Priority to FI20060653A priority Critical patent/FI118741B/en
Publication of FI20060653A0 publication Critical patent/FI20060653A0/en
Priority to PCT/FI2007/000188 priority patent/WO2008003820A2/en
Priority to ATA9299/2007A priority patent/AT506025B1/en
Priority to DE112007001589T priority patent/DE112007001589T5/en
Publication of FI20060653A publication Critical patent/FI20060653A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI118741B publication Critical patent/FI118741B/en

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21GCALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G1/00Calenders; Smoothing apparatus
    • D21G1/0073Accessories for calenders
    • D21G1/008Vibration-preventing or -eliminating devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H20/00Advancing webs
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21FPAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F3/00Press section of machines for making continuous webs of paper
    • D21F3/02Wet presses
    • D21F3/08Pressure rolls
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C13/00Rolls, drums, discs, or the like; Bearings or mountings therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/10Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect
    • F16F7/1005Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect characterised by active control of the mass
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2601/00Problem to be solved or advantage achieved
    • B65H2601/50Diminishing, minimizing or reducing
    • B65H2601/52Diminishing, minimizing or reducing entities relating to handling machine
    • B65H2601/524Vibration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00Handled material; Storage means
    • B65H2701/10Handled articles or webs
    • B65H2701/17Nature of material
    • B65H2701/177Fibrous or compressible material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Registering, Tensioning, Guiding Webs, And Rollers Therefor (AREA)

Description

118741118741

Menetelmä telavärähtelyn vaimentamiseksi ja telavärähteiyn vaimenninMethod for attenuating track vibration and attenuator for track vibration

Keksintö koskee menetelmää telavärähtelyn vaimentamiseksi. Keksintö koskee lisäksi telavärähtelyn vaimenninta ja kuiturainakonetta tai laitetta, jossa on telavärähtelyn vaimennin.The invention relates to a method for damping roll vibration. The invention further relates to a roll vibration damper and a fiber web machine or apparatus having a roll vibration damper.

s Kuiturainakoneissa kuten esimerkiksi paperikoneissa ja paperin jälkikäsitte-lykoneissa käytettävien telojen toiminnan kannalta on tärkeää, että niissä esiintyvät värähtelyt pysyvät suuruudeltaan riittävän alhaisina. Mikä tämä riittävän alhainen on, riippuu kyseessä olevan telan käyttötarkoituksesta ja positiosta. Toisiaan vastaan puristettavat, nipin muodostavat telat ja erillisi-lo nä pyörivät telat käyttäytyvät tuotettavan rainan näkökulmasta hieman eri tavalla.s It is important for the operation of the rolls used in fiber web machines, such as paper machines and paper finishing machines, that the vibrations therein are sufficiently low. What is low enough depends on the intended use and position of the roll in question. The nip-forming rolls pressed against each other and the individually rotating rolls behave slightly differently from the point of view of the web being produced.

Nipin muodostavat telat aiheuttavat värähdellessään nipistä läpimenevään rainaan telan värähtelyä vastaavan jaksollisen kuvion, joka voi ilmentyä Tainassa vastaavana paksuus-, kiilto-, sileys, tiheys- tai yms. vaihteluna - siis toivottuna ja rainan laatua heikentävänä ominaisuutena. Värähtelyn heräte vastaa yleensä jommankumman telan pyörimistaajuuden monikertaa. Tämä ;v< värähtely on ajasta riippuvaista erityisesti nipin toisen telan ollessa peh- I meäpintainen, sillä telan pintana käytettävään polymeeriin syntyy ajon aika- • · · :*:t: na muodonmuutos, joka ei ehdi palautua pyörähdyksen aikana, vaan puo- **j·* 20 lestaan toimii uutena herätteenä ja voimistaa alkavaa värähtelyä. Tätä esi- merkiksi barringiksi kutsuttua ilmiötä voidaan vähentää vaihtelemalla sopi-vasti ajo-olosuhteita tai ajoparametrejä kuten ajonopeutta, nippikuormaa tai telojen momenttijakoa. Paperikoneiden ja paperin jälkikäsittelykoneiden tavoitteena on kuitenkin tuottaa mahdollisimman vakioitua lajia koko haluttu ; 25 määrä, jolloin tällainen ajoparametrien vaihtelu värähtelyn pitämiseksi riittä- • · · .··*. vän alhaisena aiheuttaa ylimääräisiä säätötarpeita verrattuna tilanteeseen, ./* jossa värähtely saataisiin pysymään kurissa muilla keinoin. On-line - : " koneissa erityisesti ajonopeuden riittävän nopea muuttaminen ei yleensä ole lainkaan mahdollista mm. lukuisten säätöjen ja niiden hitauden takia. Tuotet-: .·. 30 tavaa lajia ei saada pysymään vakiona muutoksen aikana, vaan lopputulos .'·*··! on laadultaan halutusta poikkeavaa.When oscillating, the nip forming rolls cause the web passing through the nip to produce a periodic pattern corresponding to the oscillation of the roll, which may be expressed as a corresponding variation in thickness, gloss, smoothness, density or the like - i.e., as desired and detrimental to web quality. The oscillation excitation usually corresponds to a multiple of the rotation frequency of either roll. This; v <oscillation is time-dependent, especially when the other roll of the nip is soft-surface, since the polymer used as the surface of the roll undergoes a deformation in travel time, · · ·: *, which does not recover during rotation, but j · * 20 again acts as a new stimulus and amplifies the vibration that begins. This phenomenon, known as barring, for example, can be reduced by appropriately varying driving conditions or driving parameters such as running speed, nip load, or torque distribution of the rollers. However, the goal of paper machines and paper finishing machines is to produce the most standardized grade as desired; 25 such that variation of the running parameters is sufficient to keep the vibration • · ·. ·· *. too low causes additional adjustment needs compared to a situation where ./* the oscillation would be controlled by other means. On-line -: "Especially on machines, changing the driving speed fast enough is usually not possible due to, among other things, the numerous adjustments and their slowness. Product:. ·. 30 ways are not kept constant during the change, but the end result. '· * ·· ! is of an unusual quality.

»tl»tl

Yksittäisenä värähtelevä tela puolestaan aiheuttaa lähinnä rainan kireyteen vastaavan jaksottaisen vaihtelun heikentäen erityisesti koneen ajettavuutta. Rakenteiden kestoiän kannalta värähtelyillä on myös negatiivinen vaikutus, 35 koska värähtely aiheuttaa jatkuvan väsyttävän kuorman rakenteisiin.A single oscillating roll, in turn, causes a periodic variation mainly corresponding to the tension of the web, in particular impairing the runnability of the machine. Vibrations also have a negative effect on the durability of structures 35, because vibration causes a constant fatigue load on the structures.

1 1 8741 2 Värähtelyongelman ratkaisuksi kuiturainakoneissa on esitetty lukuisia eri menetelmiä ja tapoja. Passiivisia massavaimentimia on ollut käytössä jo vuosikymmeniä.1 1 8741 2 A variety of methods and techniques have been proposed for solving the vibration problem in fiber web machines. Passive mass suppressors have been in use for decades.

Patentti julkaisussa FI 101320B (vastaava EP patenttijulkaisu EP 5 1015695B1) on esitetty menetelmä ja laite telavärähtelyn vaimentamiseksi.Patent FI 101320B (corresponding EP Patent Publication EP 5 1015695B1) discloses a method and apparatus for damping roll vibration.

Tässä esitetyssä keksinnössä paperikoneessa tai paperin jälkikäsittelylait-teessa värähtelyä vaimennetaan dynaamisen vaimentimen muodostavan massan ja jousen avulla siten, että värähtelevän kohteen värähtelytaajuuksia mitataan yhdellä tai useammalla värähtelyanturilla, mittaussignaalit vah-10 vistetaan ja syötetään analysaattorille, joka tunnistaa ongelmalliset taajuudet ja muuttaa herätesignaalin säätösignaaliksi säätölaitteelle, joka puolestaan muuttaa dynaamisen vaimentimen jousivakiota tai massaa dynaamisen vaimentimen ominaistaajuuden saamiseksi samaksi kuin ongelmallinen he-rätetaajuus.In the present invention, in a paper machine or paper finishing device, vibration is damped by a mass and spring forming a dynamic dampener by measuring the oscillation frequencies of the oscillating object with one or more oscillation sensors, in turn, changes the spring constant or mass of the dynamic attenuator to bring the dynamic frequency of the attenuator to the same as the problematic excitation frequency.

is Patentti julkaisussa EP 1333123A1 on esitetty värähtelynvaimennin rainaa käsittelevän laitteen telaa varten. Tämä toteutetaan aktiivisen toimilaitteen avulla siten, että telan akseliin kohdistetaan taivutusmomentti värähtelyyn nähden vaihesiirretysti, käytännössä vastakkaisvaiheessa. Toimilaitteeksi • julkaisussa esitetään sähköistä, sähkömagneettista, magnetostriktiivistä, . 20 pietsosähköistä, hydraulista tai pneumaattista toimilaitetta.EP 1333123A1 discloses a vibration dampener for a roll of a web-processing device. This is accomplished by means of an active actuator such that a bending moment is applied to the shaft of the roll in phase displacement with respect to the oscillation, practically in the opposite phase. As actuator, • the publication discloses electric, electromagnetic, magnetostrictive,. 20 piezo-electric, hydraulic or pneumatic actuators.

* ♦ · ** ♦ · *

• M• M

Patentti julkaisussa DE 19605416 B4 on esitetty menetelmä värähtelyn-vaimennukseen, jossa vaimennettava primäärisysteemi ja lineaarinen aktii-O vinen värähtelynvaimennin, joka lineaarinen aktiivinen värähtelynvaimennin käsittää : 25 a) passiivisen värähtelynvaimentimen, joka on kiinnitetty vaimennettavaan ··· primäärisysteerniin, ./* b) passiivinen värähtelynvaimennin on täydennetty lisäkomponenteilla, jotka : lateraalisessa systeemissä tuottavat voiman ja rotatoorisessa systeemissä tuottavat momentin vaimennettavan primäärisysteemin rungon ja passiivi- : 30 sen värähtelyvaimentimen väliin, ··· · .···. c) tämä voima tai momentti saadaan molempien runkojen absoluuttisen tai relatiivisen aseman avulla tai niiden suhteesta toisiinsa nähden tai johdetaan niiden avulla ja yhden valittavissa olevan lineaarisen suotimen sekä siirtofunktion avulla, 35 d) erosignaali saadaan runkojen toisiinsa nähden olevasta absoluuttisesta tai relatiivisesta suhteesta, jolloin tämä erosignaali viedään lineaarisen suo 3 118741 timen sisääntulosignaalina ja ulostulosignaalina saadaan voima tai momentti.DE 19605416 B4 discloses a method of oscillation damping, wherein the primary system to be damped and a linear active oscillator, the linear active oscillator comprises: the vibration dampener is supplemented with additional components which: in the lateral system provide force and in the rotator system the moment between the body of the primary system to be damped and the passive vibration damper: ··· ·. ···. c) this force or moment is obtained by or derived from the absolute or relative position of the two bodies or by their relation to each other and by one selectable linear filter and transfer function; 35 d) the difference signal is obtained from the absolute or relative relationship of the bodies to each other; is applied as an input signal to the linear filter 3 118741, and a force or torque is obtained as an output signal.

Tämän keksinnön lukuisten sovellusten yhteydessä voidaan laitekokonai-suudesta käyttää nimitystä telavärähtelyn vaimennin tai/ja vain nimitystä vai-5 mennin, kun tarkoitetaan pelkkää rakenneosaa tai sellaista muun rakenneosan ominaisuutta, jonka ainakin yksi toimintaa kuvaava ominaisuus on vaimennuskerroin cXX (XX indeksi voi vaihdella numeerisesti).In a plurality of applications of the present invention, the device assembly may be referred to as a roll vibration dampener or / and only as a damping component when referring to a component or other feature having at least one feature representing a damping factor cXX (XX index may vary numerically).

Keksinnön tavoitteena on edelleen parantaa näitä tunnettuja värähtelyn-vaimennusmenetelmiä ja aikaansaada tehokas ja mahdollisimman monipuo-lo lisesti käytettävissä oleva telavärähtelyn vaimennin. Esimerkiksi tavoitteena on ehkäistä barringin aiheuttama tuotettavan kuiturainan laadun heikkeneminen ja suorittaa tämä siten, että varsinaisia kuiturainan tuotantoparamet-reja ei tarvitse muuttaa barringin ehkäisemiseksi tai eliminoimiseksi. Yhtenä tavoitteena on saada aikaan menetelmä, jonka avulla voidaan vaimentaa is tehokkaasti värähtelyä tarpeeksi laajalta taajuuskaistalta ilman, että rajoitutaan pelkästään rakenteen ominaistaajuuden ympäristöön. Tavoitteena on myös pystyä säätämään telavärähtelyn vaimentimen ominaistaajuutta ja f*·': vaimennusta erikseen sekä suorittaa tarvittaessa tämä vaimennettavan taa- • · : ;·. juusalueen muutos ja viritys kuiturainakoneen ollessa käytössä. Yhtenä ta- !*J\ 20 voitteena on myös saada aikaan erillinen värähtelevään ongelmakohtee- .··'·, seen sijoitettava laite, jonka kytkeminen, käyttöönotto ja viritys on nopeaa, **:' erityisesti tarkkaa ja sopivan yksinkertaista.It is a further object of the invention to improve these known methods of vibration damping and to provide an effective and as widely available roll vibration dampener as possible. For example, the goal is to prevent and reduce the quality of the fiber web produced by barring without having to change the actual fiber web production parameters to prevent or eliminate barring. One object is to provide a method for effectively damping oscillation over a sufficiently wide frequency band without limiting itself to the structure's characteristic frequency environment. It is also an object to be able to adjust the specific frequency and the f * · ': damping of the roll vibration damping separately and, if necessary, perform this damping of the damping frequency. hair change and tuning while the fiber web machine is in use. One of the goals of the * J \ 20 is also to provide a separate device for vibrating problems. ·· '·, with quick connection, commissioning and tuning, **:' particularly accurate and suitably simple.

• * * *·*• * * * · *

Keksinnön erään ensimmäisen aspektin mukaisesti on tehty patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä telavärähtelyn vaimentamiseksi. Keksinnön • 25 erään toisen aspektin mukaisesti on tehty patenttivaatimuksen 12 mukainen ;··\ kuiturainakoneen telanvärähtelyn vaimennin. Keksinnön erään kolmannen ,/* aspektin mukaisesti on tehty patenttivaatimuksen 22 mukainen kuitu- i '·· rainakone.According to a first aspect of the invention there is provided a method according to claim 1 for damping roll vibration. In accordance with another aspect of the invention, 25 is provided a roll vibration dampener for a fiber web machine. In accordance with a third aspect of the invention, a fiber web machine according to claim 22 is made.

··· • · • · ·*· . \ Edullisesti värähtelijä on sovitettu värähtelemään primäärisysteemin halut- 3o tua vaimennettavaa värähtelytaajuutta kuten barringtaajuutta vastaavalla • · ’·*·* taajuudella siten, että kyseistä värähtelyä ohjataan viivästetyn resonaattorin mukaisilla säätöpiireillä kuiturainakoneen telavärähtelyn vaimentamiseksi. Tällöin telavärähtely voi vaimentua kuiturainakoneen primäärisysteemissä merkittävästi. Tällöin telavärähtelyn vähentäminen voi olla edullisesti auto-35 maattista tai itsestään säätyvää, eikä manuaalista käsisäätöä välttämättä 4 118741 tarvita. Lisäksi suhteellisen tarkka telavärähtelyn vähennys on mahdollista, eli ns. vastavärähtelijän taajuus kompensoi tarkasti varsinaisen primäärivä-rähtelijän haitallisen värähtelyn.··· • · • · · * ·. Preferably, the oscillator is adapted to oscillate at a desired frequency to be attenuated by the primary system, such as a barring frequency, such that the oscillation is controlled by the control circuits of the delayed resonator to dampen the fiber optic machine. In this case, the vibration of the roll can be significantly damped in the primary system of the fiber web machine. In this case, the reduction of roll vibration may advantageously be automatic or self-adjusting, and manual manual adjustment may not be necessary. In addition, a relatively accurate reduction of roll vibration is possible, i.e. the frequency of the counter-oscillator accurately compensates for the harmful vibration of the actual primary-oscillator.

Keksintö tekee mahdolliseksi säätää massavaimentimen ominaistaajuutta ja s vaimennusta samanaikaisesti ja toisistaan riippumatta. Tällöin vältetään ne epästabiilisuus ja herkkyysongelmat jotka liittyvät nykyisiin systeemeihin. Lisäksi keksintö tekee mahdolliseksi käyttää voimaa tuottavaa toimielintä ilman, että se muuttaa vaimentimen dynamiikkaa ja jäykkyyttä. Keksintö poistaa myös voimaelimen epälineaarisuuksien ja muiden esim. aikariippuvuuk-10 sien vaikutuksen vaimentimen toimintaan.The invention makes it possible to adjust the specific frequency and s attenuation of the mass suppressor simultaneously and independently of one another. This avoids the instability and sensitivity problems associated with existing systems. Furthermore, the invention makes it possible to use a power generating actuator without changing the dynamics and stiffness of the damper. The invention also eliminates the effect of nonlinearities of the force member and other e.g. time dependencies on the operation of the suppressor.

Eli esitetyllä keksinnön mukaisella voimasäätöpiirillä voidaan voimaelemen-tin oma dynamiikka edullisesti häivyttää systeemistä, jolloin voidaan toimia itse vaimentimen oman resonanssitaajuuden ympäristössä. Eli viivästetyn resonaattorin mukainen säätöpiiri kuiturainakoneessa, lukuisissa sovelluk-15 sissa esimerkiksi kaksi sisäkkäistä kaskadikytkentäistä viivästetyn resonaat-toriperiaatteen mukaista säätöpiiriä, mahdollistaa tarkemman ja siten tehokkaamman värinävaimennuksen. Keksinnön mukaisella menetelmällä on :*·*: myös mahdollista kompensoida voimaelementissä olevat mahdolliset epä- : ·*. lineaarisuudet.That is, the power control circuit of the present invention can advantageously fade the dynamics of the force element out of the system, thus operating in the environment of the damping resonance frequency itself. That is, the delayed resonator control circuit in a fiber web machine, in many applications, for example, two nested cascade-switched delayed resonator control circuits, allows for more accurate and thus more effective vibration damping. The method according to the invention has the following: * · *: It is also possible to compensate for possible non-: · * in the force element. linearities.

^ · 20 Vaimennettavia värähtelyjä esiintyy kuiturainakoneissa hyvin laajalla taa-juusalueella, noin välillä 5 - 1000 Hz. Eri rakenneryhmien sisällä tämä alue voi olla kapeampikin, tyypillisiä taajuusalueita ovat esimerkiksi puristimissa L..: 50 - 150 Hz, liimapuristinpäällystimissä 40 - 100 Hz, kalentereissa 250 - 500 Hz, pituusleikkureissa 15-35 Hz, jne. Tällaiseen tyypilliseen taajuus-: ;·.· 25 alueeseen vaikuttavat muun muassa esiintyvät telojen pyörimisnopeudet ja .··*. niiden erilaiset monikerrat, runkorakenteiden ominaistaajuudet ja muut vas taavat rakenteelliset seikat.^ · 20 Vibration damping occurs in fiber web machines in a very wide frequency range of about 5 to 1000 Hz. Within this range of assemblies, this range may be narrower, with typical frequency ranges being, for example, presses L ..: 50-150 Hz, adhesive press coaters 40-100 Hz, calendars 250-500 Hz, winders 15-35 Hz, etc. For such typical frequency:; · The 25 areas are affected by, among other things, the rotational speeds of the rollers and. their multiple multiples, the characteristic frequencies of the frame structures and other similar structural factors.

• · •• · •

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisemmin oheisten kuvioi- . \ den avulla.In the following, the invention will be described in more detail in the accompanying figures. \ den.

• · · · · • M · f”: 30 Kuviossa 1 esitetään keksinnön lukuisten sovellusten mukainen viivästetty resonaattori kuiturainakoneessa,Fig. 1 shows a delayed resonator in a fiber web machine according to a number of embodiments of the invention,

Kuvio 2 kuvaa tarkemmin kuvion 1 viivästetyn resonaattorin kuiturainakoneessa 5 118741Figure 2 illustrates in more detail the delayed resonator of Figure 1 in a fiber web machine 5118741

Kuviossa 3 esitetään eräs esimerkki telavärähtelyn vaimentamiseksi keksinnön lukuisten sovellusten mukaisesti,Fig. 3 shows an example of damping roll vibration according to numerous embodiments of the invention,

Kuviossa 4 esitetään viivästetyn resonaattorin ohjaus kaskadisäätöperiaat-teella keksinnön lukuisten lisäsovellusten mukaisesti, 5 Kuviossa 5 esitetään vaimentimen amplitudikäyriä taajuustasossa eri para-metriarvoilla keksinnön lukuisten sovellusten mukaisesti,Fig. 4 shows the control of a delayed resonator by the cascade control principle according to a number of further embodiments of the invention; 5 Fig. 5 shows the amplitude curves of the attenuator in the frequency domain at various parameter values according to the numerous embodiments of the invention;

Kuvioissa 6 esitetään telavärähtelyn vaimentimen viritysparametrien vaikutusta taajuusvasteeseen.Fig. 6 illustrates the effect of tuning parameters of a roll vibration dampener on a frequency response.

Kuviossa 1 esitetään keksinnön lukuisten sovellusten mukainen viivästetty ίο resonaattori kuiturainakoneessa. Kuviossa 2 on esitetty keksinnön lukuisten sovellusten mukainen suurennos viivästetyn resonaattorin periaatekuva kuiturainakoneessa kuviosta 1. Kuviossa 2 (ja myös 1) on vaimennettava systeemi kuten tela eli primäärisysteemi 120, jonka massa on m12. Primäärisysteemi 120 on kiinnittyy alustaan 100 eli muuhun rakenteeseen voimalla is Foist 123, jonka kiinnityksen / muun rakenteen ja primäärisysteemin 120 välinen liitos voidaan yksinkertaistaa käsittävän jousen 121, jousivakioltaan k12, sekä vaimentimen 122, vaimennuskertoimeltaan c12. Alusta 100 voi olla esimerkiksi runkorakenne, toinen tela, telojen välinen nippi, jonka läpi aje-!Vt taan kuiturainaa tai vastaava rakenne. Primäärisysteemi 120 on kytketty vä- i :* 20 rähtelijään 110, jonka massa on m11. Tähän kytkentään kuuluvat jousi 111, • · · :·:/· jonka jousivakio on k11, sekä vaimennin 112, jonka vaimennuskerroin on ^.v c11. Kytkentään kuuluu myös toimilaite 113, joka voi olla toimintaperiaatteel- • · taan sähköinen, sähkömagneettinen, pietsosähköinen, magnetostriktiivinen, s.·’.* hydraulinen, pneumaattinen tai vastaava. Toimilaite on kytketty värähtelijän 25 110 ja primäärisysteemin 120 väliin. Säätöpiiriin kuuluu myös säädin 140, jossa on viive 141, vahvistus 142. Säädin 140 saa sisään tulevan ohjaus-:\4 signaalinsa anturilta 115 kuten esimerkiksi nopeusanturilta tai ns. väräh- .**··. dysanturilta. Säätimeltä 140 ulostuleva ohjausjännite menee vahvistimen 116 kautta toimilaitteelle 113.Figure 1 illustrates a delayed-state resonator in a fiber web machine according to a plurality of embodiments of the invention. Fig. 2 is an enlarged view of a delayed resonator in a fibrous web machine according to a plurality of embodiments of the invention. Fig. 2 (and also 1) is a damping system such as a roll or primary system 120 having a mass of m12. The primary system 120 is secured to the substrate 100, or other structure, by a force Foist 123 whose coupling / other structure to the primary system 120 may be simplified comprising a spring 121 of spring constant k12 and a damping factor 122 of damping factor c12. The substrate 100 may be, for example, a frame structure, a second roll, a nip between rollers through which a fibrous web or similar structure is driven. The primary system 120 is coupled to: * 20 to a pulverizer 110 having a mass of m11. This coupling includes a spring 111, · · ·: ·: / · with a spring constant of k11, and a damper 112 with a damping factor of ^ .v c11. The coupling also includes an actuator 113, which may be electric, electromagnetic, piezoelectric, magnetostrictive, hydraulic, pneumatic or the like. The actuator is coupled between the vibrator 25 110 and the primary system 120. The control circuit also includes a controller 140 having a delay 141, gain 142. The controller 140 receives its incoming control signal: from sensor 115 such as a speed sensor or so-called. v. ** ··. dysanturilta. The control voltage output from the controller 140 passes through the amplifier 116 to the actuator 113.

« · 30 Kuviossa 3 on esitetty periaatepiirroksessa esitetään esimerkki eräästä sää-. ·, töpiiristä, keksinnön lukuisten lisäsovellusten mukaisesti. Kuviossa on vai- !·ϊ j mennettava systeemi kuten tela eli primäärisysteemi 220, jonka massa on m22. Primäärisysteemi 220 on kiinnittyy alustaan 200 eli muuhun rakenteeseen voimalla F^t 223, jonka kiinnityksen / muun rakenteen ja primäärisys- 6 118741 teemin 220 välinen liitos voidaan yksinkertaistaa käsittävän jousen 221, jousivakioltaan k22, sekä vaimentimen 222, vaimennuskertoimeltaan c22. Pri-määrisysteemi 220 on kytketty värähtelijään 210, jonka massa on m21. Tähän kytkentään kuuluvat jousi 211, jonka jousivakio on k21, sekä vaimennin 5 212, jonka vaimennuskerroin on c21. Kytkentään kuuluu myös toimilaite 213, joka voi olla toimintaperiaatteeltaan sähköinen, sähkömagneettinen, pietsosähköinen, magnetostriktiivinen, hydraulinen, pneumaattinen tai vastaava. Toimilaite on kytketty värähtelijään 210 siten, että voima-anturi 214, on sijoitettu toimilaitteen ja värähtelijän 210 väliin. Säätöpiiriin kuuluu myös ίο säädin 240, jossa on viive 241 esim resistanssi, vahvistus 242, PID-säädin 243 ja operaattori 244. Säädin 240 saa sisään tulevat ohjaussignaalinsa voima-anturilta 214 ja nopeusanturilta 215, ulostuleva ohjausjännite menee vahvistimen 216 kautta toimilaitteelle 213.«· 30 Figure 3 shows a schematic diagram showing an example of a weather. ·, In accordance with numerous further applications of the invention. In the figure, there is a weighted system, such as a roller, or primary system 220, having a mass of m22. The primary system 220 is secured to the substrate 200, or other structure, by a force F ^ t 223 whose coupling / other structure to the primary system 220 can be simplified comprising a spring 221 of spring constant k22 and a damping factor 222 of damping coefficient c22. The Pri determination system 220 is coupled to a vibrator 210 having a mass m21. This coupling includes a spring 211 having a spring constant k21 and a damper 5 212 having a damping factor c21. The coupling also includes an actuator 213 which may be electrical, electromagnetic, piezoelectric, magnetostrictive, hydraulic, pneumatic or the like. The actuator is coupled to the oscillator 210 such that a force sensor 214 is disposed between the actuator and the oscillator 210. The control circuit also includes a controller 240 having a delay 241 e.g. resistance, gain 242, a PID controller 243 and an operator 244. The controller 240 receives its incoming control signals from the force sensor 214 and the speed sensor 215, the output control voltage being supplied to the actuator 213.

Keksinnön lukuisissa sovellusmahdollisuuksissa säätöpiiri 140, 141, 142, is 166,133,155, 240, 241,242, 243,244,213,214,215,216 on oivallettu tehdä kaskadikytkentäisesti. Ensimmäisen säätöpiirin sisään voidaan sopivasti istuttaa toinen säätöpiiri, jolloin säätämiseen käytetään siis kahta sisäkkäistä säätöpiiriä viivästetyn resonaattorin periaatteella.In numerous embodiments of the invention, control circuit 140, 141, 142, is 166,133,155, 240, 241,242, 243,244,213,214,215,216 are realized to be cascaded. Suitably, a second control circuit can be inserted inside the first control circuit, so that two nested control circuits are used for control on the principle of a delayed resonator.

i1 · • · · • · : .·. Kuvio 4 esittää siis viivästetyn resonaattorin ohjauksen kaskadisäätöperiaatteella !1.'·,1 20 keksinnön lukuisten lisäsovellusten mukaisesti, jossa ulompi on nopeussäätöpiiri 301 ja sisempi voimasäätöpiiri 302. Keksinnön lukuisat lisäsovelluksen sisältävät *'! myös säätötavan, jolla edullisesti vältetään voiman tuottavaan toimilaitteeseen liit- • · · tyvät ongelmat. Nopeutta mitataan nopeusanturilla 215, josta muodotetaan säätö-*···' piirin 240 kanssa nopeussäätöpiiri 301 ts. ulompi säätöpiiri. Massassa 210 olevan 25 nopeusmittauksen 215 lisäksi massan ja voimaa tuottavan toimielimen Fv väliin li- * sätään voimamittaus 214. Tämän voimamittauksen avulla toteutetaan toinen si-!.2,1: sempi säätöpiiri 302 ts. voimasäätöpiiri. Tällöin viivästettyä ja vahvistettua nope- ussignaalia ei syötetä suoraan voimaa tuottavalle toimielimelle Fv vaan se syöte- • · · tään ohjearvoksi sisemmälle voimasäätöpiirille 302. Tällaista kahta sisäkkäistä 7 30 säätöpiiriä 301,302 kutsutaan tässä kaskadisäädöksi. Sillä on saavutettavissa seu- raavat hyödyt: • •e * · ♦ • Häiriöt voidaan eliminoida sisemmässä säätöpiirissä 302 jolloin ne eivät häiritse ulomman säätöpiirin 301 toimintaa.i1 · • · · •::. ·. Figure 4 thus illustrates the control of the delayed resonator by the cascade control principle! 1. '·, 1 20 according to a number of further embodiments of the invention, wherein the outer is the speed control circuit 301 and the inner power control circuit 302. also a method of control which advantageously avoids problems with the power generating actuator. The velocity is measured by a velocity sensor 215, which forms a velocity control circuit 301, i.e., an outer control circuit, with the control circuit 240 *. In addition to the speed measurement 215 in the mass 210, a force measurement 214 is added between the mass and the power generating actuator Fv. By means of this force measurement, another internal control circuit 302, i.e. the force control circuit, is implemented. In this case, the delayed and amplified speed signal is not directly supplied to the power generating actuator Fv, but is supplied as a reference to the inner power control circuit 302. Such two nested control circuits 301,302 are referred to herein as cascade control. It has the following benefits: • Faults can be eliminated in the inner control circuit 302 so that they do not interfere with the outer control circuit 301.

Epälineaarisuudet, aikariippuvuudet jne. voidaan kompensoida sisemmässä 2 35 säätöpiirissä 302 jolloin ne eivät näy ulommalle säätöpiirille 301.Non-linearities, time dependencies, etc. can be offset by the inner control circuit 302 so that they are not visible to the outer control circuit 301.

7 118741 • Toimilaitteen jäykkyys ja dynamiikka ei näy vaimentimen toiminnassa.7 118741 • The stiffness and dynamics of the actuator are not visible in the operation of the damper.

Toimilaitteen jäykkyyden häviäminen perustuu siihen, että kun esim. ulomman piirin 301 vahvistus (gain) asetetaan nollaksi, tulee sisemmän voimasäätöpiirin 302 voimaohjeeksi nolla. Tällöin sisempi säätöpiiri 302 pitää nollavoiman massan ja s toimilaitteen välissä, jolloin vaimennin toimii kuin toimilaitetta ei olisikaan.The loss of actuator stiffness is based on the fact that, for example, when the gain of the outer circuit 301 is set to zero, the power reference of the inner power control circuit 302 becomes zero. In this case, the inner control circuit 302 maintains a zero force between the mass and the actuator, whereby the damper acts as if there were no actuator.

Keksinnön lukuisissa lisäsovelluksissa (esim. Two Degree of Freedom method, TDF-method) voidaan viivästetyn resonaattorin viive ja vahvistus laskea niin, että voidaan säätää sekä vaimentimen ominaistaajuutta, että sen vaimennusta erikseen.In numerous further applications of the invention (e.g., the Two Degree of Freedom method, TDF method), the delay and gain of a delayed resonator can be calculated so that both the specific frequency of the attenuator and its attenuation can be individually adjusted.

io Keksinnön lukuisissa sovelluksissa viivästetyn resonaattorin viiveen ja vahvistuksen laskemiseen käytetyt kaavat on johdettavissa tekemällä karakteristiseen polynomiin CR(s) = mns2 +£?uj + ä:u -ge~*s seuraava sijoitus s = j<Dc ·· · c • · · ; ja ratkaisemalla viive ja vahvistus alla olevista yhtälöistä.In the numerous embodiments of the invention, the formulas used to calculate the delay and gain of a delayed resonator can be derived by making the following position s = j <Dc ·· · c • · · on a characteristic polynomial CR (s) = mns2 + £? ; and solving the delay and confirmation of the equations below.

• · » • · · ]:.V 3m{C*(M)) = 0 * · 15 Saadut viiveen ja vahvistuksen arvot sijoittavat siis systeemin navat imaginääriak-selille.Thus, the delay and gain values obtained place the poles of the system on the imaginary acellar.

• · • · ··· . Nyt sen sijaan, että tehdään sijoitus • · « * * · **· :**·. 5 = Ja>c• · • · ···. Now instead of making an investment • · «* * · ** ·: ** ·. 5 = If> c

• M• M

tehdäänkin sijoitus s = a + jb 4 • 4 j Nyt karakteristisen polynomin reaaliosa on • · ^e{CR{a + jb)} = mna2 - mnb2 + cua + kn - gce'r‘a cos(rcb)a -gce~T'absin(Tcb) 20 ja imaginääriosalet's make s = a + jb 4 • 4 j Now the real part of the characteristic polynomial is • · ^ e {CR {a + jb)} = mna2 - mnb2 + Cua + kn - gce'r'a cos (rcb) a -gce ~ T'absin (Tcb) 20 and imaginary part

Zm{CR(a + jb)}=2mnab + cnb + gce~T'a sin(rcb)a -gce Ic“bcos(Tcb) 8 118741Zm {CR (a + jb)} = 2mnab + cnb + gce ~ T'a sin (rcb) a -gce Ic "bcos (Tcb) 8 118741

Vahvistuksen ja viiveen laskemista saadaan nyt johdettua uudet kaavat __ -zXm(b(mnb2 ~ku + mua2)/(cnb2 +mna3 +cna2 +aku + amnb2)) + ηπThe gain and delay calculations can now be derived from the new formulas __ -zXm (b (mnb2 ~ ku + mua2) / (cnb2 + mna3 + cna2 + battery + amnb2)) + ηπ

τ·~ Iτ · ~ I

, n = 0,1,2,..., n = 0,1,2, ...

ja -(mna2 +mnb2 -cua-ku) etc° (co$,(rcb)a + b sin(rci))) missä α = -ωεζ ja b = o)cy]ϊ^ζ2, ζ = vaimennuskerroin, coc = ominaistaajuus, mu 5 = vaimentimen massa, Cu = vaimentimen vaimennusvakio, kn - vaimentimen jou sivakio, tc = säätimen säädettävä viive ja gc = säätimen säädettä vahvistus.and - (mna2 + mnb2 -cua-ku) etc ° (co $, (rcb) a + b sin (rci))) where α = -ωεζ and b = o) cy] ϊ ^ ζ2, ζ = damping factor, coc = characteristic frequency, mu 5 = mass of the damping device, Cu = damping constant of the damping device, kn - constant force of the damping device, tc = adjustable delay of the damping device and gc = gain of the dimming device.

Eli on siis mahdollista hallitusti säätää sekä systeemin ominaistaajuutta että sen vaimennusta toisistaan riippumatta. Alla oleva lisäesimerkki havainnollistaa asiaa vielä.That is, it is possible to control both the characteristic frequency and the attenuation of the system independently of each other. An additional example below illustrates this further.

ίο Kuvio 5 esittää tuloksia jotka on tehty systeemille, jossa passiivisen vaimentimen ;v (ei säätöä) parametriarvot ovat seuraavat: • · • ml - 20 kg ja ominaisitaajuus / = 120 Hz »·· i m • · · • · « joten • · ··· • * · • · • · 15 Suhteellinen vaimennus on 5% joten « _ • · · I 1 *:::* c.=2mXj^-=l50SNs/m : : ym, ··« * 1 t · :m” Kuviossa 5 vaimentimen amplitudikäyriä taajuustasossa eri parametriarvoilla (pas- '·♦♦* siivinen vaimennin (ei säätöä) - 401, säädetty vaimennin 125 Hz resonanssi taa- :juus ja 1% vaimennus - 402, säädetty vaimennin 125 Hz resonanssi taajuus .**·. 20 ja 5% vaimennus - 403, säädetty vaimennin 125 Hz resonanssi taajuus ja 10% vaimennus - 404). Käyrä 401 esittää vaimentimen amplitudin taajuuden funktiona ilman säätöä. Amplitudin maksimi saadaan luonnollisesti ominaistaajuudella 120 Hz. Nyt käyttämällä keksinnön lukuisissa sovelluksissa esitettyjä kaavoja on vaimennin säädetty 125 Hz taajuudelle kolmella eri vaimennuksella. Käyrät g 118741 402,403 ja 404 esittävät näitä eri vaimennuksella saatuja vasteita. Nyt nähdään, että vaimennustakin voidaan säätää ilman, että se vaikuttaa ominaistaajuuteen.ίο Figure 5 shows the results for a system where the passive attenuator v (no adjustment) parameter values are: · · • ml - 20 kg and specific frequency / = 120 Hz »·· im • · · · · ··· * * • • 15 Relative attenuation is 5% so «_ • · · I 1 * ::: * c. = 2mXj ^ - = l50SNs / m:: ym, ··« * 1 t ·: m ”In Fig. 5, the amplitude curves of the attenuator in the frequency domain with different parameter values (pas- '· ♦♦ * wing attenuator (no adjustment) - 401, adjustable attenuator 125 Hz resonance frequency and 1% attenuation - 402, adjusted attenuator 125 Hz resonance frequency. * 20 and 5% attenuation - 403, adjustable attenuator 125 Hz resonance frequency and 10% attenuation - 404). Curve 401 shows the amplitude of the attenuator as a function of frequency without adjustment. Naturally, the maximum amplitude is obtained at a specific frequency of 120 Hz. Now, using the formulas shown in numerous embodiments of the invention, the attenuator is tuned to 125 Hz with three different attenuations. The curves g 118741 402,403 and 404 show these responses obtained with different attenuation. It will now be seen that even the attenuation can be adjusted without affecting the characteristic frequency.

Kuvioissa 6A - 6D on esitetty vaimennettavan rakenteen taajuusvastefunktio primäärisysteemistä kuten esimerkiksi telan laakeripesästä nipin suun-5 taan. Vaaka-akseli on taajuus ja pystyakseli siirtymä/voima. Resonanssi ilman vaimenninta on kuvattu katkoviivalla, ja yhtenäinen viiva kuvaa resonanssia vaimentimen kanssa.Figures 6A-6D show the frequency response function of a damped structure from a primary system such as a roll bearing housing to a nip. The horizontal axis is the frequency and the vertical axis is the displacement / force. The resonance without the attenuator is represented by the dashed line, and the solid line represents the resonance with the attenuator.

Kuvioissa 6A ja 6B esitetään massan vaikutusta. Kuviossa 6A on iso vaimentimen massa, huiput kaukana toisistaan ja kuviossa 6B on pieni massa, ίο jolloin huiput ovat lähellä toisiaan. Vaimennin halutaan virittää siten, että barring -taajuus on huippujen välisessä laaksossa, jolloin vaste on pienin. Pienellä massalla pienikin poikkeama virityksessä kasvattaa vastetta paljon.Figures 6A and 6B show the effect of pulp. Fig. 6A shows a large mass of the damper, the peaks spaced apart, and Fig. 6B has a small mass, whereby the peaks are close together. It is desired to tune the attenuator so that the barring frequency is in the valley between the peaks with the lowest response. Even a small deviation in tuning increases the response much.

Kuvioissa 6C ja 6D esitetään vaimennuksen vaikutusta. Kuviossa 6C vaimentimen oma vaimennus on suuri, jolloin kahden huipun välinen laakso on 15 laakea ja laakson pohja ei ole kovin syvällä. Kuviossa 6D vaimennus on pieni ja laakson pohja on syvä.Figures 6C and 6D show the effect of damping. In Figure 6C, the attenuation of the damper is large, with the valley between the two peaks being 15 flat and the bottom of the valley not very deep. In Figure 6D, the damping is small and the bottom of the valley is deep.

*« t : V Telavärähtelyn vaimentimen monikäyttöisyyden ja helpon sijoitettavuuden i.: : kannalta on edullista, että vaimentimen massa on mahdollisimman pieni.* «T: V Due to the versatility and ease of placement of the roll vibration dampener i .::, it is advantageous to minimize the weight of the dampener.

Tästä seuraan, että viritystarkkuuden täytyy olla mahdollisimman hyvä ja 20 vaimennuksen mahdollisimman pieni, jotta kuvioissa 6A - 6D esiintyvä aal- ♦ ·· : lonpohja saataisiin mahdollisimman syväksi eli telavärähtelyn vaimennin .··*. toimisi mahdollisimman tehokkaasti.As a result, the tuning accuracy must be as good as possible and the damping as small as possible in order to obtain the deepest bottom, i.e., the roll vibration dampener, of the ♦ ··: hollow in Figures 6A-6D. work as efficiently as possible.

··· • » * • * ··· • m · • · • · »»· • » * « • · · • · · * · • * • · · • · • · · • 4 · *·« · ·*· • · • * ··* 10 118741··· • »* • * ··· • m · • • • •» »• • • * • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • · * · • · • * ·· * 10 118741

Kuvioissa käytetyt viitenumerot: 100 alusta 110 värähtelijä (m11) 111 jousi (k11) s 112 vaimennin (c11) 113 toimilaite 114 voima-anturi 115 nopeusanturi 116 vahvistin ίο 120 primäärisysteemi 121 jousi (k12) 122 vaimennin (c12) 123 voima (Fdist) 140 säädin is 141 viive 142 vahvistus 200 jalusta 210 värähtelijä (m21) Γν 211 jousi (k21) : 20 212 vaimennin (c21) • · · · ' ' : :*: 213 toimilaite • · · .**·. 214 voima-anturi • * 215 nopeusanturi * · · "I 216 vahvistin • * ***** 25 220 primäärisysteemi , 221 jousi (k22) 222 vaimennin (c22) 223 voima 240 säädin • .···. 30 241 viive • · 242 vahvistus • m :· 243 toinen säädin ··· 244 operaattori 35Reference numerals used in the drawings: 100 chassis 110 vibrator (m11) 111 spring (k11) s 112 damper (c11) 113 actuator 114 force sensor 115 speed sensor 116 amplifier ίο 120 primary system 121 spring (k12) 122 damper (c12) 123 force (Fdist) 140 adjusters is 141 delay 142 gain 200 feet 210 vibrator (m21) Γν 211 spring (k21): 20 212 damper (c21) • · · · '':: *: 213 actuator • · ·. ** ·. 214 force sensor • * 215 speed sensor * · · "I 216 amplifier • * ***** 25 220 primary system, 221 spring (k22) 222 damper (c22) 223 force 240 controller •. ···. 30 241 delay • · 242 gain • m: · 243 second control ··· 244 operator 35

Claims (23)

118741118741 1. Menetelmä telavärähtelyn vaimentamiseksi kuiturainakoneessa, jossa vaimentamisen kohteena oleva yksi tai useampi tela muodostaa primää-risysteemin (120, 220), joka voi värähdellä alustaan (100, 200) kuten run-5 koon tai toiseen telaan nähden ja jonka primäärisysteemin (120, 220) ja alustan (100, 200) välinen kytkentä voidaan redusoida voimaksi (123, 223), jousivakioksi (121, 221) ja vaimennukseksi (122, 222), johon primäärisys-teemiin (120, 220) on kiinnitetty värähtelijä (110, 210), jonka massa on pienempi kuin primäärisysteemin massa, jonka värähtelijän (110, 210) kiinnitys ίο voidaan redusoida sisältämään jousen (111, 211), vaimentimen (112, 212) ja toimilaitteen (113, 213), ja jonka värähtelijän (110, 210) kiihtyvyyttä, nopeutta ja/tai asemaa valvotaan anturilla (115, 215), josta saadaan tulosig-naali säätimelle (140, 240), josta säätimestä saatavalla lähtösignaalilla ohjataan värähtelijän toimilaitetta (113, 213), tunnettu siitä, että värähtelijä (110, 15 210) värähtelee primäärisysteemin (120, 220) haluttua vaimennettavaa vä rähtelytaajuutta kuten barring-taajuutta vastaavalla taajuudella siten, että värähtelyä säädetään viivästetyn resonaattorin periaatteella telavärähtelyn vaimentamiseksi kuiturainakoneessa.A method for damping roll vibration in a fiber web machine, wherein the one or more rolls to be damped forms a primary system (120, 220) that can oscillate with a substrate (100, 200) such as run-5 or another roll and a primary system (120, 220). ) and the support (100, 200) can be reduced to a force (123, 223), a spring constant (121, 221) and a damping (122, 222) to which a vibrator (110, 210) is attached to the primary system (120, 220). having a mass less than the mass of the primary system whose vibrator (110, 210) attachment can be reduced to include a spring (111, 211), a damper (112, 212) and an actuator (113, 213), and whose vibrator (110, 210) acceleration, velocity and / or position are monitored by a sensor (115, 215) which provides an input signal to the controller (140, 240), from which the output signal from the controller controls the vibrator actuator (113, 213), characterized in that: a vibrator (110, 15 210) oscillates the primary system (120, 220) for filling with the desired HÖ rähtelytaajuutta such as a barring frequency of the corresponding frequency so that the vibration is controlled with delayed resonator principle for damping roll vibration, the fiber web machine. :·... 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vä- : f 20 rähtelyä säädetään kaskadikytkentäisesti viivästetyn resonaattorin periaat- :*Y teella. » · · I « » ···A method according to claim 1, characterized in that the oscillations: - 20 are controlled by the cascade-delayed resonator principle. »· · I« »··· 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ··· : ;*· värähtelyä säädetään ensimmäisellä säätöpiirillä (301) ja sen sisäkkäisellä .*··. toisella säätöpiirillä (302) viivästetyn resonaattoriperiaatteen mukaisesti. • · ·Method according to claim 1 or 2, characterized in that the vibration is controlled by the first control circuit (301) and its nested. a second control circuit (302) according to the delayed resonator principle. • · · 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että en- • · : *·· simmäisellä säätöpiirillä säädetään värähtelyn nopeutta ja toisella säätöpiiril- lä säädetään värähtelyn voimaa. • · :-vA method according to claim 3, characterized in that the first control circuit controls the vibration speed and the second control circuit controls the vibration force. • ·: -v 5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vä- ··· rähtelyn viivettä säädetään hallitusti seuraavalla kaavalla: • ψ :·: \ _ -&\an(b(mub2-ku+mua2)/(cub2+mua3+cua2+α!ΐη+αιηη02)) + ηπ ..... 30 re= _ .A method according to claim 1, characterized in that the vibration delay is controlled in a controlled manner by the following formula: ψ: ·: \ _ - & \ an (b (mub2-ku + mua2) / (cub2 + mua3 + cua2 + α! ΐη + αιηη02)) + ηπ ..... 30 re = _. 6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että värähtelyn vahvistusta säädetään hallitusti seuraavalla kaavalla: 118741 _-{mna2 +mub2 -cna~ku) eT‘a (cos (rcb)a + bsm(Tcb))The method of claim 1, characterized in that the gain of the oscillation is controlled in a controlled manner by the following formula: 118741 _- {mna2 + mub2 -cna ~ ku) eT (cos (rcb) a + bsm (Tcb)) 7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että värähtelyn säätö sisältää ominaistaajuuden tai värähtelyn vaimennuksen säätämisen.A method according to claim 1, characterized in that the adjustment of the oscillation comprises adjusting the characteristic frequency or damping of the oscillation. 8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vä rähtelijä värähtelee passiivisesti tai toimilaitteen (113, 213) ohjaamana.A method according to claim 1, characterized in that the vibrator vibrates passively or under the control of the actuator (113, 213). 9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toimilaitteen ja värähtelijän välissä on voima-anturi (214), josta saatu signaali johdetaan operaattorille (244), joka käsittelee voima-anturilta saadun sig- 10 naalin ja lähtösignaalin yhdeksi toiselle säätimelle (243) syötettäväksi signaaliksi, josta toiselta säätimeltä (243) saatava signaali ohjaa toimilaitetta.Method according to claim 1, characterized in that between the actuator and the oscillator there is a force sensor (214), from which the signal is applied to an operator (244) which processes the signal received from the force sensor and the output signal to one of the other controllers (243). an input signal from which the signal from the second controller (243) controls the actuator. 10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että värähtelijän anturilta (215) ja/tai voima-anturilta (214) saadun tiedon perusteella lasketaan primäärisysteemin (120, 220) värähtelytaajuus ja vaihe, joiden 15 perusteella määritellään tarvittavat viive (241) ja vahvistus (242).Method according to claim 9, characterized in that, based on the information received from the vibrator sensor (215) and / or the force sensor (214), the vibration frequency and phase of the primary system (120, 220) are calculated to determine the required delay (241) and gain. (242). 11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vai- • · ] lt mennettava värähtelytaajuus on alueella 5 -1000 Hz. • · » *·· t :.:’ίA method according to claim 1, characterized in that the damped oscillation frequency is in the range of 5 to 1000 Hz. • · »* ·· t:.: 'Ί 12. Kuiturainakoneen telavärähtelyn vaimennin, joka kuiturainakone sisäl- *·· ... .. : : taa: ··· * · · 20 yhden tai useamman telan muodostaman primäärisysteemin (120, • · *··*’ 220), joka voi värähdellä alustaan (100, 200) nähden, värähtelijän (110, 210), joka on sovitettu kiinnitettäväksi primäärisys-;***. teemiin ja jonka värähtelijän massa on pienempi kuin primäärisystee- */·* min massa, • · · • · · • · 25 tunnettu siitä, että vaimennin sisältää • · · • : välineet (113, 213, 214, 216, 243, 244) värähtelijän (110, 210) värähte- *“*: lyn säätämiseksi viivästetyn resonaattorin periaatteella siten, että vä rähtelijä on sovitettu värähtelemään primäärisysteemin haluttua vaimentavaa taajuutta, kuten barring-taajuutta, vastaavalla taajuudella te-30 lavärähtelyn vaimentamiseksi kuiturainakoneessa. 11874112. A roller vibration damper for a fiber web machine, which comprises: ··· * · · 20 primary systems (120, • · * ··· 220) of one or more rolls, which can oscillate with respect to the substrate (100, 200), a vibrator (110, 210) adapted to be attached to the primary beam; ***. 25, characterized by the fact that the damper includes: · · · •: means (113, 213, 214, 216, 243, 244 ) to adjust the oscillator * "* of the oscillator (110, 210) on the principle of a delayed resonator such that the oscillator is adapted to oscillate at the desired attenuation frequency of the primary system, such as barring, to attenuate the oscillation of the te-30. 118741 13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen vaimennin, tunnettu siitä, että mainitut välineet sisältävät välineet värähtelijän kaskadikytkentäiseksi säätämiseksi viivästetyn resonaattoriperiaatteen mukaisesti.An attenuator according to claim 12, characterized in that said means include means for cascading the vibrator in accordance with the delayed resonator principle. 14. Patenttivaatimuksen 12 mukainen telavärähtelyn vaimennin, tunnettu s siitä, että välineisiin kuuluu ensimmäinen säätöpiiri ja sen sisäkkäinen toinen säätöpiiri viivästetyn resonaattoriperiaatteen mukaiseksi säätämiseksi.Roll vibration damper according to Claim 12, characterized in that the means comprise a first control circuit and a nested second control circuit for adjusting it according to the delayed resonator principle. 15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen vaimennin, tunnettu siitä, että ensimmäinen säätöpiiri on sovitettu säätämään värähtelyn nopeutta ja toinen säätöpiiri on sovitettu säätämään värähtelyn voimaa. ίοAn attenuator according to claim 14, characterized in that the first control circuit is adapted to control the vibration rate and the second control circuit is adapted to control the vibration force. ίο 16. Patenttivaatimuksen 12 mukainen vaimennin, tunnettu siitä, että värähtelyn viive on sovitettu säädettäväksi hallitusti seuraavalla kaavalla: - atan(6(mu&2 -ku + mua2)/(cub2 +mua3 + cna2 +akn + amub2)) + ηπ Tc _ _An attenuator according to claim 12, characterized in that the oscillation delay is adapted to be controlled in a controlled manner by the following formula: - atan (6 (mu & 2-ku + mua2) / (cub2 + mua3 + cna2 + akn + amub2)) + ηπ Tc _ _ 17. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vaimennin, tunnettu siitä, että värähtelyn vahvistus on sovitettu säädettäväksi hallitusti seuraavalla kaavalla: 15 _-(mua2 +mub2 ~cua~ku) :**]: Sc eT‘a(cos(Tcb)a + bsin(Tcb)) • · • · · • · · 7XAn attenuator according to claim 1, characterized in that the oscillation gain is adapted to be controlled in a controlled manner by the following formula: 15 _- (mua2 + mub2 ~ Cua ~ ku): **]: Sc eT'a (cos (Tcb) a + bsin ( Tcb)) • · • · · • · 7X 18. Patenttivaatimuksen 12 mukainen telavärähtelyn vaimennin, tunnettu lii' siitä, että alusta (100, 200) sisältää rungon tai toisen telan, ja primäärisys- *··;* teemin (120, 220) ja alustan (100, 200) välinen kytkentä voidaan redusoida voimaksi (123, 223), jousivakioksi (121, 221) ja vaimennukseksi (122, 222), 20 ja jonka värähtelijän (110, 210) kiinnitys voidaan redusoida sisältämään jousen (111, 211), vaimentimen (112, 212) ja toimilaitteen (113, 213), ja jonka Γ*·· värähtelijän (110, 210) kiihtyvyyttä, nopeutta ja/tai asemaa valvotaan anturil- la (115, 215), josta saadaan tulosignaali säätimelle (140, 240), josta sääti-.·)·. mestä saatavalla lähtösignaalilla ohjataan värähtelijän toimilaitetta (113, 25 2 1 3).Roll vibration damper according to Claim 12, characterized in that the substrate (100, 200) includes a frame or other roll, and the connection between the primary frame (120, 220) and the substrate (100, 200) can be performed. reduced to force (123, 223), spring constant (121, 221) and damping (122, 222), 20 and whose attachment of the vibrator (110, 210) may be reduced to include a spring (111, 211), a damper (112, 212) and an actuator (113, 213), and whose acceleration, velocity and / or position of the oscillator (110, 210) is monitored by a sensor (115, 215) which provides an input signal to the regulator (140, 240). ) ·. the output signal from the actuator controls the vibrator actuator (113, 25 2 1 3). • · « ♦ • » : !·. 19. Patenttivaatimuksen 12 tai 18 mukainen telavärähtelyn vaimennin, X.j tunnettu siitä, että toimilaitteen ja värähtelijän välissä on voima-anturi (214), josta saatu signaali johdetaan operaattorille (244), joka käsittelee voima-anturilta saadun signaalin ja lähtösignaalin yhdeksi toiselle säätimelle (243) 118741 syötettäväksi signaaliksi, josta toiselta säätimeitä (243) saatava signaali ohjaa toimilaitetta.• · «♦ •»:! ·. Roll vibration damper according to claim 12 or 18, characterized in that a power sensor (214) is provided between the actuator and the vibrator, from which the signal is applied to an operator (244) which processes the signal from the power sensor and the output signal to another controller (243). ) 118741 as an input signal from which the signal from the other controllers (243) controls the actuator. 20. Patenttivaatimuksen 19 mukainen telavärähtelyn vaimennin, tunnettu siitä, että värähtelijän anturilta (215) ja/tai voima-anturilta (214) saadun tie- s don perusteella lasketaan primäärisysteemin (120, 220) värähtelytaajuus ja vaihe, joiden perusteella määritellään tarvittavat viive (241) ja vahvistus (242).Roll vibration damper according to claim 19, characterized in that, based on the information received from the vibrator sensor (215) and / or the force sensor (214), the vibration frequency and phase of the primary system (120, 220) are calculated to determine the required delay (241). ) and confirmation (242). 21. Patenttivaatimuksen 12 mukainen telavärähtelyn vaimennin, tunnettu siitä, että mainitut välineet on sovitettu ohjaamaan vaimennettavaa värähte- 10 lytaajuutta alueelta 5 -1000 Hz.Roll vibration damping device according to claim 12, characterized in that said means are adapted to control the vibration frequency to be damped from 5 to 1000 Hz. 22. Kuiturainakone, joka sisältää telavärähtelyn vaimentimen, joka kuitu-rainakone sisältää: yhden tai useamman telan muodostama primäärisysteemin (120, 220), joka voi värähdellä alustaan (100, 200) nähden, ja 15 värähtelijä (110, 210), joka on sovitettu kiinnitettäväksi primäärisystee-miin värähtelyn vaimentamiseksi, ja jonka värähtelijän massa on pie- ..... nempi kuin primäärisysteemin massa, • · • « : tunnettu siitä, että vaimennin sisältää • · · • » · viivästetyn resonaattoriperiaatteen mukaisen säätöpiirin (113, 213, **" 20 214, 216, 240, 241, 242, 243, 244) värähtelijän värähtelyn säätämiseksi:’ si Siten, että värähtelijä voi värähdellä primäärisysteemin haluttua vai- ί··1: mentävää taajuutta, kuten barringtaajuutta, vastaavalla taajuudella te lavärähtelyn vaimentamiseksi kuiturainakoneessa. • 1 • · • · · *.···.A fiber web machine comprising a roll vibration damper, the fiber web machine comprising: a primary system (120, 220) formed by one or more rolls, which can oscillate with respect to the substrate (100, 200), and 15 oscillators (110, 210) arranged for attachment to a primary system for damping oscillation, and having a mass of the oscillator smaller than the mass of the primary system, characterized by the fact that the damping device includes a control circuit according to the delayed resonator principle (113, 213, ** "20 214, 216, 240, 241, 242, 243, 244) to adjust the vibration of the oscillator: 'So that the oscillator can vibrate at a frequency corresponding to the desired frequency of the primary system, such as the barring frequency, to suppress the oscillation of the oscillator. • 1 • · • · · *. ···. 23. Patenttivaatimuksen 22 mukainen kuiturainakone, tunnettu siitä, että • · |1| 25 mainittu säätöpiiri sisältää kaksi sisäkkäistä säätöpiiriä viivästetyn resonaat- v··’ toriperiaatteen mukaisesti. ··« · • · ·1· * 1 • · 9 • · • M · · 118741A fiber web machine according to claim 22, characterized in that • · | 1 | Said control circuit includes two nested control circuits according to the delayed resonator principle. ·· «· • · · 1 · * 1 • · 9 • · • M · · 118741
FI20060653A 2006-07-05 2006-07-05 Method of damping roll oscillation and apparatus for damping roll oscillation FI118741B (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20060653A FI118741B (en) 2006-07-05 2006-07-05 Method of damping roll oscillation and apparatus for damping roll oscillation
PCT/FI2007/000188 WO2008003820A2 (en) 2006-07-05 2007-07-05 Method and device for damping roll vibration
ATA9299/2007A AT506025B1 (en) 2006-07-05 2007-07-05 METHOD AND DEVICE FOR VIBRATING ROLLING VIBRATIONS
DE112007001589T DE112007001589T5 (en) 2006-07-05 2007-07-05 Method and device for damping roll vibrations

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20060653A FI118741B (en) 2006-07-05 2006-07-05 Method of damping roll oscillation and apparatus for damping roll oscillation
FI20060653 2006-07-05

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20060653A0 FI20060653A0 (en) 2006-07-05
FI20060653A FI20060653A (en) 2008-01-06
FI118741B true FI118741B (en) 2008-02-29

Family

ID=36758261

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20060653A FI118741B (en) 2006-07-05 2006-07-05 Method of damping roll oscillation and apparatus for damping roll oscillation

Country Status (4)

Country Link
AT (1) AT506025B1 (en)
DE (1) DE112007001589T5 (en)
FI (1) FI118741B (en)
WO (1) WO2008003820A2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8372245B2 (en) 2009-03-18 2013-02-12 Metso Paper, Inc. Roll assembly for a fiber-web machine and method of attenuating vibration of a fiber-web machine roll

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102494071B (en) * 2011-11-15 2013-12-11 江苏大学 Passive vibration isolation system for dampers of ceilings and sheds
EP2754750A1 (en) * 2013-01-11 2014-07-16 Valmet Technologies, Inc. Arrangement for controlling vibrations in a fiber web machine and a linear motion amplifier

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5431261A (en) * 1994-05-12 1995-07-11 University Of Connecticut Delayed resonators as active dynamic absorbers
DE19605416B4 (en) 1996-02-14 2004-05-13 Schröder, Dierk, Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. h.c. Linear active resonator (LAR)
FI970065A (en) * 1997-01-07 1998-07-08 Ecopump Oy Method for adjusting the consistency of pulp
FI101320B (en) * 1997-04-30 1998-05-29 Valmet Corp Method and apparatus for damping vibration in a paper machine or paper finisher
EP1013203B1 (en) 1998-12-18 2002-02-27 Unilever Plc Brewing system
DE10204763A1 (en) 2002-02-05 2003-08-14 Kuesters Eduard Maschf Method for actively damping vibrations in a device for processing a running web, device suitable for carrying out this method and roller suitable for use in this device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8372245B2 (en) 2009-03-18 2013-02-12 Metso Paper, Inc. Roll assembly for a fiber-web machine and method of attenuating vibration of a fiber-web machine roll

Also Published As

Publication number Publication date
AT506025A2 (en) 2009-05-15
WO2008003820A2 (en) 2008-01-10
WO2008003820A3 (en) 2008-02-28
FI20060653A0 (en) 2006-07-05
AT506025A3 (en) 2013-02-15
FI20060653A (en) 2008-01-06
AT506025B1 (en) 2013-04-15
DE112007001589T5 (en) 2009-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI101320B (en) Method and apparatus for damping vibration in a paper machine or paper finisher
US20010000065A1 (en) Method and apparatus for damping contact oscillations of rotating rolls
FI118741B (en) Method of damping roll oscillation and apparatus for damping roll oscillation
US7341550B2 (en) Roll, in particular middle roll of a calendar, and calendar
FI118482B (en) Arrangement for damping vibration in a drum
CN1952430A (en) Active shock absorption system for magnetorheological elastomer and control method therefor
JPH1077143A (en) Method and device for winding product web to winding roll unit while positively damping vibration
FI118858B (en) A system for damping and preventing vibrations in a paper machine part
EP1355211A3 (en) Compensating vibrations of cylinders in machines processing printed web material
FI118545B (en) Arrangement for damping vibrations of a pulp in a paper / board machine environment
FI123753B (en) Arrangements for supporting a roller in a fiber web machine
FI104209B (en) Hardware for damping vibrations in a paper machine environment
CN101168321A (en) Method for compensating circumferential register errors caused by oscillation in a sheet-fed printing press
FI115994B (en) attenuation
JP2008530401A (en) Basic structure for paper machine or paperboard machine
FI121276B (en) Arrangement for damping vibration in a fiber web machine
FI127824B (en) Mass damper and arrangement in a fibre web machine
CN101942776B (en) Device and method for controlling mobility of processing pressure region of fiber web
WO2000004227A1 (en) Method for attenuation of vibrations in a paper machine environment
FI115248B (en) Plant for damping vibrations in a structure supported or supported by a hydraulic force device in a machine for the manufacture or further processing of paper or cellulose
JP3616399B2 (en) Active vibration isolator
FI120055B (en) Method for Attenuating Vibrations and Vibration Damper in a Paper or Board Machine
JP4852424B2 (en) Method and arrangement for preventing vibrations in a multi-nip calender or calendar array
FI123986B (en) Method and apparatus for attenuating the vibration of a coating station
FI118862B (en) Method for damping rotations of a rotating body and dynamic vibration damping

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 118741

Country of ref document: FI

MM Patent lapsed