PL27577B1 - kt>ottY'r/0b Tlumik drgan, zwlaszcza do tlumienia drgan wystepujacych podczas pracy w silniku spalinowym. - Google Patents

Description

Wynalazek niniejszy dotyczy tlumika drgan, zwlaszcza do tlumienia drgan wy¬ stepujacych podczas pracy w silniku spa¬ linowym.Wedlug niniejszego wynalazku tlumik drgan jest zaopatrzony przynajmniej w jedna ruchoma mase, która jest wprawia¬ na w ruch obrotowy za pomoca obracaja¬ cego sie walu i jest polaczona z tym walem w postaci wahadla, tak iz moze wahac sie swobodnie w kierunku podluznym walu w polu dzialania sily odsrodkowej. Dzieki te¬ mu, ze polaczenie miedzy masa wahadlo¬ wa i walem jest wprawione w drgania, wy¬ wolane silami, które posiadaja przynaj¬ mniej jedna skladowa równolegla do osi obrotu, masa wahadlowa zostaje wprawio¬ na w ruch drgajacy, tak iz wypadkowa sil oddzialywujacych na mase dazy do tlu¬ mienia drgan.Na rysunku przedstawiono kilka przy¬ kladów wykonania tlumików wedlug wy¬ nalazku.Fig. 1 przedstawia schematycznie widok silnika elektrycznego oraz pionowy prze¬ krój osiowy pierwszej postaci wykonania tlumika drgan wedlug wynalazku, fig. 2 i 3 przedstawiaja odpowiednio pionowy przekrój osiowy i przekrój don prostopa¬ dly wzdluz linii /// — /// na fig* 2 urza-dzenia do titumemk drgari wedlug drugiej postaci wykonania wynalazku, fig. 4 i 5 — takie same przekroje-Wzdluz linii IV — IV na fig. 5 i wzdluz linii V— V na fig. 4 od¬ miany tlumika wedlug trzeciej postaci wy¬ konania wynalazku, fig. 6 przedstawia w mniejszej podzialce schematyczny przekrój urzadzenia w wykonaniu wedlug fig. 2 i 3, umieszczonego na bloku cylindrowym silni¬ ka o szeregowo rozmieszczonych cylin? drach, fig. 7 — schematycznie czesciowo w widoku perspektywicznym, a czesciowo w przekroju pionowym silnik gwiazdowy z dwoma szeregami cylindrów, zaopatrzony w urzadzenia wedlug wynalazku do tlumie¬ nia pewnych okreslonych drgan, fig. 8 i 9 przedstawiaja w wiekszej podzialce w wi¬ doku z boku.i w przekroju wzdluz linii IX — IX na fig. 8 wal korbowy powyzszego silnika spalinowego, równiez zaopatrzone¬ go w urzadzenie do tlumienia drgan we¬ dlug wynalazku, fig. 10 i 11 — schema¬ tycznie widok dwu odmian urzadzen sto¬ sowanych do walu korbowego przedstawio¬ nego na fig. 8 i 9, fig. 12 przedstawia widok z boku walu korbowego zaopatrzonego w tlumiki wedlug wynalazku do tlumienia drgan odmiennego rodzaju, niz drgania wy¬ stepujace w wale korbowym wedlug fig. 8 i 9, wreszcie fig. 13 i 14 przedstawiaja schematycznie widoki z boku dwu walów silnika, zaopatrzonych równiez w tlumiki wedlug wynalazku.Tlumiki drgan wedlug wynalazku moga byc umocowane w calosci na narzadzie drgajacym, którego drgania nalezy tlumic, przy czym cale urzadzenie tlumikowe sil¬ nika moze byc umieszczone w odpowied¬ niej oslonie 1 (fig. 1). W oslonie 1 jest u- mieszczony wal 4 silnika, który moze byc w dowolny sposób wprawiany w ruch ob¬ rotowy, przy czym wal jest osadzony w kulkowych lub walkowych lozyskach opo¬ rowych wykonanych tak, ze dzialaja one jako zderzaki. W przypadku wiec zasto¬ sowania ^ lozysk kulkowych 2 te ostatnie zaopatrzone sa w pierscienie toczne z gle¬ bokimi rowkami, a w przypadku zastosowa¬ nia lozysk walkowych, te ostatnie posiada¬ ja walki, stozkowe. Z walem 4 polaczony jest szereg ruchomych mas 5, które jako calosc moga byc zrównowazone statycznie wzgledem walu 4. Polaczenie mas 5 z wa¬ lem 4 jest wykonane podobnie do zawie¬ szenia wahadla, tak iz masy moga drgac swobodnie w kierunku podluznym walu w polu dzialania sil odsrodkowych. Do ula¬ twienia powstawania ruchu drgajacego tych mas wlaczone sa dodatkowe posrednie na¬ rzady toczne, wykonane np. w postaci wal¬ ków lub pretów.Wspomniany tlumik drgan wraz ze swa oslona 1 jest tak umocowany na narzadzie drgajacym, aby os walu 4 byla równolegla do kierunku drgan, podlegajacych tlumie¬ niu, lub równolegla do kierunku sil sklado¬ wych, wywolujacych te drgania. Gdy po¬ szczególne czesci skladowe tlumika posia¬ daja odpowiednio dobrana mase, a szyb¬ kosc obrotowa walu 4 osiagnela pozadana wartosc, wówczas wahadla zostaja wpra¬ wione w taki ruch drgajacy, ze wypadkowa sil, oddzialywajacych na masy 5, dazy do tlumienia tych drgan lub sil skladowych, wywolujacych te drgania.Odpowiednio do danych warunków pra¬ cy silnika, zwlaszcza zas w zaleznosci od czestotliwosci wywolywanych drgan, wa¬ hadlowe masy 5 oraz ich polaczenia z wa¬ lem 4 moga posiadac postac wahadla jednotorowego lub dwutorowego.W przypadku zastosowania do tlumie¬ nia drgan wahadla jednotorowego we¬ wnatrz kola rozpedowego, zamocowanego na wale 4, sa wykonane wyciecia, które w przekroju promieniowym wzdluz osi walu posiadaja kolowa powierzchnie wewnetrz¬ na, o która opieraja sie zwykle kulki lub walki, stanowiace wlasciwa mase 5, pod¬ dana dzialaniu sily odsrodkowej. W ten sposób walki lub kulki sa prowadzone wzdluz kolowych torów, których promien — 2 —jest w kazdej chwili rózny w zaleznosci od polozen walków lub kulek na kolowych powierzchniach.W przypadku dwutorowego zawiesze¬ nia mas wedlug pierwszej postaci wyko¬ nania, przedstawionej na fig. 2 i 3, na wale 4 jest zamocowana wydrazona oslona 6 za¬ opatrzona na swym obwodzie w wieniec 7.Wewnatrz tego wienca sa wykonane dwa obwodowe rowki 8, których przekroje, w plaszczyznach przechodzacych przez ós walu 4, sa lukami kól, natomiast zarysy tych rowków, w rzucie na plaszczyzne pro¬ stopadla do osi walu, stanowia wielobok.Wewnatrz oslony 6 sa umieszczone ru¬ chome masy 5, których przekrój plaszczyz¬ na, prostopadla do osi walu 4, ma postac scietego Wycinka kolowego (fig. 3). Masy 5 sa zaopatrzone na zewnetrznej powierzch¬ ni w rowki 9, których przekrój jest podob¬ ny do przekroju rowków 8 wienca 7, przy czym poszczególne rowki 9 mas 5 znajdu¬ ja sie na wprost odnosnych rowków 8 wienca 7. W przestrzeni miedzy rowkami 8 i 9 umieszczone sa toczne walki cylin¬ dryczne 10. Gdy masy 5 podczas obrotu oslony 6 podlegaja dzialaniu sily odsrod¬ kowej, to walki 10 prowadza masy 5 na podobienstwo dwutorowego wahadla, któ¬ rego srodek ciezkosci pozostaje zawsze w tej samej promieniowej plaszczyznie, pro¬ stopadlej do osi walu 4, dzieki czemu masy 5 obracaja sie wraz z walem 4.W innej postaci wykonania tlumika, przedstawionej na fig. 4 i 5, dokola walu 4 sa rozmieszczone w równych odstepach katowych plytki promieniowe 11, które w dwóch miejscach, w jednakowej odleglosci od osi obrotu, sa zaopatrzone w kolowe wyciecia 12. Masy 5 w tej postaci wykona¬ nia posiadaja ucha, którymi zachodza z obydwóch stron kazdej plytki 11, przy czym kazde ucho posiada wyciecia kolo¬ we 13, których odleglosc jest równa odle¬ glosci miedzy wycieciami 12 plytek 11. W kazdym zespole wyciec 12 i 13 umieszczo¬ ny jest wspólny walek 14, którego srednica jest mniejsza od srednicy kolowych wy¬ ciec 12 wzglednie 13. Powyzsze urzadze¬ nie jest równowazne co do swego dzialania urzadzeniu wedlug fig. 2 i 3 i równiez ma za zadanie tlumienie drgan. Gdy np. cho¬ dzi o tlumienie drgan poprzecznych bloku cylindrów silnika 15 (fig. 6) z szeregowo umieszczonymi cylindrami, wówczas oslo¬ na / tlumika drgan jest umocowana z boku na bloku cylindrowym, a wal 4 tlumika jest obracany za pomoca jakiejkolwiek od¬ powiedniej przekladni, np. za pomoca prze¬ kladni zebatej polaczonej z walem korbo¬ wym tegoz silnika 15.Gdy chodzi o tlumienie drgan, wyste¬ pujacych np. w skrzydle nosnym samolotu, przy czym drgania skrzydla wywolywane sa przez drgania silnika lub aerodynamicz¬ ne dzialanie pradów powietrza, wówczas urzadzenie tlumikowe nalezy umiescic w jakimkolwiek odpowiednim miejscu, np* w tym miejscu, w którym drgania wykazu¬ ja najwieksza amplitude. W tym przypad¬ ku wal 4 jest napedzany za pomoca od¬ dzielnego silnika, np. silnika elektryczne¬ go (fig. 1), niezaleznego od silnika, nape¬ dzajacego smiglo samolotu.W opisanych wyzej przykladach wyko¬ nania tlumika wedlug wynalazku wal obro¬ towy 4 nie stanowi walu silnika spalino¬ wego. Wynalazek dotyczy jednak równiez urzadzen do tlumienia pewnych specjal¬ nych drgan, na jakie sa narazone rózne ro¬ dzaje maszyn, zwlaszcza zas silniki spali¬ nowe lub ich poszczególne czesci. Takie specjalne drgania moga byc tlumione przy¬ najmniej w pewnych punktach walu silni¬ ka za pomoca urzadzen, których masy prze¬ suwaja sie po torach, odbiegajacych od to¬ rów kolowych dokola teoretycznej osi obro¬ tu walu silnika. Dla tlumienia tych drgan w pewnym miejscu walu, w okreslonej od¬ leglosci od osi walu, jest zawieszone przy¬ najmniej jedno wahadlo, które moze drgac w kierunku podluznym walu. Wahadlo to, — 3 —podczas obrotu walu, podlega dzialaniu sily odsrodkowej. Gdy tor przegubu waha¬ dla na wale opisuje luk kola dokola teore¬ tycznej osi obrotu walu, to wahadlo nie doznaje zadnych drgan. Gdy jednak prze¬ gub wykonywa ruch, którego skladowa jest równolegla do osi obrotu, to wahadlo za¬ czyna drgac, wywierajac dzialanie tlumia¬ ce.W praktyce wspomniany wyzej przy¬ padek moze zachodzic wtedy, gdy wal sil¬ nika na jednym koncu jest umocowany slabiej niz w drugim koncu, tak iz os obro¬ tu walu silnika nie jest niezmienna w prze¬ strzeni. Przypadek ten zachodzi np, w sa¬ molotowych silnikach gwiazdowych, które to silniki moga byc umieszczone w przed¬ niej lub tylnej czesci kadluba samolotu al¬ bo w gondoli silnikowej o ksztalcie oplywo¬ wym. Drgania wystepuja równiez w tym przypadku, gdy wal korbowy silnika nie jest dostatecznie sztywny.Stwierdzono, ze w pierwszym z tych przypadków dfgania sa wywolywane wsku¬ tek tego, ze os obrotu walu silnika opisuje rodzaj stozka, który na ogól jest w mniej¬ szym lub wiekszym stopniu odksztalcony.Zjawisko to zachodzi przede wszystkim wtedy, gdy miedzy silnikiem i jego obsada wspornikowa 17 (fig. 7) zastosowane jest sprezyste polaczenie. We wspomnianych przypadkach caly silnik jest wprawiany w nierównomierny ruch drgajacy podobny do ruchu wirujacego baka. Zjawisko to zacho¬ dzi zwlaszcza w silnikach gwiazdowych z cylindrami umieszczonymi w kilku szere¬ gach.Aby przeszkodzic powstawaniu tych ruchów, wystarczy zawiesic na wale kor¬ bowym 18 silnika w opisany wyzej sposób przynajmniej jedno wahadlo 19 (fig. 7), które tlumi te niepozadane ruchy w dosta¬ tecznym stopniu. W wykonaniu wedlug fig. 7 wspomniane wahadlo jest zawieszo¬ ne przegubowo w pewnej odleglosci od osi obrotu na korbowym ramieniu 20, które jest najbardziej oddalone od miejsca za¬ mocowania silnika na obsadzie wsporniko¬ wej 17. Wahadlo 19 moze zastapic przy¬ najmniej czesciowo przeciwwage wyrów¬ nawcza, która zazwyczaj jest umieszczana w tym miejscu. Wahadlo to dziala wówczas jako przeciwwaga i jako tlumik drgan.W podwójnym silniku gwiazdowym mo¬ ga byc stosowane równiez dwa wahadla 19' i 19" (fig. 7 — 9). Obydwa te wahadla sa zawieszone przegubowo z obu stron osi obrotu na ramieniu korbowym 21, które laczy ze soba obydwa czopy korbowe walu korbowego. Wahadla moga byc przy tym wykonane w ksztalcie litery C (fig. 9), o- bejmujacej jeden z konców ramienia 21.Kazde ramie wahadla jest przylaczone do wspomnianego ramienia walu korbowego za pomoca równoleglych walków 22', 22", które sa umieszczone w lozyskach kulko¬ wych lub stozkowo-walkowych.We wszystkich powyzej opisanych przy¬ padkach otrzymuje sie pozadane zjawisko tlumienia, gdy odnosne wahadla posiadaja odpowiednia mase i pozadany okres drgan, co w kazdym przypadku mozna wyznaczyc doswiadczalnie lub przez obliczenie.Jezeli, jak to czesto zdarza sie w prak¬ tyce, drgania podlegajace tlumieniu maja czestotliwosc równa liczbie obrotów walu silnika na sekunde, to wahadlo powinno byc na ogól jednotorowe. W kazdym razie wahadla te powinny byc zawieszone prze¬ gubowo w punktach, znajdujacych sie w pewnej odleglosci od osi obrotu walu.Punkty przegubowe moga znajdowac sie z tej samej strony wzgledem osi obrotu wa¬ lu, co i srodek ciezkosci wahadla (fig. 7 — 10) albo tez z przeciwnej strony (fig. 11).Stwierdzono, ze w przypadku tlumienia drgan, wywolujacych giecie walów korbo¬ wych, na ogól jest korzystnie stosowac wa¬ hadlo dwutorowe, które równiez jest za¬ wieszone przegubowo na bokach walu kor¬ bowego. Wówczas wahadla dwutorowe mo¬ ga miec postac, jak w wykonaniu wedlug — 4 —fig. 4 i 5, przy czym masy wahadel 23* i 2J" {fig. 12), zaopatrzone sa w wyciecia, przez które przechodza walki 24* i 24" z pewnym luzem. Walki te sa poza tym przepuszczo¬ ne równiez z pewnym luzem przez otwory w wystepach 25', 25" polaczonych sztyw¬ no z walem korbowym.Bez wzgledu na to czy zastosowane wa¬ hadlo jest jednotorowe czy dwutorowe moze byc w wielu przypadkach korzystne stosowanie wahadel, które moga wahac sie w róznych plaszczyznach promieniowych.Takie plaszczyzny promieniowe moga byc nachylone wzgledem siebie pod katem 90°.W niektórych szczególnych przypad¬ kach nalezy umiescic na tym samym ramie¬ niu walu korbowego np. dwa wahadla dwu¬ torowe 23° i 2300 fig. 13) tak, aby te wa¬ hadla mogly drgac w plaszczyznach pro¬ mieniowych A°, Aob, przesunietych wzgle¬ dem siebie o kat 90^. Przy tym srodek ciez¬ kosci G zespolu, zlozonego z dwóch waha¬ del, znajdowac sie musi w tym miejscu, w jakim znajdowalby sie srodek ciezkosci przeciwwagi danego czopa korby, gdyby taka przeciwwaga byla podtrzymywana przez ramie walu korbowego zamiast wa¬ hadel 23°, 2300.Wedlug innej postaci wykonania tlumi¬ ka na tej samej tarczy 26, polaczonej sztywno z walem 18, sa umieszczone czte¬ ry np. jednotorowe wahadla, które sa roz¬ mieszczone równomiernie wokolo walu pod katem 90° wzgledem siebie (fig. 14).Wreszcie, zaleznie od rodzaju drgan podle¬ gajacych tlumieniu, moga byc stosowane i inne uklady podobnego rodzaju. PL

Claims (5)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Tlumik drgan, zwlaszcza do tlumie¬ nia drgan wystepujacych podczas pracy w silniku spalinowym, znamienny tym, ze po¬ siada postac wahadla, polaczonego prze¬ gubowo z walem, w którym wystepuja drgania, podlegajace tlumieniu, przy czym tlumiaca masa wahadlowa posiada jeden stopien swobody w kierunku osi watltf, dzieki czemu moze wahac sie w polu dzia^ lania sil odsrodkowych, wywolanych przez obrót walu.

2. Tlumik drgan wedlug zastrz. 1, zna¬ mienny tym, ze masa wahadlowa (5) za¬ wieszona jest na wale (4) w dwóch róz¬ nych miejscach wzdluz osi tego walu w pewnej od niego odleglosci (fig. 2 — 5).

3. Tlumik drgan wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze posiada dodatkowy wal obrotowy (4) z masa wirujaca, osadzony za posrednictwem lozysk zderzakowych w oddzielnej oslonie (1), polaczonej z na¬ rzadem podlegajacym tlumieniu, tak iz na powyzszy wal (4) przekazywane sa w kie¬ runku jego osi dodatkowe drgania bloku cylindrów silnika (15), podlegajace tlumie¬ niu (fig. 6).

4. Tlumik drgan wedlug zastrz. 1 — 3, znamienny tym, ze posiada postac wal¬ kowych lub kulkowych mas wyrównaw¬ czych (5), umieszczonych w wycieciach o kolowym przekroju poprzecznym, wyko* nanych w oslonie lub kole zamachowym, o- sadzonym na wale (4) o przekroju kolo¬ wym, przy czym srednica tych mas jest mniejsza od srednicy wyciec, tak iz masy dociskane sa sila odsrodkowa do kolowej powierzchni wewnetrznej wspomnianych wyciec, tlumiac drgania, wystepujace w o- slonie (1) wzglednie w kole zamachowym silnika (fig. 1).

5. Odmiana tlumika drgan wedlug zastrz. 1—4, znamienna tym, ze posiada postac scietych wycinków kola, stanowia¬ cych masy tlumiace (5) i umieszczonych luzno w pewnych odstepach od siebie we¬ wnatrz wienca (7) oslony (6), zaklinowa¬ nej na wale (4) silnika, której zewnetrzny wieniec (7) jest zaopatrzony na wewnetrz¬ nej stronie w dwa obwodowe rowki (8) o kolowych przekrojach poprzecznych, w których to rowkach sa prowadzone walki toczne (10), o które opieraja sie masy tlu¬ miace (5), zaopatrzone równiez na stronie - 5 —zewnetrzne] w dwa obwodowe rowki (9) o kolowym przekroju poprzecznym, przy czym srednice walków tocznych (10) sa mniejsze niz srednice przeswitu rowków (8, 9) w wiencu oslony (7) i w masach tlu¬ miacych (5, fig. 2 i 3), 6. Odmiana tlumika drgan wedlug zastrz. 1 — 4, znamienna tym, ze rowki (9) w masach tlumiacych (5) w przekroju pro¬ stopadlym do osi walu (4) maja ^sztalt kolowy, podczas gdy zarys rowków (8) znajdujacych sie w zewnetrznym wiencu (7) oslony, posiada w tym samym przekro¬ ju ksztalt wieloboku (fig/ 2 i 3). 7. Odmiana tlumika drgan wedlug zastrz. 1 — 4, znamienna tym, ze posiada zamocowane na wale (4) promieniowe plyt¬ ki (11) z kolowymi otworami (12), w któ¬ rych na zewnetrznych koncach plytek sa umieszczone walki (14), zaczepiajace z obydwu stron mas tlumiacych (5) o ich ucha z kolowymi otworami (13), przy czym srednica walków tocznych (14) jest mniej¬ sza od srednicy wspomnianych otworów (12, 13), dzieki czemu umozliwione jest wahanie mas tlumiacych (5) w polu dzia¬ lania sily odsrodkowej (fig. 4 i 5). 8. Odmiana tlumika drgan wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze posiada przy¬ najmniej jedna wahadlowa mase tlumiaca (19), osadzona przegubowo na ramieniu (20) obrotowego walu korbowego silnika, tak iz tlumiaca masa wahadlowa (19) po¬ siada jeden stopien swobody w kierunku podluznym walu, przy czym os, wokolo której moze wahac sie masa tlumiaca, le¬ zy w pewnej odleglosci od osi obrotu walu silnika, w którym wystepuja drgania, pod¬ legajace tlumieniu (fig. 7). 9. Odmiana tlumika drgan wedlug zastrz. 8, znamienna tym, ze posiada przy¬ najmniej jedna wahadlowa mase tlumiaca (19'), osadzona przegubowo na ramieniu korbowym (21) korbowego walu silnika (figv8). 10r .Odmiana tlumika drgan wedlug zastrz. 8 i 9 w zastosowaniu do zawieszo¬ nych, jednostronnie osadzonych silników spalinowych, a zwlaszcza gwiazdowych sil¬ ników spalinowych, znamienna tym, ze po¬ siada wahadlowa mase tlumiaca (19), osa¬ dzona przegubowo na tym ramieniu korbo¬ wym (20), które znajduje sie najdalej od miejsca osadzenia silnika na obsadzie wspornikowej [17, fig. 7), 11. Odmiana tlumika drgan wedlug zastrz. 8 i 9, w zastosowaniu do podwój¬ nych gwiazdowych silników spalinowych, znamienna tym, ze posiada dwie masy wa¬ hadlowe (19', 19"), osadzone przegubowo z obu stron osi obrotu walu korbowego na ramieniu korbowym (21), które laczy oby¬ dwa czopy korbowe walu korbowego (fig. 8). 12. Odmiana tlumika drgan wedlug zastrz. 9, znamienna tym, ze wahadlowe masy tlumiace (19 wzglednie 19', 19") ma¬ ja ksztalt litery C, przy czym boczne ra¬ miona tych mas zachodza na obydwie stro¬ ny ramienia korbowego (21) i sa z nim po¬ laczone za pomoca równoleglych wzgledem siebie walków (22', 22"), wpuszczonych koncami w otwory ramion tych mas (fig. 9). 13. Odmiana tlumika drgan wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze posiada dwie masy wahadlowe (23°, 2300) o jednym stopniu swobody w kierunku podluznym walu obrotowego (18), które sa umieszczo¬ ne w dwóch róznych plaszczyznach pro¬ mieniowych, przesunietych wzgledem sie¬ bie o kat 90°, przy czym srodek ciezkosci ukladu tych wahajacych sie w róznych plaszczyznach promieniowych mas waha¬ dlowych (23°, 2300) lezy w miejscu, w któ¬ rym w razie braku mas wahadlowych wi¬ nien znajdowac sie srodek ciezkosci nie¬ zbednej wówczas przeciwwagi. Raoul Roland Raymond S a r a z in. Zastepca: M. Skrzypkowski, rzecznik patentowy.Do opisu patentowego Nr 27577. Ark. i. EASS 'hv,g r^ is, «;Do opisu patentowego Nr 2757?. Ark. 2, _Fi$.7 Mg.tf. la' Iktf.lO. -,y Mg.0 S, 8i\ ^M*. Druk L. Boguslawskiego i Ski, Wartzawa* l8ff* isc* PL