RU180727U1

RU180727U1 - INSTALLATION FOR RESEARCH OF LONGITUDINAL, TRANSVERSE AND TORQUE VIBRATIONS OF PUMPING AND COMPRESSOR EQUIPMENT

Info

Publication number: RU180727U1
Application number: RU2017145185U
Authority: RU
Inventors: Алексей Александрович Халявкин; Наталья Александровна Сафонова; Александр Германович Кудасов; Владимир Николаевич Мещеряков; Татьяна Эдуардовна Пантелеева; Андрей Владимирович Сычев; Элеонора Гарифуллаевна Ишмухамедова
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Астрахань" (ООО "Газпром добыча Астрахань")
Priority date: 2017-12-21
Filing date: 2017-12-21
Publication date: 2018-06-21

Abstract

Полезная модель относится к области машиностроения и может найти применение для реализации экспериментальных методов исследований колебаний и соответствующих им явлений в насосно-компрессорном оборудовании. Технический результат – повышение точности экспериментальных исследований колебаний вращающегося вала насосно-компрессорного оборудования за счет расширения диапазона исследований параметрических характеристик подшипникового узла. Технический результат достигается тем, что известное устройство, имеющее раму и опоры, асинхронный двигатель, протяженную опору с корпусом и вкладышем, диск, отличающееся тем, что протяженная опора установки дополнительно имеет возможность совершать возвратно-поступательные движения по вертикали за счет передвижения ролика по кулачку, установленному на втулке опоры, причем вращение вала с диском и протяженной опоры создается за счет передачи вращения валов двух асинхронных двигателей с преобразователями частоты через клиноременную передачу. 1 ил.The utility model relates to the field of mechanical engineering and can find application for the implementation of experimental methods for studying vibrations and the corresponding phenomena in pumping equipment. EFFECT: increased accuracy of experimental studies of oscillations of a rotating shaft of tubing equipment by expanding the range of studies of the parametric characteristics of the bearing assembly. The technical result is achieved in that the known device having a frame and bearings, an induction motor, an extended support with a housing and an insert, a disk, characterized in that the extended installation support additionally has the ability to make reciprocating movements vertically by moving the roller along the cam, mounted on the sleeve of the support, and the rotation of the shaft with the disk and the extended support is created by transmitting the rotation of the shafts of two induction motors with frequency converters through a V-belt broadcast. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к области машиностроения и может найти применение для реализации экспериментальных методов исследований колебаний и соответствующих им явлений в насосно-компрессорном оборудовании.The utility model relates to the field of mechanical engineering and can find application for the implementation of experimental methods for studying vibrations and the corresponding phenomena in pumping equipment.

Известно устройство (свидетельство РФ №2972 «Стенд для испытания моделей судового валопровода», В63Н 23/34, G01M 13/02, опубликовано 16.10.1996), содержащее электродвигатель постоянного тока, кривошипно-шатунный механизм, гребной, промежуточный и упорный валы, гребной винт со съемными лопастями и вибраторы. Гребной винт связан с коленчатым валом посредством гребного, промежуточного и упорного вала. Все валы размещаются на подвижных опорах скольжения, динамические свойства которых можно задавать в соответствии с задачей исследования. Опоры можно передвигать вдоль оси валопровода. Валы съемные и самоцентрирующиеся, в качестве упорного подшипника установлен радиально-шариковый подшипник, заключенный в массивный корпус.A device is known (RF certificate No. 2972 "Stand for testing models of ship shaft shafts", V63N 23/34, G01M 13/02, published October 16, 1996) containing a direct current electric motor, crank mechanism, propeller, intermediate and persistent shafts, propeller screw with removable blades and vibrators. The propeller is connected to the crankshaft by means of a propeller, intermediate and thrust shaft. All shafts are placed on movable sliding bearings, the dynamic properties of which can be set in accordance with the research task. The supports can be moved along the axis of the shafting. The shafts are removable and self-centering, as a thrust bearing, a radial ball bearing is installed, enclosed in a massive housing.

Недостатками известного устройства являются его сложность и высокая стоимость.The disadvantages of the known device are its complexity and high cost.

Наиболее близким по технической сути является устройство (патент РФ №143661 «Устройство для исследований поперечных и продольных колебаний валопроводов судов», G01H 17/00, опубликовано 27.07.2014) для исследования поперечных и продольных колебаний валопроводов судов, имеющее раму и опоры, асинхронный двигатель, диск, через который передается переменная по величине сила и действует переменный изгибающий момент.The closest in technical essence is the device (RF patent No. 143661 "Device for the study of transverse and longitudinal vibrations of ship shaft lines", G01H 17/00, published July 27, 2014) for the study of transverse and longitudinal vibrations of ship shaft lines, having a frame and bearings, an induction motor , a disk through which a variable in magnitude force is transmitted and a variable bending moment acts.

Данное устройство имеет ряд недостатков, не позволяющих в полной мере исследовать системы вращающихся валов. Недостатками устройства являются невозможность исследования продольных, поперечных и крутильных колебаний вала с учетом действия нагрузок.This device has several disadvantages that do not allow to fully explore the system of rotating shafts. The disadvantages of the device are the inability to study the longitudinal, transverse and torsional vibrations of the shaft, taking into account the effects of loads.

Техническая задача - создание установки для исследования продольных, поперечных и крутильных колебаний вала применительно к системе насосно-компрессорного оборудования с учетом изменения параметрических характеристик подшипникового узла насосно-компрессорного оборудования, позволяющей расширить диапазон исследований и получить массив экспериментальных данных для дальнейшей обработки.The technical task is to create an installation for studying longitudinal, transverse and torsional vibrations of the shaft as applied to the pumping and compressor equipment system, taking into account changes in the parametric characteristics of the bearing assembly of the pumping and compressor equipment, which allows expanding the research range and obtaining an array of experimental data for further processing.

Технический результат - повышение точности экспериментальных исследований колебаний вращающегося вала насосно-компрессорного оборудования за счет расширения диапазона исследований параметрических характеристик подшипникового узла.EFFECT: increased accuracy of experimental studies of oscillations of a rotating shaft of tubing equipment by expanding the range of studies of the parametric characteristics of the bearing assembly.

Технический результат достигается тем, что известное устройство, имеющее раму и опоры, асинхронный двигатель, протяженную опору с корпусом и вкладышем, диск, отличающаяся тем, что протяженная опора установки дополнительно имеет возможность совершать возвратно-поступательные движения по вертикали за счет передвижения ролика по кулачку, установленному на втулке опоры, причем вращение вала с диском и протяженной опоры создается за счет передачи вращения валов двух асинхронных двигателей с преобразователями частоты через клиноременную передачу.The technical result is achieved by the fact that the known device having a frame and bearings, an induction motor, an extended support with a housing and an insert, a disk, characterized in that the extended installation support additionally has the ability to make reciprocating movements vertically by moving the roller along the cam, mounted on the sleeve of the support, and the rotation of the shaft with the disk and the extended support is created by transmitting the rotation of the shafts of two induction motors with frequency converters through a V-belt broadcast.

Протяженная опора установки, совершающая возвратно-поступательные движения по вертикали, моделирует изменения параметрических характеристик подшипника скольжения насосно-компрессорного оборудования. Дополнительно, исследования продольных, поперечных и крутильных колебаний вала применительно к системе насосно-компрессорного оборудования на данной установке достигаются в результате выбора материала подшипника, подбора подшипника с определенной величиной износа и частотой вращения кулачка позволяющего получать соответствующие экспериментальные данные.The extended support of the installation, which performs reciprocating movements along the vertical, simulates changes in the parametric characteristics of the sliding bearing of the tubing equipment. Additionally, studies of longitudinal, transverse and torsional vibrations of the shaft as applied to the pump-compressor equipment system at this installation are achieved as a result of the selection of the bearing material, selection of the bearing with a certain amount of wear and cam speed, which allows obtaining the corresponding experimental data.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором схематично изображена установка исследования продольных, поперечных и крутильных колебаний вала применительно к системе насосно-компрессорного оборудования (фиг.).The essence of the utility model is illustrated by the drawing, which schematically shows the installation of the study of longitudinal, transverse and torsional vibrations of the shaft as applied to the pumping equipment system (Fig.).

Экспериментальная установка представлена на чертеже (фиг. 1 - общий вид установки для исследования продольных, поперечных и крутильных колебаний валов насосно-компрессорного оборудования). Установка имеет металлическую раму 1, вал 2, соединенный фланцами 3, установленный на двух подшипниках качения 4 и подшипнике скольжения 5. Материал подшипника скольжения - капролон, фторопласт, резина, баббит и т.д. Подшипники установлены на двух опорах 6 и 7. Вал приводится в движение асинхронным двигателем 8 через клиноременную передачу 9. На конце вала 2 установлен диск 10. Подшипник скольжения 5 за счет опоры 7 может совершать возвратно-поступательные движения по вертикали. Сама опора 7 состоит из стойки, четырех втулок, цилиндра, пружины, двух стаканов ролика и кулачка. Движение подшипника скольжения 5 приводится за счет вращения вала асинхронного двигателя 11 через клиноременную передачу 12.The experimental setup is presented in the drawing (Fig. 1 is a General view of the setup for studying longitudinal, transverse and torsional vibrations of the shafts of tubing equipment). The installation has a metal frame 1, a shaft 2 connected by flanges 3, mounted on two rolling bearings 4 and a sliding bearing 5. The material of the sliding bearing is caprolon, fluoroplastic, rubber, babbit, etc. The bearings are mounted on two bearings 6 and 7. The shaft is driven by an asynchronous motor 8 through a V-belt drive 9. A disk 10 is installed at the end of the shaft 2. The sliding bearing 5, due to the support 7, can perform reciprocating movements vertically. The support 7 itself consists of a stand, four bushings, a cylinder, a spring, two cups of a roller and a cam. The movement of the sliding bearing 5 is due to the rotation of the shaft of the induction motor 11 through a V-belt drive 12.

Работа устройства. Асинхронный двигатель 8 через клиноременную передачу 9 передает крутящий момент валу 2 установки. В процессе вращения вала подшипник скольжения 5 совершает возвратно-поступательные движения заданной частоты. Частота вращения вала 2 и движения подшипника скольжения регулируется при помощи преобразователя частот (на чертеже не указаны).The operation of the device. An asynchronous motor 8 through a V-belt drive 9 transmits torque to the installation shaft 2. In the process of rotation of the shaft, the sliding bearing 5 performs a reciprocating motion of a given frequency. The frequency of rotation of the shaft 2 and the movement of the sliding bearing is regulated using a frequency converter (not shown in the drawing).

В процессе проведения эксперимента можно изменять материал вкладыша и величину зазора подшипника скольжения 5, материал и диаметр вала 2, вертикальное движение подшипника скольжения 5.During the experiment, you can change the material of the liner and the clearance of the sliding bearing 5, the material and diameter of the shaft 2, the vertical movement of the sliding bearing 5.

Установка позволяет изучать продольные, поперечные и крутильные колебания вала применительно к системе насосно-компрессорного оборудования. Также возможно проведение на установке механических испытаний металлов на усталость при поперечном изгибе и консольном нагружении рабочей части образца вала 2.The installation allows you to study the longitudinal, transverse and torsional vibrations of the shaft in relation to the system of tubing equipment. It is also possible to carry out mechanical fatigue testing of metals at the installation under transverse bending and cantilever loading of the working part of the shaft sample 2.

Таким образом, предлагаемая в качестве полезной модели установка позволяет исследовать продольные, поперечные и крутильные колебания вала применительно к системе насосно-компрессорного оборудования с учетом изменения параметрических характеристик подшипникового узла насосно-компрессорного оборудования, позволяющей расширить диапазон исследований и получить массив экспериментальных данных для дальнейшей обработки.Thus, the installation proposed as a utility model makes it possible to study longitudinal, transverse, and torsional vibrations of a shaft as applied to a system of tubing equipment, taking into account changes in the parametric characteristics of the bearing assembly of tubing equipment, which allows expanding the range of studies and obtaining an array of experimental data for further processing.

Предлагаемая полезная модель позволяет изучить и исследовать влияние величины износа подшипника скольжения на частоту возникновения явления резонанса при различных условиях нагружения вала.The proposed utility model allows one to study and investigate the effect of the wear of a sliding bearing on the frequency of occurrence of a resonance phenomenon under various conditions of shaft loading.

Claims

Installation for the study of longitudinal, transverse and torsional vibrations of tubing equipment containing a frame and bearings, an induction motor, an extended support with a housing and an insert, a disk, characterized in that the extended support of the installation additionally has the ability to reciprocate vertically due to the movement of the roller on the cam mounted on the sleeve of the support, and the rotation of the shaft with the disk and the extended support is created by transmitting the rotation of the shafts of two induction motors frequency converters through V-belt transmission.