RU2035645C1

RU2035645C1 - Dynamical vibration damper

Info

Publication number: RU2035645C1
Authority: RU
Inventors: А.С. Гольдин
Priority date: 1991-11-26
Filing date: 1991-11-26
Publication date: 1995-05-20

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: damper has flexible-and-massive beam provided with a massive fastening unit which is positioned at the middle part of the beam. The intermediate member is constructed as a flexible beam whose middle part is connected with the massive fastening unit and the ends serves for mounting on an object. EFFECT: enhanced efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к вибрационной технике и предназначено для использования в энергомашиностроении и энергетике. The invention relates to vibration technology and is intended for use in power engineering and energy.

Известны динамические гасители колебаний (ДГК), состоящие из упругих длинномерных элементов (стержней, балок, рессор) и присоединяемых к ним масс и закрепляемые на защищаемом объекте [1] [2] [3]
Наиболее близким по сущности к изобретению является ДГК, состоящий из рессоры, на концах которой закреплены массивные диски, а в середине располагается массивный узел крепления, посредством которого рессора присоединяется к промежуточному элементу, краями закрепляемому на защищаемом объекте, промежуточный элемент представляет из себя жесткую стержневую конструкцию.Known dynamic vibration dampers (DHA), consisting of long elastic elements (rods, beams, springs) and masses attached to them and fixed on the protected object [1] [2] [3]
The closest in essence to the invention is the DHA, consisting of a spring, at the ends of which massive disks are fixed, and in the middle there is a massive mounting unit, by means of which the spring is attached to the intermediate element, which is fixed to the protected object with the edges, the intermediate element is a rigid rod structure .

Недостатком рассматриваемого ДГК является то, что при некоторых заданных параметрах рессоры и массах дисков существует ограниченный и не всегда достаточный уровень действующих вибрационных нагрузок, выше которого динамические напряжения превышают допустимые. Этот недостаток наиболее существен в условиях применения ДГК для защиты подшипников крупных энергетических агрегатов с высокой скоростью вращения роторов, где действуют большие динамические нагрузки, а конструктивные размеры ДГК ограничены размерами защищаемого объекта. The disadvantage of this DHA is that for some specified spring parameters and disk masses there is a limited and not always sufficient level of acting vibration loads, above which the dynamic stresses exceed the permissible ones. This drawback is most significant in the context of the use of DHA to protect bearings of large power units with a high rotor speed, where large dynamic loads act, and the structural dimensions of the DHA are limited by the dimensions of the protected object.

Целью изобретения является повышение эффективности гашения колебаний за счет увеличения компенсирующих сил, создаваемых ДГК, при ограниченных его размерах и массах. The aim of the invention is to increase the efficiency of damping oscillations by increasing the compensating forces created by the DHA, with its limited size and mass.

Это достигается тем, что в качестве промежуточного элемента, присоединяемого к защищаемому объекту, используется гибкая упругая балка. This is achieved by the fact that a flexible elastic beam is used as an intermediate element attached to the protected object.

Жесткий промежуточный элемент, используемый в прототипе, практически не влияет на динамические свойства ДГК и по существу является продолжением защищаемого объекта. The hard intermediate element used in the prototype has virtually no effect on the dynamic properties of the DHA and is essentially a continuation of the protected object.

При существенной упругой податливости промежуточного элемента меняются динамические свойства ДГК: в работу ДГК помимо располагающихся на концах рессоры или балки масс включаются все массивные элементы ДГК, их инерционные силы складываются и увеличивают действующую на объект компенсирующую силу. В то же время существует жесткость промежуточного элемента, ниже которой существенно уменьшаются деформации присоединенной к нему рессоры или балки и соответственно уменьшаются компенсирующие инерционные силы. Оптимальная податливость промежуточного элемента определяется расчетами. With a substantial elastic flexibility of the intermediate element, the dynamic properties of the DHA change: in addition to the masses located at the ends of the spring or beam, all the massive elements of the DHA are added to the DHA, their inertial forces add up and increase the compensating force acting on the object. At the same time, there is a rigidity of the intermediate element, below which the deformations of the springs or beams attached to it substantially decrease and, accordingly, the compensating inertial forces decrease. The optimal flexibility of the intermediate element is determined by calculations.

Наиболее простым по конструкции является промежуточный элемент в виде упругой балки. Жесткость этой балки выбирается так, что при заданных предельных размерах элементов ДГК и величинах присоединяемых к нему масс обеспечивается максимальная либо достаточно близкая к ней компенсирующая сила, соответствующая допустимым динамическим напряжениям в наиболее нагруженных сечениях. The simplest in design is an intermediate element in the form of an elastic beam. The stiffness of this beam is selected so that for a given limiting size of the elements of the DGK and the values of the masses attached to it, a maximum or sufficiently compensating force is provided corresponding to the allowable dynamic stresses in the most loaded sections.

На чертеже изображен ДГК, содержащий промежуточный элемент в виде гибкой упругой балки. The drawing shows a DHA containing an intermediate element in the form of a flexible elastic beam.

Колеблющиеся массы 1 закреплены на концах упругомассивной балки 2, в середине которой имеется массивный узел крепления 4, посредством которого упругомассивная балка соединена с промежуточным элементом 3 в его средней части. Концы промежуточного элемента 3 предназначены для закрепления ДГК на защищаемом объекте 5. Промежуточный элемент 3 выполнен в виде гибкой упругой балки. Oscillating masses 1 are fixed at the ends of an elastic-massive beam 2, in the middle of which there is a massive mount 4, through which the elastic-massive beam is connected to an intermediate element 3 in its middle part. The ends of the intermediate element 3 are designed to secure the DHA on the protected object 5. The intermediate element 3 is made in the form of a flexible elastic beam.

Расчеты показывают, что при заданных ограничениях по габаритам и присоединяемым массам ДГК применение изобретения позволяет до нескольких раз увеличить компенсирующую силу ДГК. Calculations show that, given the restrictions on the dimensions and the attached masses of DHA, the use of the invention allows several times to increase the compensating power of DHA.

Применение изобретения позволяет конструировать компактные ДГК, несущие сравнительно небольшие колеблющиеся массы и обладающие высокой надежностью при компенсации больших вибрационных нагрузок на объект. Наиболее эффективно применение изобретения для компенсации вибрации на постоянной частоте, которая имеет место на подшипниках синхронных энергетических агрегатов. The application of the invention allows the construction of compact DGCs, which carry relatively small oscillating masses and have high reliability while compensating for large vibration loads on the object. The most effective application of the invention is to compensate for vibration at a constant frequency, which occurs on bearings of synchronous power units.

Преимущества применения изобретения состоят, кроме того, в следующем: компактный ДГК не нарушает архитектуру агрегата и позволяет вполне удовлетворить требования промышленной эстетики;
повышается приведенная колеблющаяся масса ДГК при ограниченной общей его массе, что позволяет более надежно гасить колебания при возможном небольшом изменении их частот;
на объектах возможные места крепления ДГК чаще всего представляют из себя два симметрично расположенных отверстия, что предопределяет введение промежуточного элемента по конструктивным соображениям, при этом гибкая упругая балка как промежуточный элемент обладает меньшими габаритами и (или) массой, чем любая жесткая конструкция (например, жесткая балка или стержневая конструкция).The advantages of applying the invention are, in addition, the following: compact DGK does not violate the architecture of the unit and allows you to fully satisfy the requirements of industrial aesthetics;
the reduced oscillating mass of the DHA increases with a limited total mass, which allows more reliable damping of the vibrations with a possible small change in their frequencies;
The possible attachment sites for DHA at the objects are most often two symmetrically located holes, which determines the introduction of an intermediate element for structural reasons, while a flexible elastic beam as an intermediate element has smaller dimensions and (or) weight than any rigid structure (for example, a rigid beam or bar structure).

Claims

A DYNAMIC OSCILLATOR, containing an elastic-massive beam with a massive attachment unit located in its middle part, masses fixed at the ends of the beam, and an intermediate element, with the middle part connected to the massive attachment unit, and its ends intended for installation on an object, characterized in that the intermediate element is made in the form of a flexible elastic beam.