Упругодиссипативная опора

 

Использование: для гашения колебаний роторов путем автоматического управления упругодемпфирующими характеристиками. Сущность изобретения: при открытии клапана смазывающая среда поступает в зазор между корпусом и антифрикционным споем упругодемпфирующего элемента и в дросселирующий канал. Жесткость стяжной и возвратной пружин подбирают из условия удержания клапана в положении предварительного открытия. При вращении вала центробежные силы на равновесных массах преодолевают усилия стяжной пружины. Чувствительный элемент поворачивается вокруг оси и создает усилие на хвостовик. Клапан преодолевает усилие возвратной пружины. Расход смазочной жидкости увеличивается. Это приводит к изменению упругодемпфирующих характеристик элемента При остановке ротора усилия пружины возвращают клапан в п пожение предварительного открытия. 2з.пф-лы, 1 ип

(19) )Ш (И) (51) Fl 17 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4921848/27 (22) 16.03.91 (46) 15.11 93 Бюл. N() 41-42 (71) Самарский государственный аэрокосмический университет (72) Мулюкин О.П.; Цих С.В.; Пономарев Ю.К.; Чегодаев Д.E„. Захаров О.Ю. (73) Самарский государственный аэрокосмический университет (54) УПРУГОДИССИПАТИВНААЯ ОПОРА (57) Использование: для гашения колебаний роторов путем автоматического управления упругодемпфирующими характеристиками Сущность изобретения: при открытии клапана смазывающая среда поступает в зазор между корпусом и антифрикционным слоем упругодемпфирующего элемента и в дросселирующий канал. Жесткость стяжной и возвратной пружин подбирают из условия удержания клапана в положении предварительного открытия, При вращении вала центробежные силы на равновесных массах преодолевают усилия стяжной пру)кины. Чувствительный элемент поворачива.ется вокруг оси и создает усилие на хвостовик

Клапан преодолевает усилие возвратной пружины.

Расход смазочной жидкости увеличивается. Это приводит к изменению упругодемпфирующих характеристик элемента. При остановке ротора усилия пружины возвращают клапан в л(.пожение предварительного открытия. 2 зл.ф-лы, 1 ил.

2002982

Изобретение относится к конструкциям упругодиссипативных опор роторов, работающих преимущественно в криогенных и агрессивных средах, и может быть использовано в области общего. машиностроения.

Известно устройство, содержащее корпус опоры, вал, полость давления и регулятор давления в полости, Недостатком этого устройства является невозможность. автоматического регулирования упругодемпфирующих характеристик опоры в период работы. Это приводит к снижению надежности и долговечности работы устройства.

Наиболее близкой к предлагаемой конструкции по технической сущнОсти и достигаемому результату является радиальная опора скольжения, содержащая корпус, цапфу вала, опорные элементы с изменяемым рабочим зазором опоры за счет расположенных на ее внешней поверхности опорных сегментов, поджимаемых по мере иэйоса опоры системой радиально располо-. женных в цапфе цилиндров, приводимых в движение избыточным давлением смазочного материала, подаваемого через внутреннюю полость цапфы и штуцер.

Недостатком этой опоры является невозможность автоматического управления упругодем пфирующими свойствами опорного элемента, а также оптимизации величины радиального зазора и режима отвода тепла из зоны трения опоры в зависимости от частоты вращения ротора, что приводит к снижению надежности и долговечности работы опоры.

Цель изобретения — повышение надежности и долговечности работы упругодиссипативной .опоры путем автоматического управления упругодемпфирующими характеристиками опорного элемента, оптимизации величины радиального зазора и режима отвода тепла из эоны трения опоры в зависимости от частоты вращения вала, Указанная цель достигается тем, что в опоре, содержащей корпус, вал с каналами подвода и отвода смазочно-охлаждающей жидкости, цапфу вала с полостыа для подвода смазочно-охладающей жидкости к опорным упругодемпфирующим элементам и механизм регулирования давления смазочно-охлаждающей жидкости в полости цапфы, новым является то, что механизм регулирования давления смазочно-охла>кдающей жидкости выполнен в виде не менее двух симметрична. расположенных и шарнирно закрепленных на цапфе двуплечих рычагов, большие плечи которых снабжены жестко установленными на них сосредоточенными массами, а меньшие плечи рычагов введены в контакт с хвостовиком клапана, установленного на входе в полость цапфы вала и подпружиненного рабочей поверхностью к седлу. Кроме этого, сосредоточенные массы на больших плечах могут устанавливаться подвижно с возможностью изменения длины плеч, а сосредоточенные массы могут быть упруго связаны между собой.

На чертеже показан продольный разрез упругодиссипативной опоры.

Упругодиссипативная опора состоит иэ полого вала 1, закрепленного на цапфе 2 вала 1 упругодемпфирующего элемента 3

15 (например, из металлического аналога резины) с антифрикционным слоем 4, зафиксированного гайкой 5. и корпуса. 6, Дросселирующий канал 7 для прокачиваемой смаэывающей среды соединен через

20 дросселирующее отверстие 8 с внутренней полостью 9 цапфы 2.

Во внутренней полости 9 цапфы 2 выполнена дросселирующая клапанно-седель, ная пара 10, 11„клапан 10 который поджат к седлу 11 возвратной пружиной 12 с противонаправленным давлению прокачивземой смазывающей среды усилием, Клапан 10 снабжен хвостовиком 13, который введен в контакт 14 с малоплечими окончаниями за30 крепленного осями 15 на цапфе шарнирноцентробежного чувствительного элемента

16; большеплечие окончания снабжены резьбовыми вставками 17 с изменяемой длиной плеч и равновесными массами 18.

35 Равновесные массы 18 симметрично зафиксированы относительно оси вала 1 при помощи стяжной пружины 19 (например, браслетной). В качестве смазывающей среды (направление ее движения показано

40 стрелками) может быть использована жидкость или Газ.

Упругодиссипативная опора работает следующим образом.

После предварительной подачи смаэывающей среды открывается клапан 10 и через упругодемпфирующий элемент 3 она попадает в зону трения опоры — радиальный зазор между антифрикционным слоем и корпусом б, а также через дросселирующее отверстие 8 подается в дросселирующий канал 7.

Таким образом, осуществляется предварительное открытие клапана 10, Жесткости стяжной пружины 19 и возвратной пружины 12 подобраны так, что удерживают клапан 10 в положении предварительного открытия.

После начала вращения вала 1 (запуск ротора) центробежные силы, возникающие на равновесных массах 18 большеплечих

2002982 окончаний шарнирно-центробежного чувствительного элемента 16, преодолевают усилие стяжной пружины 19. Это приводит к шарнирному перемещению на осях 15 чувствительного элемента 16 таким образом. что малоплечее окончание его создает усилие через контакт 14 на хвостовик 13. тем самым перемещая клапан 10 относительно седла 11 и преодолевая усилие возвратной пружины 12. 3а счет этого происходит иэменекие расхода прокачиваемой смазывающей среды через дросселирующую клапанно-седельную пару 10, 11. Это приводит,к изменению упругодемпфирующих характеристик элемента 3, а также величины радиального зазора и расхода смазывающей среды между антифрикционным слоем

4 и корпусом 6.

В процессе работы ротора изменение расхода смазывающей среды через дросселирующую клапанно-седельную пару 10 11

Формула изобретения

1. УПРУГОДИССИПАТИВНАЯ ОПОРА, содержащая корпус, опорные упругодемпфирующие элементы и вал с каналами подвода и отвода смазочно-охлаждающей жидкости, а также цапфу вала с полостью для подвода смазочно-охлаждающей жидкости к упомянутым опорным элементам и механизм регулирования давлением смазочно-охлаждающей жидкости в полости цапфы, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности работы опоры путем автоматического управления упругодемпфирующими характеристиками опорного элемента, оптимизации величины радиального зазора и режима отвода тепла из зоны трения опоры в зависимости от частоты вращения вала, механизм регулирования давлением смапроисходит прямо пропорционально частоте вращения вала 1.

В процессе останова ротора при снижении центробежных сил, возникающих нв

5 равновесных массах 18. усилия возвратной пружины 9 и стяжной пружины 19 возвращают клапан 10 в положение предварительного открытия в порядке обратном вышеописанному.

10 Таким образом, в предлагаемой конструкции упругодиссипативной опоры достигаются автоматическое регулирование упругодемпфирующих свойств опоры, оптимизация радиального зазора и режима отво15 да тепла из зоны трения опоры в зависимости от частоты вращения ротора.

Тем самым обеспечивается повышенная надежкость и долговечность работы опоры. (56) Сборник докладов семинара-школы

20 "Триболог"6M", статья Замятиной Л.А. "Радиальная опоры скольжения с самокомпенсацией износа". Ростов: 1-5 октб 1990, с.32. зочно-охлаждающей жидкости выполнен в

25 виде установленного на входе в полость цапфы вала седла и подпружиненного рабочей поверхностью к седлу клапана с хвостовиком, а также по меньшей мере двух симметрично расположенных и шарнирно закрепленных на цапфе двуплечих рычагов с установленными на плечах большей длины равновесными массами и плечи мень35 øåé длины которых расположены в контакте с хвостовиком клапана.

2. Опора по п.1, отличающаяся тем, что равновесные масси установлены на плечах большей длины подвижно с возможностью

40 изменения длины плеч.

3. Опора по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что равновесные массы связаны между собой упруго.

2002982

Составитель Д.Чегодаев

Техред М.Моргентал Корректор С. Юско

Редактор

Тираж Подписное

НПО ".Поиск" Роспатента

113035. Москва, Ж-35, Раущская наб., 4/5

Заказ 3225

Производственно-издательский комбинат ".Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101