Устройство для снижения вибраций и шума бака управляемого реактора
Изобретение относится к электротехнике, к средствам пассивной виброзащиты и может использоваться на подстанциях для уменьшения вибраций и шума трансформаторно-реакторного оборудования. Технический результат состоит в повышении надежности и увеличении ресурса оборудования. Устройство снижения вибрации и шума бака представляет собой совокупность линейных настраиваемых многочастотных осцилляторов, выполненных в виде стержня и массы. Настройка собственной частоты колебаний каждого из них осуществляется перемещением массы относительно стержня на заданную длину до совпадения с частотой вынужденных колебаний оборудования. Осцилляторы жестко устанавливаются на стенке бака оборудования на равном расстоянии от ребер. Собственные частоты их колебаний выбираются кратными частоте питания оборудования. Для жесткой установки устройства с возможностью съема без повреждения стенки бака в его состав введены постоянные магниты. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области электротехники, в частности к средствам пассивной виброзащиты, и может использоваться на распределительных подстанциях для уменьшения вибраций и шума трансформаторно-реакторного оборудования. В отличие от активных средств оно не требует управления и источника энергии.
Известно устройство (динамический гаситель) для уменьшения вертикальных колебаний дизеля генератора [1], имеющее груз, укрепленный на стержне, который играет роль упругой связи. Подбор частоты свободных колебаний гасителя производится передвижением груза вдоль стержня. Недостатком этого способа является одно вертикальное направление, в котором происходит снижение колебаний.
Прототипом (наиболее близким по технической сущности решением) заявляемого технического решения является конструкция гасителя колебаний генератора [2], которая позволяет уменьшать с помощью одних и тех же грузов колебания разных частот и направлений. Конструкция состоит из двух соединенных между собой перпендикулярных стержней, первый из которых закреплен на генераторе, на втором закреплены подвижные грузы. Взаимное положение стержней определяет частоту вертикальных колебаний, а положение грузов относительно стержня - частоту горизонтальных колебаний. Недостатком прототипа является отсутствие в его составе средств для снижения вибраций развитых поверхностей (пластин, оболочек) и уменьшения шума.
Задачей настоящего изобретения является создание устройства для уменьшения амплитуды колебаний значительной части поверхности стенки бака управляемого реактора (трансформатора) на частотах, кратных частоте действия основных электромагнитных сил - 100, 200, 300 и 400 Гц с возможностью реализации как на вновь создаваемых объектах, так и уже на находящихся в эксплуатации.
Целью настоящего изобретения является повышение надежности и увеличение ресурса оборудования за счет уменьшения динамических напряжений в сварных швах, снижения отрицательного воздействия вибраций на свойства (деструкцию) масла, а также улучшения экологической обстановки в месте установки оборудования за счет снижения создаваемого оборудованием шума.
Принцип действия устройства для снижения вибрации и шума бака управляемого реактора иллюстрируют фигуры чертежей:
на фиг.1 показана его конструкция,
на фиг.2 - места размещения устройств на баке реактора.
Устройство состоит из следующих основных элементов (фиг.1.): корпуса 1, изготовленного из ферромагнитного материала, например магнитомягкой стали марки Ст.10; плиты 2 из того же материала; нескольких, например четырех, грузов 3; соответствующего количества (например, четырех) шпилек 4; пластины 5 из немагнитного материала, например алюминия; крепежных изделий 6, 7 и 8; четырех постоянных магнитов 9.
В примере реализации устройства на корпусе 1 закреплены четыре шпильки 4 длиной 200 мм с резьбой М8. Резьба позволяет регулировать положение грузов 3 на нужном расстоянии от корпуса 1 и устанавливать требуемое значение собственных частот - например, 100, 200, 300 и 400 Гц (с точностью не хуже 1 Гц). В примере грузы 3 (4 штуки) имеют форму цилиндров массой 0,5 кг. При помощи крепежных изделий - шпильки, гайки и шайбы 6, 7, 8 корпус 1 крепится к квадратной плите 2, имеющей габариты (10×150×150) мм. Она снабжена четырьмя резьбовыми отверстиями М6, расположенными по углам плиты 2. К нижней поверхности плиты 2 крепятся четыре магнита 9, обладающих большой магнитной энергией. В свою очередь, магниты приклеены к алюминиевой пластине 5, расположенной в нижней части устройства. В рабочем положении (когда устройство установлено на стенку бака) пластина 5 соприкасается со стенкой. Наличие 4-х отверстий и пластины позволяет демонтировать устройство, преодолевая силы притяжения магнитов.
Устройство (ряд устройств) устанавливается на баке оборудования, например, на равном расстоянии от ребер. В центре устройства помещается акселерометр. Путем дополнительной подстройки положения грузов добиваются минимальных показаний вибраций, измеряемых акселерометром, на соответствующих частотах.
Для достижения цели настоящего изобретения - снижения вибрации и шума бака управляемого реактора с использованием предлагаемого устройства (одного или ряда таких устройств) проводятся следующие действия:
1. Определяются точки 10 стенок бака 11 реактора с наибольшими вибрациями. Как правило, это центральные области между ребрами 12 жесткости на плоских участках бака (фиг.2).
2. В указанных точках 10 анализируется спектральный состав вибраций, выделяются те частоты, которые определяют общий уровень. Как правило, это частоты, кратные частоте питания оборудования (50 Гц).
В указанные точки 10 устанавливаются предлагаемые устройства, избирательно настраиваемые на выделенные частоты вибраций.
Проводится дополнительная подстройка устройств для минимизации уровней вибрации и шума, создаваемого баком реактора. При необходимости, число устройств сокращается за счет снятия тех из них, которые в совокупности дают незначительный эффект. Позицией 13 на фиг.2 обозначен подвод электропитания к управляемому реактору.
Литература
1. Алексеев A.M., Сборовский А.К. Судовые виброгасители. Судпромгиз, 1962, с.42.
2. Алексеев А.М., Сборовский А.К. Судовые виброгасители. Судпромгиз, 1962, с.43.
1. Устройство для уменьшения вибраций и шума трансформаторно-реакторного оборудования, представляющее собой совокупность линейных настраиваемых многочастотных осцилляторов, выполненных в виде стержня и массы, настройка собственной частоты колебаний которых осуществляется перемещением массы относительно стержня на заданную длину до совпадения с частотой вынужденных колебаний оборудования, отличающееся тем, что осцилляторы крепятся к общему корпусу, соединенному с плитой, в состав устройства входят постоянные магниты, жестко закрепленные к нижней части плиты, а поверх магнитов установлена пластина из немагнитного материала.
2. Устройство для уменьшения вибраций и шума трансформаторно-реакторного оборудования по п.1, отличающееся тем, что собственные частоты осцилляторов выбраны из ряда частот 50·k, где k=1, 2, 3 и т.д. - целое число.
3. Устройство для уменьшения вибраций и шума трансформаторно-реакторного оборудования по п.1, отличающееся тем, что собственные частоты осцилляторов выбраны из ряда частот 60·k, где k=1, 2, 3 и т.д. - целое число.
