Способ уменьшения вибрации роторных механизмов и машин

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

lii)983346

Союз Советскик

Социалистические

Республик (б! ) Дополнительное к авт. свид-ву(Sl)Nl. Кл. (22)Заявлено 24.06.80 (2!)2945781/25-28

F 16 F 15/00

G 01 К 11/00 с присоединением заявки.%(23) Приоритет

Гесудэрстееииый кекитет

СССР

10 делэм изаеретений и открытий (53) УДK621.941 ° .. 1 (088.8) Опубликовано 23.12.82 ° Бюллетень М 47

Дата опубликования описания 23. 12.82

С. В. Власов, И.Д. Генкин, P.Ë. Иоффе, А.И.Иедведков и E.Ê.Протопопов (72) Авторы изобретения! ,i

Государственный научно-исследовательский институт . машиноведения им. академика А.А.Благонравова., (7I ) Заявитель (54) СПОСОБ УМЕНЬШЕНИЯ ВИБРАЦИЙ РОТОРНЫХ ИЕХАНИЗИОВ

И ИАШИН

Изобретение относится к средствам гашения вибраций различных машин и механизмов, конструкции которых содержат роторы.

Известен способ уменьшения коле5 . баний газовой среды, вызванных работой машины, заключающийся в перераспределении энергии колебаний по частотам. Способ основан на модуляции колебаний газовой среды ультразву- lp ком (1).

Недостаток данного способа состоит в том, что при уменьшении колебаний газовой среды колебания машины не уменьшаются. l5

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ уменьшения вибраций роторных механизмов и машин, заключающийся в том, что производят перераспределение энергии вибраций посредством частотной модуляции путем неравномерной установки рабочих частей (например, лопаток турбины, центробежного насоса и т.п.) 2).

Недостаток известного способа заключается в его неэффективности для снижения вибраций на оборотной частоте. л

Целью изобретения является повышение эффективности снижения вибраций на оборотной и кратной ей частотах.

Укаэанная цель достигается тем, что согласно способу уменьшения вибраций poTopHblx механизмов и машин, заключающемуся в том, что производят перераспределение энергии вибраций при помощи .частотной модуляции,по» следнюю осущест.апяют путем периодического изменения угловой скорости и вращения ротора.

На фиг.! изображена схема роторного стенда, с помощью которого реализуется предложенный способ умень-f шения вибраций; на фиг.2 - графики

3 98334 .Временной зависимости скорости. враще ния ротора при работе в стационарном режиме (Q) и. при использовании предложенного способа Я) по оси абсцисс отложено время в секундах, ЪО оси ординат скорость вращения ротора в герцах на фиг ° 3. - спектро граммы вибраций ротора на оборотной частоте (4) и второй гармонике (Г) при работе в стационарном режиме, >0 и спектрограммы вибрации ротора на оборотной, частоте (d) и второй гармонике (7М)при использовании предлагаемого способа (по оси абсцисс отложена частота в герцах), 15 по оси ординат - уровень вибраций в децибелах

Роторный стенд содержит электродвигатель 1 постоянного тока, заторможенный ротор 2, опирающийся 20 на подшипники 3 и 4 тиристорное устройство 5, позволяющее периодически плавно изменять скорость вра щения электродвигателя по заданному закону (гармоническому). Скорость 25 вращения ротора регистрируется отметчиком 6 оборотов. Уровень вибраций измеряется датчиком 7, располо женным на опорном фланце подшипник, 3..Сигнал с датчика поступает на . зо спектроанализатор 8.

Прй работе в стационарном режиме скорость вращения ротора постоянна.

Снижение уровня вибраций дости, гается тем, что производят перераспределение энергии вибраций по частоте посредством частотной модуляции. модуляция вибраций ротора, связанного с электродвигателем возникает вследствие периодического плавного 4g изменения скорости вращения электроI двигателя.

Полученные экспериментальные данные показывают, что при индексе модуляции 45 р =ьМ(g. =)5 где ЬХ вЂ” частотное отклонение;

Q - частота модуляции.

Использование предлагаемого спосо. ба позволяет снизить уровень вибраций на оборотной частоте на 14 дБ, на кратных гармониках на 16 дБ.

Вследствие того, что дискретные составляющие вибраций на оборотной частоте и кратных гармониках у реальных механизмов не являются бесконечно узкимй и имеют конечную ширину, при частотной модуляции спектр частотномодулированного колебания представляет собой широкую линию шириной 2 Ü9, вследствие перекрытия соседних дискретных составляющих.

Применение предложенного способа позволяет существенно снизить уровень вибраций машин и механизмов на определенных режимах их работы, что в конечном счете йовысит их надежность

Формула изобретения

Способ уменьшения вибраций роторных механизмов и машин, заключающийся в том, что производят перераспределение энергии вибраций при помощи частотной модуляции, о т л и ч а юшийся тем, что,с целью повышения эффективности снижения вибраций на оборотной и кратной ей частотах, частотную модуляцию осуществляют путем периодического изменения угловой скорости вращения ротора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CLIA У 3693749, кл. 181 33, 1970.

2. О.Ewald, Мо!se Rec1uction by

Applynq Nodulation Principles.

J.Aconst.Soc. Am. Vol. 49, 1381, 1971

,nðoToòèn).

983346

7 а

F(ay/

Ф (gd

Ям Я

ВНИИПИ Заказ 9873/40 Тираж 990 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4,ф EYE)