Способ гашения колебаний гибкого ротора с электромагнитными опорами
Изобретение относится к средствам гашения колебаний роторов и валов машин и механизмов. Цель изобретения - повышение эффективности гашения изгибных резонансных колебаний ротора за счет расширения диапазона рабочих частот, и исключение зависимости колебаний ротора от взаимного расположения датчиков и электромагнитных опор путем выбора числа сечений ротора , в которых производятся измерения колебаний , равным 4 + 2п, где п - известное число форм собственных изгибных колебаний ротора в рабочей зоне cKopocrei враш.ения. Компенсирующие силы формируют по обобщенным координатам, определяющим смещения ротора как абсолютно жесткого тела вдоль координатных осей X, У, повороты ротора как абсолютно жесткого тела вокруг координатных осей У, X и изгиб ротора в координатных плоскостях X О, У 0. 3 ил. с (Л 1C со ю оо
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
@ц 4 F 16 F 15/18
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCHOMV СВИД=ТЕЛЬСТВУ
Ю
CO
CO
Ю
Ю
С О
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3671694/25-28 (22) 05. 12.83 (46) 15.02.87. Бюл. № 6 (71) Псковский филиал Ленинградского политехнического института им. М. И. Калинина (72) Ю. Н. Журавлев, Н. М. Ильин, Н. В. Хмылко и А. Г. Хростицкий (53) 62-822 (088.8) (56) Патент ФРГ № 2658687, кл. F 16 F 15/18, 1980.
Методы создания машин в малошумном исполнении. М.: Наука, 1978, с. 58 — 62. (54) СПОСОБ ГАШЕНИЯ КОЛЕБАНИИ
ГИБКОГО РОТОРА С ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМИ ОПОРАМИ (57) Изобретение относится к средствам гашения колебаний роторов и валов машин и
„„SU„„1290023 A ) механизмов. Цель изобретения — повышение эффективности гашения изгибных резонансных колебаний ротора за счет расширения диапазона рабочих частот, и исключение зависимости колебаний ротора от взаимного расположения датчиков и электромагнитных опор путем выбора числа сечений ротора, в которых производятся измерения колебаний, равным 4 + 2п, где и — известное число форм собственных изгибных колебаний ротора в рабочей зоне скоростей вращения. Компенсирующие силы формируют по обобщенным координатам, определяюшим смещения ротора как абсолютно жесткого тела вдоль координатных осей Х, У, повороты ротора как абсолютно жесткого тела вокруг координатных осей У, Х и изгиб ротора в координатных плоскостях Х == О, У=О. 3 ил.
1290023
Изобретение относится к средствам гашения колебаний роторов и валов машин и механизмов.
Цель изобретения — повышение эффективности гашения изгибных резонансных колебаний ротора за счет расширения зоны рабочих частот и исключения зависимости колебаний ротора от взаимного расположения датчиков, иЗмеряющих колебания ротора, и электромагнитных опор.
На фиг. 1 изображен ротор, имеющий радиальные и осевую электромагнитные опоры, общий вид; на фиг. 2 и 3. — системы измерения обобщенных координат.
Способ гашения колебаний гибкого ротора реализуется с помощью устройства, содержащего датчики 1 — 4 колебаний, установленные в ряде сечений ротора 5, имеющего электромагнитные опоры 6 — 8 и систему измерения обобщенных координат, выполненную, например, в виде сумматоров
9 — 16. 20
Способ гашения колебаний гибкого ротора осуществляется следующим образом.
При вращении ротора 5 имеют место его изгибные колебания, которые фиксируются датчиками 1 — 4 в различных сечениях ротора в плоскостях Х = О, У = О.
Смещение, например, вдоль произвольного сечения ротора, имеющего продольную координату 2„ в момент времени t, может быть представлено в виде разложения смещения ротора по формам собственных из- 30 ги ных колебаний
x, = x.+z,v+ у, (z<)x,+ ... +1(z,)x, где Х, — смещение при изгибе сечения ротора вдоль координатной оси Х;
Х, — обобщенная координата„З5 равная смещению ротора, как абсолютно жесткого тела вдоль оси Х; — обобщенная координата, равная повороту ротора 40 как абсолютно жесткого тела вокруг оси У;
f (Zc)," а(zс) — формы собственных изгибных колебаний ротора в плоскости У = О;
Х >- >n — обобщенные координаты, 4> определяющие изгиб ротора в плоскости У = О.
Аналогичным образом может быть представлено смещение произвольного сечения ротора с координатой Е вдоль оси У.
У вЂ” — У, + Z 9+ f,(Z/) У, + ... +
5 д где — смещение при изгибе сечения ротора вдоль координатной оси У; — обобщенная координата, у равная смещению ротора как абсолютно жесткого тела вдоль оси У;
8 — обобщенная координата, равная повороту ротора как абсолютно жесткого тела вокруг оси Х; ю к а e — формы собственных изгибных колебаний в плоскости Х = О;
У,,... У1 — обобщенные координаты, определяющие изгиб ротора в плоскости Х = О.
Для определения обобщенных координат
Х,, 1, Х„..., Х количество сечений ротора, в которых измеряются смещения, должно быть равно п + 2; для определения обобщенных координат У,, 8, У, ... У„количество сечений также должно быть равно
n + 2.
Обобщенные координаты находятся путем решения системы уравнений
x,+zg у+1, (z,) х,+ ... +1, (ф х =
+ Z> 8 + f (Z ) У + ... + f„(z>) У„=
= Р.; j = 1,2,...п+ 2, Решение этой системы уравнений выполняется в сумм атора х 9 — 16.
Выходные величины X,, f, Х, ... Х„;
У, 9, У1, ... У„с выходов сумматоров после соответствующей обработки подаются в электромагнитные опоры 6 и 7 для гашения колебаний ротора.
Предлагаемый способ гашения колебаний гибкого ротора обеспечивает гашение колебаний не только на первой частоте собственных изгибных колебаний, но и на любой другой; эффективность гашения изгибных колебаний не зависит от взаимного расположения датчиков и электром агнитов.
Применение способа позволяет повысить надежность эксплуатации роторов машин и механизмов.
Формула изобретения
Способ гашения колебаний гибкого ротора с электромагнитными опорами, заключающийся в том, что измеряют смещение сечений ротора в направлении координатных осей и формируют компенсирующие силы в электромагнитных опорах по результатам измерений, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности гашения изгибных резонансных колебаний ротора, число сечений выбирают равным 4 + 2п, где и— известное число форм собственных изгибных колебаний ротора в рабочей зоне скоростей вращения, а компенсирующие силы формируют по обобщенным координатам
Х, Ч, У, И, Х1 ... Х„, У1..., ... У„, определенным из 4 + 2п уравнений хс + z + (zñ) xq+ " + f (z<,)x =
1.=,1,2,... и+ 2, У, + Z 6 + fi (Z ) У, + ... + f<(z >) У„=
=У ; j=1,2,...п+2, 1290023 где Х„У, 3 — обобщенные координаты, равные линейным смещениям ротора как абсолютно жесткого тела вдоль координатных осей Х, У;
8 — обобщенные координаты, ) равные повороту ротора как абсолютно жесткого тела вокруг координатных осей У, Х; 10
М (),... М вЂ” формы собственных изгибных колебаний ротора в плоскости У = 0; — формы собственных изгибных колебаний ротора в плоскости Х = 0; — смещение сечения ротора при изгибе соответственноо вдоль коорди н атных осей Х, У; — обобщенные координаты, определяющие изгиб ротора в плоскости У = 0; — обобщенные координаты, определяющие изгиб ротора в плоскости Х = О.
Фие 2
1290023
Составитель А. Андреев
Редактор И. Касарда Техред И. Верес Корректор А. Тяско
Заказ 7883/32 Тираж 833
Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035. Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
