Аэростатическая опора

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для подвеса прецизионных роторных узлов. Цель - уменьшение радиальных колебаний вала. Аэростатический подшипник снабжен гистерезисным роторным покрытием на наружной поверхности плавающей втулки. Статорные обмотки смонтированы в корпусе. Подшипник содержит последовательно соединенные датчик радиальных колебаний, преобразователь, усилитель, преобразователь напряжение - частота и выходной усилитель. Это позволяет управлять враш,ением промежуточной втулки так, чтобы волнистость внутренней поверхности корпуса была синфазной с волнистостью внутренней поверхности промежуточной втулки. Происходит демпфирование радиальных колебаний по сигналу от датчика радиальных колебаний вала. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„1409791 А 1 (58 4 F 16 С !7 18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4130493/31-27 (22) 04.08.86 (46) 15.07.88. Бюл. № 26 (71) Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (72) В. П. Жямайтис, Ю. Ю. Гяцявичус и А. Л. Судинас (53) 621.822.5 (088.8) (56) Патент США № 3669514, кл. 308 — 9, 13.06.72. (54) АЭРОСТАТИЧЕСКАЯ ОПОРА (57) Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для подвеса прецизионных роторных узлов. Ueab — уменьшение радиальных колебаний вала. Аэростатический подшипник снабжен гистерезисным роторным покрытием на наружной поверхности плавающей втулки.

Статорные обмотки смонтированы в корпусе.

Подшипник содержит последовательно соединенные датчик радиальных колебаний, преобразователь, усилитель, преобразователь напряжение — частота и выходной усилитель. Это позволяет управлять вращением промежуточной втулки так, чтобы волнистость внутренней поверхности корпуса была синфазной с волнистостью внутренней поверхности промежуточной втулки. Происходит демпфирование радиальных колебаний по сигналу от датчика радиальных колебаний вала. 1 ил.

1409791

Формула изобретения

1

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для подвеса прецизионных роторных узлов.

Цель изобретения — уменьшение ра диальных колебаний вала путем управления ,вращением промежуточной втулки.

На чертеже изображена предлагаемая

;аэростатическая опора.

Аэростатическая опора состоит из корпуса с распределительной камерой 2 поачи сжатого воздуха и радиальными пиательными каналами 3, плавающей втулки установленной в корпус с зазором, вала 5, вставленного в плавающую втулку с зазором и содержащего осевой вал 6 и радиальные 7 питательные каналы, бесконактного привода принудительного вращения промежуточной втулки, гистерезисное роторное покрытие 8 которого выполнено на наружной поверхности промежуточной втулки, статорные обмотки 9 смонтированы в корусе. Опора также включает последовательо соединенные датчик 10 радиальных коебаний вала, преобразователь 11, усилиель 12, преобразователь 13 напряжение— астота и выходной усилитель 14. Пос1чедний связан со статорными обмотками 9

1.истерезисного привода.

Устройство работает следующим образом.

При подаче сжатого воздуха в распреелительную камеру 2 корпуса 1 воздух чеез питательные каналы 3 поступает в заор между ним и плавающей втулкой 4, оздавая несущий воздушный слой. Одноременно сжатый воздух подается в осевой анал 6 вала 5 и через питательные ка алы 7 поступает в зазор между ваом 5 и плавающей втулкой 4, создавая есущий воздушный слой. При вращении ваа 5 гистерезисный привод по сигналу из атчика 10 радиальных колебаний вала чеез преобразователь 11, усилитель 12, преобразователь 13 напряжения — частота и выходной усилитель 14 управляет вращением плавающей втулки 4. Воспринимаемый датчиком 10 сигнал пропорционален амплитуде адиальных колебаний вала. Этот сигнал реобразователем 11 преобразуется в анало говый, усиливается усилителем 12, блоком 13 преобразуется в частотный сигнал и после

Выходного усилителя подается в статорные обмотки гистерезисного привода. Так как выходным сигналом усилителя 12 является

Переменный электрический сигнал, модулируемый согласно сигналу датчика 10 частоты, То гистерезисный привод, принимающий от усилителя 14 переменный сигнал меняющейся частоты, осуществляет вращение своего ротора — промежуточной втулки — с пе,ременной угловой скоростью. При этом вращение плавающей втулки автоматически меняется в направлении уменьшения радиальных колебаний вала. Это достигается тем, что волнистость внутренней поверхности корпуса 1 и волнистость внутренней поверхности плавающей втулки 4 настраиваются так, чтобы максимальному расстоянию между выступом волнистости внутренней поверхности корпуса 1 и гладкой наружной поверхностью промежуточной втулки 4 соответствовало минимальное

10 расстояние между впадиной волнистости внутренней поверхности плавающей втулки 4 и гладкой наружной поверхностью вала 5, тем самым обеспечивая демпфирование радиальных колебаний вала 5.

Снижение радиальных колебаний вала, вращающегося в подвешенной газовыми слоями плавающей втулке, происходит путем управления вращением плавающей втулки, что и составляет преимущество перед прототипом, в котором вращение плавающей втулки неуправляемо, из-за чего возникают трудности при подборе динамических режимов. Кроме того, турбулентный поток смазки является причиной возникновения радиальных колебаний вала в прототипе.

В предлагаемом аэростатическом подшипнике радиальные колебания демпфируются при помощи управления вращением плавающей втулки, ибо вол нистость внутренней поверхности плавающей втулки является синфазной с волнистостью внутренней поверхности корпуса, т. е. минимальному расстоянию от выступа волнистости внутренней поверхности корпуса до гладкой наружной поверхности плавающей втулки соответствует максимальное расстояние от впадины волнистости внутренней поверхности плавающей втулки до гладкой поверхности вала.

Аэростатическая опора, содержащая корпус с распределительными камерами подачи сжатого воздуха и радиальными питательными каналами, цапфу вала и размещенную между ними плавающую втулку с бесконтактным приводом ее принудительного вращения, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения радиальных колебаний вала, она снабжена последовательно соединенными датчиком радиальных колебаний вала, преобразователем, усилителем, преобразователем напряжение — частота и выходным усилителем, бесконтактный привод принудительного вращения плавающей втулки выполнен гистерезисным, обмотки которого размещены в корпусе и соединены с выходом выходного усилителя, а роторное гистерезисное покрытие выполнено на наружной поверхности плавающей втулки.

1409791

Со ста в и тел ь Т. Хромо ва

Редактор М. Циткина Техред И. Верес Корректор И. Миска

Заказ 3464/33 Тираж 757 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб.. л. 4 5

Производственно-полиграфическое предприятие. г. Ужгороl, i.ë. Проектная. 4