Центрифуга

 

Изобретение относится к устройствам для разделения фаз и испытания на прочность в центробежном поле и может быть использовано в центрифугах с большим дисбалансом ротора. Целью изобретения является повышение надежности работы центрифуги при несбалансированном роторе. Центрифуга содержит ротор 1, связанный со станиной 2 при помощи подшипников 3, размещенных на валу 4, и упругих опор, представляющих собой вертикально установленные тросы 5, на свободных концах которых подвешен ротор 1 к станине 2. При этом верхний конец троса снабжен пружиной 6, установленной на станине 2, а нижний закреплен на корпусе 7 подшипника 3. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (д1) 4 В 04. В 9/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ :;;::-,: -::::-:- -- .

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

° Ь

К) 1

1 (21) 4183862/28-13 (22) 21.01.87 (46) 30.05.89. Бюл. Р 20 (72) В.И.Штанько (53) 621.928,3 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1183183, кл. В 04 В 9/24, 1983.

Кельзон А.С. и др. Расчет и конструирование роторов машин, Л.: Иашиностроение, 1977, с.142-144.

Патент CUA Р 4504262, кл. В 04 В 1/20, 1985. (54) ЦЕНТРИФУГА (57) Изобретение относится к устройствам для разделения Лаз и испытания

„„SU„„1482731 А1

2 на прочность в центробежном поле и может быть использовано в центрифугах с большим дисбалансом ротора.

Целью изобретения является повышение надежности работы центрифуги при несбалансированном роторе. Центрифуга содержит ротор 1, связанный со станиной 2 при помощи подшипников 3, размещенных на валу 4, и упругих опор,.представляющих собой вертикально установленные, тросы 5, на свободных концах которых подвешен ротор 1 к станине 2. При этом верхний конец троса снабжен пружиной 6, установленной на станине 2, а нижний закреплен на корпусе 7 подшипника 3. 4 ил.

1482731

Изобретение относится к устройствам для разделения фаз и испытания на прочность в центробежном поле и может использоваться в центрифугах с большим дисбалансом ротора.

Целью изобретения является повы-.. шение надежности работы центрифуги при несбалансированном роторе.

На фиг, 1 изображена центрифуга с горизонтальным ротором; на фиг.2— то же, с вертикальным ротором; на фиг. 3 — то же, с горизонтальным ротором в режиме самоцентрирования; на фиг. 4 — то же, с вертикальным 15 ротором в режиме самоцентрирования.

Центрифуга содержит горизонтальный ротор 1 (фиг,1), связанный со станиной 2 при помощи подшипников

3, размещенных на валу 4, и упругих 20 опор, представляющих собой верти- .. кально установленные тросы 5, на свободных концах которых подвешен ротор 1 к станине 2. При этом верхний конец троса снабжен пружиной 6, 25 установленной на станине 2, а нижний закреплен на корпусе 7 подшипника 3.

Вертикальный ротор 8 (фиг,2) связан со станиной 2 при помощи вертикально установленных тросов 5 и под- 30 шипника 3, размещенного в станине 2.

Нижние концы тросов 5 связаны с ротором 1 посредством фланца 9 и шарнира 10, а верхние концы закреплены на фланце 11 вала 12.

Центрифуга работает следующим образом.

При разгоне горизонтального ротора 1 (фиг. 1} на низких оборотах (привод не показан) ось вращения 0,-0„ совпадает с осью ротора, при этом ротор 1 проходит два критических режима резонансных колебаний один— коническбй прецессии, а другой — цилиндрической, которые за счет анизотропии жесткости подвеса имеют низкую амплитуду колебаний и легко проходят с небольшим ускорением вращения ротора. При дальнейшем росте оборотов резонансные колебания ротора 1 прекращаются, а главная центральная ось.инерции 0 -О начинает смещаться в сторону его оси вращения О -О . При оборотах, близких к рабочим, главная центральная ось инерции О -0 практически совмещается с осью вращения

О,-О, т.е, происходит самоцентрирование ротора 1 (фиг.3). При этом геометрические оси подшипников 3 вращаются эксцентрично оси вращения О.„—

0, Вследствие того, что невращающийся корпус 7 подвешен на тросах 5 и пружинах 6, имеющих низкую жесткость, он совершает поперечные колебания с амплитудой, соответствующей дисбалансу ротора 1. При этом тросы совершают маятниковые, а пружины 6 — продольные колебания. 3а счет того, что тросы 5 в горизонтальном направлении имеют меньшую жесткость, чем пружины

6 в вертикальном направлении, подвес обладает анизотропией жесткости, которая обеспечивает на рабочих часто1 тах устойчивое вращение ротора 1 без дополнительных демпфирующих устройств.

При разгоне вертикального (фиг,2) ротора 1 (привод не показан) на низких оборотах ось вращения О -О совпадает с осью ротора. При дальнейшем росте оборотов главная центральная ось инерции О --О поворачивается относительно центра шарнира 10 и занимает вертикальное положение параллельное оси вращения 0 -О . При оборотах, близких к рабочим, главная центральная ось инерции О -О совмещается с осью вращения О, -О (фиг.4), происходит самоцентрирование ротора

1, при этом тросы 5 отклоняются от вертикального положения и вращаются вместе с ротором 1 и шарниром 10, а подшипник 3 иэ-за низкой изгибной жесткости длинных тросов 5 нагружен осевой силой веса ротора 1 и пренебрежимо малой поперечной силой.

По сравнению с прототипом предложенная центрифуга при больших дисбалансах ротора обладает большей надежностью за счет низкой жесткости тро- . совой подвески и высокой циклической стойкости тросов, Низкая жесткость тросовой подвески обеспечивает прохождение резонансных колебаний ротора при гораздо меньших частотах вращения и меньших амплитудах, что существенно снижает энергоэатраты на разгон ротора. В эакристаллическом режиме за счет низкой поперечной жесткости на станину передается незначительная вибрация, а подшипник нагружается значительно меньшими динамическими нагрузками, что повышает их долговечность, Формула н з о б р е т е н и я

Центрифуга, содержащая ротор, связанный со станиной при помощи упругих

1482731

Фие. 2 опор.и по меньшей мере одного подшипника, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы центрифуги при несбалансированном роторе, упругие опоры представляют собой вертикально установ.ленные тросы, на свободных концах которых подвешен ротор, 1482731

Составитель В.Овчаров

Редактор А.Маковская Техред Л. Сердюкова Корректор Н,Король

Заказ 2735/10 Тираж 494 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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