Упругодемпферная опора ротора с активным управлением



Упругодемпферная опора ротора с активным управлением
Упругодемпферная опора ротора с активным управлением

 


Владельцы патента RU 2569208:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет-учебно-производственный комплекс" (ФГБОУ ВПО "Госуниверситет-УНПК") (RU)

Изобретение относится к области машиностроения. Опора содержит корпус, подшипник и демпфер. Подшипник размещен в корпусе. Демпфер расположен между корпусом и подшипником. Датчик виброперемещений установлен в демпфере. Датчик соединен через аналогово-цифровой преобразователь, микроконтроллер и цифроаналоговый преобразователь с исполнительным пьезомеханизмом. Пьезомеханизм связан с поджимным кольцом. Кольцо установлено с возможностью включения и выключения демпфера из работы. Достигается увеличение надежности и долговечности опоры ротора. 2 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в роторных машинах, к которым предъявляются повышенные требования по быстроходности, виброустойчивости, возможности функционировать на закритических режимах при многократных пусках машины.

Наиболее близким решением к заявленному изобретению является гидростатическая упруго-демпфирующая опора, содержащая втулку, на которой по окружности выполнены расположенные против впадин и изолированные одна от другой выступами гофрированного пакета камеры, имеющие отверстия для сообщения с полостью высокого давления гидросистемы. Опора может быть снабжена крышкой, втулка выполнена с фланцем, обращенным к подшипнику, между фланцем втулки и подшипником, а также крышкой и подшипником по торцам установлены уплотнения, а полость, образованная втулкой, крышкой и гофрированным пакетом, сообщена с внутренней полостью подшипника (см. авт. свид. №443214, кл. F16f 3/06, опубл. 1974).

Недостатками являются уменьшение КПД, а также высокие амплитуды колебаний при использовании пластинчатого гофрированного демпфера.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в улучшении динамики системы «ротор-опора», в сужении области неустойчивости и в обеспечении ее прохождения при приемлемых амплитудах колебаний, в повышении долговечности опорного узла в целом при неизменных габаритах, расширении области применения данного типа опор.

Поставленная задача достигается тем, что в упругодемпферной опоре ротора с активным управлением, содержащей корпус, размещенный в нем подшипник и расположенный между ними демпфер, согласно изобретению, в демпфере установлен датчик виброперемещений, соединенный через аналогово-цифровой преобразователь, микроконтроллер и цифроаналоговый преобразователь с исполнительным пьезомеханизмом поступательного движения, связанным с поджимным кольцом, установленным с возможностью включения и выключения демпфера из работы.

На фиг.1 изображена опора ротора с выключенным демпфером, на фиг.2 изображена опора ротора с включенным демпфером.

Упругодемпферная опора ротора содержит корпус 1, вал 2 с размещенным на нем подшипником 3 качения, демпфер 4, в котором установлен датчик 5 виброперемещений. Движение поджимного кольца 6 обеспечивает закрепленный на корпусе 1 исполнительный пьезомеханизм 7 поступательного движения. Подшипник 3 качения фиксируется на валу 2 при помощи стопорного кольца 8. Сигнал с датчика 5 виброперемещений через аналогово-цифровой преобразователь 9 передается на микроконтроллер 10, задающий через цифроаналоговый преобразователь 11 направление поступательного движения в исполнительном пьезомеханизме 7.

Устройство работает следующим образом (см. фиг.1). При запуске ротора опора функционирует с выключенным демпфером, где вал 2 опирается на подшипник 3 качения, фиксируемый стопорным кольцом 8 в корпусе 1. При достижении определенного значения частоты вращения вала 2, близкой к критической, возникают колебания, фиксируемые датчиком 5 виброперемещений 5, в результате чего сигнал через аналогово-цифровой преобразователь 9 передается на микроконтроллер 10, задающий через цифроаналоговый преобразователь 11 направление поступательного движения в исполнительном пьезомеханизме 7, осуществляющем движение поджимного кольца 6. После отжатия поджимного кольца (см. фиг.2) включается в работу демпфер 4, позволяющий валу 2 пройти критическую частоту вращения, снизить динамические перегрузки, добиться сужения зоны неустойчивости и переход через нее. При уменьшении скорости вращения все процессы происходят в обратном порядке.

В качестве демпфера могут быть применены демпферы сухого трения (упругие кольца, упругие втулки), гидродинамические демпферы.

Исполнительный пьезомеханизм 7 поступательного движения закреплен на корпусе 1 опоры, внутри которого пьезоэлемент прямого действия и толкатель, в результате подачи напряжения на пьезоэлемент происходит его деформация, которая обеспечивает прижатие поджимного кольца 6.

Радиальная сила, воспринимаемая подшипником 3 качения, будет проходить через конические поверхности, образованные внешним кольцом пошипника 3 и поджимным кольцом 6. Часть силового потока будет передаваться через торец внешнего кольца подшипника 3 в результате осевого поджатая к корпусу.

Необходимая сила прижатия кольца находится из условия непроскальзывания, а именно сила прижатия и обеспеченная ею сила трения на торцах подшипника должны быть больше момента трения подшипника качения.

Технический результат заключается в увеличении КПД, надежности и долговечности опоры ротора за счет включения и выключения демпфера на разных режимах вращения вала.

Упругодемпферная опора ротора с активным управлением, содержащая корпус, размещенный в нем подшипник и расположенный между ними демпфер, отличающаяся тем, что в демпфере установлен датчик виброперемещений, соединенный через аналогово-цифровой преобразователь, микроконтроллер и цифроаналоговый преобразователь с исполнительным пьезомеханизмом поступательного движения, связанным с поджимным кольцом, установленным с возможностью включения и выключения демпфера из работы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области машиностроения. Амортизатор содержит корпус с гидравлической полостью, заполненной магнитореологической жидкостью.

Изобретение относится к области машиностроения. Амортизирующее устройство железнодорожного вагона содержит цилиндр и стержень, один из которых соединен с тележкой железнодорожного вагона, а другой соединен c кузовом железнодорожного вагона.

Группа изобретений относится к машиностроению. Амортизатор содержит цилиндр, корпус поршня с каналами сжатия и отдачи, поршневой шток.

Изобретение относится к машиностроению. Амортизатор содержит наружную трубку-резервуар и рабочий цилиндр, образующие кольцевую полость.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в подвесках транспортных средств. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в подвесках транспортных средств. .

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в подвесках транспортных средств. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в подвесках транспортных средств. .

Изобретение относится к области машиностроения. Способ включает создание между смежными телами системы последовательно соединенных друг с другом посредством упругих элементов тел, одно из которых упруго связано с опорой.

Изобретение касается способа динамической амортизации вала для передачи мощности, в частности сверхкритического вала, а также амортизирующего устройства для осуществления этого способа.

Изобретение относится к машиностроению. Вибродемпфирующий механизм содержит множество утяжелительных элементов, расположенных в цилиндрическом полом участке.

Группа изобретений относится к машиностроению. Способ уменьшения естественных вибраций детали заключается в следующем.

Изобретение относится к машиностроению. Устройство для динамического гашения колебаний состоит из рычагов и упругих элементов.

Изобретение относится к машиностроению. Средство поглощения вибрации содержит корпус произвольной формы, например цилиндрической, герметично закрытый упругой мембраной.

Изобретение относится к машиностроению. Виброизоляцию объектов с переменной массой осуществляют посредством упругих элементов, имеющих внутреннее демпфирование.

Изобретение относится к машиностроению. Система стабилизации включает установленный на раме технологический агрегат в виде насоса и электродвигателя.

Изобретение относится к машиностроению. Устройство содержит упругие элементы и систему динамического гашения колебаний в виде упруго присоединенной массы.

Изобретение относится к машиностроению. Количество опор определяется несущей способностью одной опоры.

Изобретение относится к области машиностроения. Амортизационная платформа содержит два кронштейна, сопряженных между собой посредством амортизаторов. Стенки каждого из кронштейнов выполнены ортогонально относительно друг друга. Центр суммарной жесткости амортизаторов совпадает с центром тяжести амортизируемого блока. Амортизируемый блок закреплен на обеих ортогональных стенках кронштейна. Направляющие штифты обеспечивают оперативный монтаж-демонтаж амортизируемого блока без нарушения параметров выставки амортизаторов и юстировки амортизируемого блока. Достигается улучшение амортизационных свойств и эксплуатационной надежности. 1 ил.
Наверх