Устройство для возбуждения крутильных колебаний

 

Изобретение относится к вибрационной технике. Целью изобретения является повышение надежности устройства за счет снижения нагрузок, действующих на подшипники внутренних роторов, и повышение удельной мощности за счет создания поворотного момента кососймметричной установкой тел 14 и 15 качения. Наружные и внутренние роторы получают вращение от одного привода, для чего используются зубчатые передачи с колесами 18 и 19. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 5, В 06 В 1/16

ГОСУДАРОТБЕННЫЙ НОМИТЕТ

fl0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ П<НТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг. 2

К А ВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 47103?9/28 (22) 26,06,89 (46) 23.09.91. Бюл. № 35 (71) Брянский технологический институт (72) Е.Н,Иванов и Б.Г.Евельсон (53) 534,141(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 301184, кл, В 06 В 1/16, 1969, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ КРУТИЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ (57) Изобретение относится к вибра„„Я0„„1678460 А 1

2 ционной технике. Целью изобретения является повышение надежности устройства эа счет снижения нагрузок, действующих на подшипники внутренних роторов, и повышение удельной мощности за счет создания поворотного момента кососимметричной установкой тел 14 и 15 качения, Наружные и внутренние роторы получают вращение от одного привода, для чего используются зубчатые передачи с колесами 18 и

19. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

1678460 гир < 10 () 2

Н Н 2) 45

55

Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано для возбуждения крутильных синусоидальных колебаний в системе с вра5 щающимся валом.

Целью изобретения является повышение надежности устройства за счет снижения нагрузок, действующих на подшипники внутренних роторов, и повышение удельной мощности за счет соз-. дания поворотного момента кососиммет- . ричной установкой тел качения.

На фиг, 1 представлена кинематическая схема предлагаемого устройства на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1. Испытуемая система 1, в которой требуется возбудить крутильные колебания, содержит вращающийся вал 2. один конец которого соединен с электрическим двигателем 3, а другой— с.корпусом 4 вибровозбудителя 5. Последний имеет два идентичных симметрично расположенных относительно оси вала 2 гироскопа 6 и 7 и подвижную рамку 8, снабженную самостоятельным электрическим приводом 9 ° Каждый из гироскопов 6 и 7 содержит наружный ротор 10 и встроенный в него внутренний ротор 11, причем "собственные оси вращения роторов взаимно перпендикулярны, а точка их пересечения совпадает с общим центром масс роторов.

На оси внутренних роторов 11 вы35 полнены по два водила 12 и 13, на осях которых с зазором расположены тела 14 и 15 качения. Водила 12 и

13 с телами 14 и 15 установлены по обе стороны от оси ротора 11 и расположены кососимметрично относитель. но нее.

Наружные роторы 10 кинематически связаны с рамкой посредством кони.ческих и цилиндрических зубчатых колес 16 и 17 соответственно, причем эти кинематические связи обеспечивают вращение роторов 10 с равными и противоположно направленными скоростями.

Внутренние роторы 11 имеют индивидуальный привод либо, как это показано на фиг. 1, могут приводиться во вращение с помощью зубчатой передачи с коническими зубчатыми колесами 18 и 19, первое из которых закреплено на оси ротора 11, а второе на корпусе 4, Вибровозбудитель 5 содержит упругую муфту 20, установленную в кинематической цепи привода наружного ротора 10.

Устройство работает следующим об,разом.

При вращении роторов 10 и 11 гироскопы 6 и 7 генерируют гироскопи,ческие моменты Мг„ проекции которых

1 на оси у, совпадающую с осью вала 2, изменяются по гармоническому закону.

Эти моменты действуют на роторы 10 и далее, суммируясь через корпус 4, передаются на вап 2 системы 1. Таким образом, на вал 2 действует момент

2Мг„„ соs(P<0 где,о - угол поворота роторов 10 от положения, при,котором оси роторов 11 совпадают..

Составляющие же M«t,,ëeæàùèå в одной плоскости с осью вала 2, взаим" но уравновешиваются.

Создаваемый каждым из гироскопов

6 и 7 гироскопический момент Мги выражается формулой где I - момент инерции ротора 11 и тел 14, 15 относительно оси ротора 11; (j3, — скорость вращения ротора

11;

Я - скорость вращения ротора

10.

Кроме того, при вращении роторов

11, а следовательно, и тел 14, 15 качения генерируются центробежные силы F>, приложенные на плече h<. где m — масса тела 14 или 15, h — расстояние между осями рото. ра 11 и тела 14 или 15.

° %

Пара сил Рц создает поворотный . момент М„, выраженный формулой

Мпоь Fq <

I где Ь, — расстояние между центрами тел 14 и 15 одного ротора

11 взятое вдоль оси ротора 11, Моменты MrtoB генерируемые при вращении тел 14 и 15 относительно осей роторов 11 в каждом гироскопе, суммируясь через корпус 4, передаются на вал 2 системы 1. Таким образом, на вал

1Ь78460 котором водила 12 и 13 обои гироскопов лежат в плоскостях перпендикулярных третьей плоскости. суммарный момент Y.<, дейна вал ?, описывается АормуТогда ствующий лой

И =: 2M„„, соя Ч о+ ?Мя„> cos (p cos(f

= 2 Я, соэЦ) (I

1(ы

В процессе работы устройства гироскопический и поворотный моменты

- передаются на корпус ротора 10 через тела 14 и 15 качения.

Фиг,1

Составитель Д.Шатилов

Редактор Г.Бельская Техред А.Кравчук Корректор С.Щекмар

Заказ 3522 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

2 действует поворотный момент 2 Y. x к cos® cnsLP1» 1 где ф ©- угол поворота роторов 10 от положения, при котором положения осей роторов. 11 сов1 падают, ф1< - угол поворота водил 12 и 13 .относительно положения, при

Формула изобретения 20

1. Устройство для возбуждения крутильных колебаний в системе, име. ющей вращающийся вал, содержащее первый привод, вибровоэбудитель с вращающимся валом, двух гироскопов, установленных в корпусе симметрично оси вращающегося вала, подвижной рамки и второго привода, причем каждый гироскоп выполнен в виде двух 30 .встроенных один в другой роторов со взаимно перпендикулярными осями, оси наружных роторов расположены в одной плоскости, перпендикулярны оси вращающегося вала и кинематиче° Сд <„+ m Я„h . h cos®) ! ски связаны с подвижнои рамкой. а оси внутренних роторов установлены, под одинаковым. углом к оси вращающе- . гося вала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено водилами, жестко закрепленными попарно на осях внутренних роторов по разные стороны от соответствующих осей, и телами качения, каждое из которых установлено на соответствующем водиле с воэможностью радиального перемещения относительно оси внутреннего ротора и качения по внутренней поверхности наружного ротора.

2. Устройство по н. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения удельной мощности, тела качения каждой пары установлены кососимметрично относительно оси вращения внутреннего ротора.