×
09.06.2018
218.016.5fcf

Устройство упругой опоры вала и способ регулирования колебаний вала

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для крепления подшипников и регулирования вибраций вала как в высокооборотных устройствах, например турбинах, так и в низкооборотных, например инкубаторах. В устройстве стенки (1) опоры разрезаны в радиальном направлении к валу (2), образуя упругие консоли (3), свободные концы которых формируют отверстие для подшипника. Сами же разрезы при этом образуют полости (4), в которых установлены нагреватели (7) и которые заполнены газом (5), жидкостью или другим материалом, оказывающим давление на консоли (3) под воздействием температуры нагревателей (7), управляемых при помощи датчиков (6) колебаний, установленных на этой же опоре. Способ регулирования колебаний вала (2) осуществляется созданием в стенках (1) опоры вокруг вала (2), за счет увеличения давления в полостях, подвижных зон повышенной жесткости, которые по показаниям датчиков (6) колебаний устанавливаются в направлении наибольшей амплитуды колебаний. Технический результат: создание устройства и способа крепления вращающегося вала, позволяющего регулировать его колебания за счет создания в опоре вокруг этого вала зон с различной жесткостью. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 6 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для крепления подшипников как в устройствах с высокооборотными валами, например в турбинах, так и с низкооборотными, например в инкубаторах.

Известен подшипник скольжения SU №1250750, состоящий из корпуса, в котором установлены упругие лепестки с термомеханической памятью, которые при нагреве поджимают вал.

Недостатком устройства является сложность конструкции.

Известна упругая опора ротора турбомашины, патент РФ №2529276, состоящая из статорного элемента, снабженного прорезями, образующими балочки, которые расходятся по спирали и сориентированы в радиальном направлении относительно оси опоры.

Недостатком устройства является то, что концы балочек жестко закреплены в статорном элементе и не позволяют создавать неравномерную жесткость в опоре.

Наиболее близким аналогом является опора вала, а.с. SU №607068, снабженная вибродатчиком и электромагнитным демпфером, позволяющим регулировать колебания вала.

Недостатком способа является сложность устройства и трудоемкость его настройки.

Недостатком известных устройств и способов является невозможность создания на опоре перемещаемых зон жесткости, при помощи которых можно регулировать колебания вала.

Способов и устройств, позволяющих создать на опоре зоны переменной жесткости, не выявлено.

Задачей изобретения является создание устройства и способа крепления вращающегося вала, позволяющего регулировать его колебания за счет создания в опоре вокруг этого вала зон с различной жесткостью.

Техническим результатом изобретения является новое свойство - это возможность регулирования колебаний (амплитуды и частоты) вала путем создания и перемещения в опоре зон жесткости и регулирование степени жесткости зон.

Достижение заявленного технического результата и, как следствие, решение поставленной задачи достигается тем, что стенки опоры разрезают в радиальном, по отношению к валу, направлении, образуя консоли, свободные концы которых формируют отверстие для подшипника. Разрезы могут иметь различную длину и располагаться под некоторым углом по отношению к радиальному направлению. Разрезы могут быть (для увеличения длины консоли) фигурными, например дугообразными или волнистыми. Чем больше длина разреза и больший угол наклона, тем меньше жесткость консолей. Для увеличения жесткости консолей разрезы выполняют в виде полостей, заполненных объемно изменяющимся под внешним воздействием материалом.

На стенках опоры установлены датчики колебаний, а в полостях, заполненных, например, газом или жидкостью установлены нагревательные элементы. Датчики и все нагревательные элементы связаны устройством управления.

Способ уменьшения амплитуды колебаний вала заключается в том, что вокруг него на стенках опоры образуют зоны различной жесткости, которые создаются, например, за счет увеличения или уменьшения давления газов или жидкости в полостях при их нагреве. Каждая зона может формироваться группой из нескольких консолей. При этом зоны повышенной жесткости создают с одной или обеих сторон вала в направлении его колебания. Изменением степени жесткости консолей, которое производится за счет изменения температуры в полостях, добиваются минимизации амплитуды колебаний.

В случае изменения направления этих колебаний направление расположения зон повышенной жесткости также изменяют, добиваясь их совпадения.

На фиг. 1 представлена схема опоры с перемещаемыми зонами переменной жесткости, позволяющая уменьшать амплитуду колебания (вибрации) вала.

На фиг. 2 показано устройство полости опоры.

На фиг. 3 показана схема управления зонами переменной жесткости.

На фиг. 4 изображена опора с фиксированными зонами различной жесткости, способствующая гашению колебаний вала.

На фиг. 5 показана опора с удлиненными пружинами.

На фиг. 6 представлено изображение инкубатора, в редукторе которого для крепления подшипников используется рассматриваемая опора.

Сущность изобретения.

В устройстве, стенки опоры вала разрезаны в радиальном к валу направлении и образуют упругие консоли, свободные концы которых формируют отверстие для подшипника. Консоли могут иметь различные сечения, длину, угол наклона и располагаться в различных сочетаниях, причем разрезы образуют вдоль консолей полости, которые заполняют материалом, оказывающим переменное давление на консоли. В качестве такого материала применяют газ или жидкость, изменяющие свой объем при изменении температуры.

Способ регулирования колебаний вала (амплитуды и частоты) заключается в создании в стенках опоры вокруг вала подвижных зон различной жесткости, реализованных за счет воздействия на консоли изменяющегося в полостях давления газа или жидкости, при изменении ее температуры нагревательными элементами, работающими по командам датчиков колебаний. Перемещение зон повышенной жесткости осуществляется в направлении наибольшей амплитуды колебаний вала.

Устройство содержит (фиг. 1) стенки 1 опоры вала 2, которые разрезаны в радиальном, по отношению к валу, направлении, образуя консоли 3 (фиг. 2, 4, 5), свободные концы которых формируют отверстие для подшипника. Консоли 3 могут иметь различные поперечные сечения, длину (фиг. 4, 5) и располагаться в различных сочетаниях (фиг. 4, 5). Разрезы между консолями образуют полости 4 (фиг. 2) заполненные газом 5 или жидкостью, или другим материалом, объемно изменяющимся под внешним воздействием от температуры, электрического тока, магнитных полей и т.д. На стенках 1 опоры установлены датчики колебаний 6, а в полостях 4 установлены, например, нагревательные элементы 7, связанные между собой устройством управления 8 (фиг. 3).

Уменьшение амплитуды колебаний (вибраций) вала 2, при больших его скоростях вращения (см. фиг. 1), производят созданием с обеих его сторон, в направлении вибрации (показано стрелками), зон повышенной жесткости 9, состоящих из нескольких рядом стоящих консолей 3. Для этого в полостях 4, расположенных вдоль консолей 3, входящих в зоны 9 (показаны штриховкой), при помощи нагревательных элементов 7 разогревают газ 5. Его давление при нагреве повышается, полости 4 расширяются и поджимают консоли 3, увеличивая, таким образом, их жесткость. Совмещение направления вибрации с направлением размещения зон повышенной жесткости 9 производят путем их перемещения вокруг вала 2. Это осуществляют при помощи блока управления 8 за счет последовательного, в направлении перемещения, отключения конечных и включения начальных нагревателей 7 зон 9. Перемещение прекращают фиксацией включенных нагревателей 10 (показаны звездочками) при достижении минимального значения амплитуды колебания, определяемого датчиками 6. Дальнейшее уменьшение амплитуды до минимально возможного осуществляют варьированием степени жесткости зон 9 за счет изменения напряжения на нагревателях 7.

Как простейший вариант реализации опоры, уменьшающей вибрации вала, на фиг. 4 показана опора с тремя фиксированными зонами повышенной жесткости 9, векторы противодействия (наибольшей жесткости) которых расположены под углами 120 градусов. Расположенные между ними зоны пониженной плотности образованы несколькими консолями 3 каждая, а полости 4 между консолями 3 являются обычными разрезами. Поскольку колебание вала можно представить как сумму разнонаправленных колебаний компонентов системы, то зоны жесткости ослабят ту часть из них, направленность колебаний которых совпадет с направленностью их противодействия. В итоге ослабнет и результирующее колебание вала.

При небольших скоростях вращения вала опора вырождается в последовательность консолей 3, равномерно расположенных вокруг отверстия подшипника (фиг. 5). Полости 4 между консолями 3 реализованы как разрезы. Совокупность консолей 3 при этом демпфируют колебания вала 2 и виброизолируют их от стенок 1 опоры.

Такая опора является простым и удобным вариантом крепления шарикоподшипников в листовых материалах. В качестве примера на фиг. 6 изображен инкубатор, в редукторе которого подшипники закреплены в таких опорах. Вал 2 с подшипниками вставляют в круглое отверстие стенки (например, из сухой фанеры) опоры 1, образованное свободными концами консолей 3 (фиг. 5). Поскольку подшипник устанавливается с натягом, то консоли 3, как упругие рычаги (или упругие плоские пружины), центруют и удерживают его от проворачивания. В процессе эксплуатации, во влажной среде инкубатора, древесина разбухает, консоли 3 увеличиваются в размерах и создают вокруг вала 2 круговую зону повышенной жесткости, прочно удерживающую подшипник и демпфирующую его колебания.

Устройство и способ легки в эксплуатации и в изготовлении. В настоящее время оно находится на стадии опытного образца.


Устройство упругой опоры вала и способ регулирования колебаний вала
Устройство упругой опоры вала и способ регулирования колебаний вала
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 27 items.
20.02.2014
№216.012.a047

Устройство для ловли рыбы

Изобретение относится к области устройств, применяемых для ловли рыбы в водоемах. Устройство содержит сетчатое полотно 1 с грузами 2 и поплавками 3. Часть поплавков 3 и грузов 2 выполнена в виде емкостей с отверстиями с возможностью заполнения их рыбьим кормом, высыпающимся из емкостей через...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506746
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.05.2014
№216.012.c605

Способ зимней посадки картофеля девяткина в.д.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. В способе осенью укрывают почву теплоизоляционным слоем высохшей скошенной травы. Затем изготавливают глубокие посадочные лунки с уплотненными стенками, заполняют лунки плодородной почвой или удобрениями. В лунки сажают надрезанный картофель,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516452
Дата охранного документа: 20.05.2014
20.08.2014
№216.012.ead4

Устройство для ловли живцов из лунки девяткина в.д.

Изобретение относится к устройствам для лова рыбы. Устройство содержит сетчатый мешок с горловиной и зонт. Зонт размещен внутри сетчатого мешка. Узел крепления спиц зонта является пробкой горловины сетчатого мешка. Изобретение обеспечивает ловлю живцов из лунки. 1 з.п. ф-лы, 12 ил.
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525924
Дата охранного документа: 20.08.2014
10.09.2014
№216.012.f3b5

Способ многократного использования ботвы при выращивании нескольких урожаев по девяткину в.д.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к огородничеству. В способе проводят посадку семенных клубней картофеля в почву, выращивают их до образования бутонов. Затем верхушки стеблей ботвы закапывают в почву с обработкой их стимуляторами роста и корнеобразования, после...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528212
Дата охранного документа: 10.09.2014
20.10.2014
№216.012.fe38

Устройство для выращивания растений

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Устройство содержит двухслойное покрытие 1 и арки, поддерживающие его, грядки 3 с теплоаккумулирующим слоем 9, огороженные щитами 4, воздухопроводящие трубы 10, компостный ящик 13, систему полива и внесения удобрений. Арки и покрытие выполнены с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530936
Дата охранного документа: 20.10.2014
10.11.2014
№216.013.036f

Самоподсекатель девяткина в.д.

Устройство состоит из спускового механизма, тяги с фиксатором и орудия лова. Спусковой механизм включает гибкий упругий прут, крюк, который при помощи гибкой связи и зацепа прикреплен к толстой части прута, и ограничительную пластину, соединенную при помощи шарнира со спусковой пластиной....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532277
Дата охранного документа: 10.11.2014
27.06.2015
№216.013.5940

Подземный парник девяткина в.д.

Изобретение относится к области устройств, применяемых для выращивания растений в парниках. Устройство состоит из пленки и кольцеобразной формы опор. Опоры имеют трубообразные полости, на наружной стороне которых выполнены отверстия. Нижняя часть колец размещена в почве, а верхние концы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554389
Дата охранного документа: 27.06.2015
10.08.2015
№216.013.68d7

Устройство и способ подледного лова рыбы девяткина в.д.

Способ предусматривает постановку под лед сети, состоящей из полотна с ячейками, грузами и поплавками. На сеть устанавливают движитель с рулем. Во время постановки сеть при помощи движителя перемещают между дном и нижней поверхностью льда. После установки сеть освобождают от движителя....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002558392
Дата охранного документа: 10.08.2015
10.09.2015
№216.013.75c5

Устройство для извлечения рыбы из полыньи девяткина в.д.

Изобретение относится к устройствам для ловли рыбы в водоемах. Устройство состоит из плавающей емкости (1) с вогнутым вовнутрь дном (2), в которой установлена подвижная трубка (6), превышающая длину плавающей емкости (1). Плавающая емкость (1) имеет зацеп (4, 8) за лед. В нижней части плавающей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561738
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.10.2015
№216.013.81f5

Способ и устройство для варки круп

Изобретение относится к пищевой промышленности. В емкость устанавливают нижнюю воронку узким горлышком вниз и в нее насыпают порцию крупы. На нижнюю воронку устанавливают верхнюю воронку вверх узким горлышком, в котором размещена подвижная пробка. В емкость заливают воду, а в узкое горлышко...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002564866
Дата охранного документа: 10.10.2015
Showing 1-10 of 27 items.
20.02.2014
№216.012.a047

Устройство для ловли рыбы

Изобретение относится к области устройств, применяемых для ловли рыбы в водоемах. Устройство содержит сетчатое полотно 1 с грузами 2 и поплавками 3. Часть поплавков 3 и грузов 2 выполнена в виде емкостей с отверстиями с возможностью заполнения их рыбьим кормом, высыпающимся из емкостей через...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506746
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.05.2014
№216.012.c605

Способ зимней посадки картофеля девяткина в.д.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. В способе осенью укрывают почву теплоизоляционным слоем высохшей скошенной травы. Затем изготавливают глубокие посадочные лунки с уплотненными стенками, заполняют лунки плодородной почвой или удобрениями. В лунки сажают надрезанный картофель,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516452
Дата охранного документа: 20.05.2014
20.08.2014
№216.012.ead4

Устройство для ловли живцов из лунки девяткина в.д.

Изобретение относится к устройствам для лова рыбы. Устройство содержит сетчатый мешок с горловиной и зонт. Зонт размещен внутри сетчатого мешка. Узел крепления спиц зонта является пробкой горловины сетчатого мешка. Изобретение обеспечивает ловлю живцов из лунки. 1 з.п. ф-лы, 12 ил.
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525924
Дата охранного документа: 20.08.2014
10.09.2014
№216.012.f3b5

Способ многократного использования ботвы при выращивании нескольких урожаев по девяткину в.д.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к огородничеству. В способе проводят посадку семенных клубней картофеля в почву, выращивают их до образования бутонов. Затем верхушки стеблей ботвы закапывают в почву с обработкой их стимуляторами роста и корнеобразования, после...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528212
Дата охранного документа: 10.09.2014
20.10.2014
№216.012.fe38

Устройство для выращивания растений

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Устройство содержит двухслойное покрытие 1 и арки, поддерживающие его, грядки 3 с теплоаккумулирующим слоем 9, огороженные щитами 4, воздухопроводящие трубы 10, компостный ящик 13, систему полива и внесения удобрений. Арки и покрытие выполнены с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530936
Дата охранного документа: 20.10.2014
10.11.2014
№216.013.036f

Самоподсекатель девяткина в.д.

Устройство состоит из спускового механизма, тяги с фиксатором и орудия лова. Спусковой механизм включает гибкий упругий прут, крюк, который при помощи гибкой связи и зацепа прикреплен к толстой части прута, и ограничительную пластину, соединенную при помощи шарнира со спусковой пластиной....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532277
Дата охранного документа: 10.11.2014
27.06.2015
№216.013.5940

Подземный парник девяткина в.д.

Изобретение относится к области устройств, применяемых для выращивания растений в парниках. Устройство состоит из пленки и кольцеобразной формы опор. Опоры имеют трубообразные полости, на наружной стороне которых выполнены отверстия. Нижняя часть колец размещена в почве, а верхние концы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554389
Дата охранного документа: 27.06.2015
10.08.2015
№216.013.68d7

Устройство и способ подледного лова рыбы девяткина в.д.

Способ предусматривает постановку под лед сети, состоящей из полотна с ячейками, грузами и поплавками. На сеть устанавливают движитель с рулем. Во время постановки сеть при помощи движителя перемещают между дном и нижней поверхностью льда. После установки сеть освобождают от движителя....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002558392
Дата охранного документа: 10.08.2015
10.09.2015
№216.013.75c5

Устройство для извлечения рыбы из полыньи девяткина в.д.

Изобретение относится к устройствам для ловли рыбы в водоемах. Устройство состоит из плавающей емкости (1) с вогнутым вовнутрь дном (2), в которой установлена подвижная трубка (6), превышающая длину плавающей емкости (1). Плавающая емкость (1) имеет зацеп (4, 8) за лед. В нижней части плавающей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561738
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.10.2015
№216.013.81f5

Способ и устройство для варки круп

Изобретение относится к пищевой промышленности. В емкость устанавливают нижнюю воронку узким горлышком вниз и в нее насыпают порцию крупы. На нижнюю воронку устанавливают верхнюю воронку вверх узким горлышком, в котором размещена подвижная пробка. В емкость заливают воду, а в узкое горлышко...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002564866
Дата охранного документа: 10.10.2015
+ добавить свой РИД