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Elastische Lagerung von Maschinen und Maschinensätzen.
Elastisch gelagerte Maschinen und Maschinensätze sind an sich bekannt. Es handelt sich hiebei aber im allgemeinen um solche Maschinen, die im Betriebszustand entweder bei konstanter Drehzahl oder aber in einem ganz bestimmten Drehzahlbereich laufen. Bei letzterem bildet z. B. die sogenannte Leerlaufdrehzahl die untere Begrenzung des Drehzahlbereichs. Sie reicht in den meisten Fällen nicht unter eine Drehzahl von n = 300 Upm. Für die elastische Lagerung solcher Maschinen und Maschinensätze besteht dann die Forderung, die vorzusehenden elastischen Lager so zu bemessen, dass die Eigenschwingungszahlen des gelagerten Systems unterhalb der niedrigsten Erregerfrequenz-die sich z. B. bei der Leerlaufdrehzahl einstellen wird-liegt.
Die vorliegende Erfindung macht es sieh nun zur Aufgabe, auch solche Maschinen und Maschinensätze elastisch zu lagern, deren Betriebsdrehzahlbereich nach unten durch keine Leerlaufdrehzahl beschränkt ist, sondern mittels entsprechender Übersetzungen beliebig tief liegen kann. Solche Betriebsverhältnisse werden z. B. bei Prüfmaschinen, Pressen od. dgl. anzutreffen sein.
Von der Erkenntnis ausgehend, dass bei der elastischen Lagerung eines bestimmten Systems die erzielbaren Eigenschwingungszahlen praktisch nicht beliebig herabgesetzt werden können, sondern vielmehr eine durch das gegenseitige Verhältnis zwischen Massenverteilung, Gewicht, Feder-und Erregerkraft bedingte Beschränkung erfahren, löst die Erfindung die gestellte Aufgabe dadurch, dass die
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die jeweils selbständig oder beliebig kombiniert oder zusammenwirkend für die Aufbringung der jeweils erforderlichen Rückstellkräfte und Momente herangezogen werden können.
Sie geht dabei noch von der weiteren Erwägung aus, dass in dem untersten Drehzahlbereich die Massenkraftwirkungen praktisch Null sind und die Ungleiehförmigkeiten sich nur aus geringen Beschleunigungswechseln ableiten. Für einen bestimmten unteren Drehzahlbereich genügt also im allgemeinen schon eine Lagerung, bei der die Eigenfrequenzen oberhalb der Betriebsfrequenz liegen.
Die daraus sich ergebende praktische Regel sucht die Einschaltung so vieler elastischen Lagerungsysteme zu einer Erregerfrequenz von etwa 300 Upm. vor, dass diese unter den Eigenschwingungszahlen des abgefederten Systems liegt, während bei weiterem Anwachsen der Erregerfrequenz so viel elastische Lagerungssysteme abgeschaltet werden, dass die Erregerfrequenz über die Eigensehwingungs- zahlen des gefederten Systems zu liegen kommt.
Demnach besteht das erfindungsgemässe Verfahren zur Lagerung von elastischen Maschinen und Maschinensätzen mit einem Drehzahlbereich von M = 0 bis oo in einer kombinierten Anwendung unterkritischer und überkritischer Lagerungen. Unterkritisch, d. h. mit einer Frequenz der erregenden Kräfte, die unterhalb der Eigenschwingungszahlen der elastisch abgestützten Maschine liegt, fährt die Maschine im untersten Drehzahlbereich ; Überkritisch dagegen, d. h. mit einer Frequenz der erregenden Kräfte, die über den Eigenschwingungszahlen der elastisch abgestützten Maschinen liegt, fährt diese nach Überschreitung der obersten Grenze des unteren Drehzahlbereichs.
Dieses Verfahren führt zu der erfindungsgemässen Ausbildung einer elastisch gelagerten Maschine, z. B. einer Prüfmaschine, wobei ein den Maschinensatz tragendes Betonfundament od. dgl. im Gesamtschwerpunkt oder oberhalb desselben eine für die Aufnahme des Gesamtgewichts bzw. für selbständige Wirkungsweise bemessene, mittels einer Hebevorrichtung von Hand oder mechanisch ein-und abschaltbare Federung besitzt, während auf der Grundfläche des Fundaments oder entlang seiner einspringenden Seitenflächen, vorzugsweise in der waagrechten Schwerpunktsebene, ein weiteres
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sammen zur Wirkung kommt, je nachdem letztere mitsamt dem Fundament entsprechend gesenkt oder aber ganz abgeschaltet wird.
Für das Wesen der Erfindung hat-wie bei allen Abfederungen von Massen-die Anordnung der elastischen Lager grundsätzlich keine ausschlaggebende Bedeutung und es bleibt daher den
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horizontalen Schwerpunktsebene des Gesamtsystems angeordnet werden. Auch die Wahl der Federn bleibt dem jeweiligen Ermessen des Fachmannes überlassen. Grundsätzlich eignen sich für die Aus- führung einer Lagerung gemäss der Erfindung alle bekannten Stahl-, Luft-, Gummi-, Gummimetallfedern od. dgl. in ihren verschiedensten Formen und Beanspruchungsarten.
In der Zeichnung ist das Schema einer erfindungsgemässen Lagerung für einen auf einem Betonfundament befestigten Maschinensatz dargestellt.
Ein Elektromotor 1 treibt z. B. über den Riemen : 2 eine Prüfmaschine li an, deren Drehzahl- bereieh nach unten durch Zwischenschaltung eines Getriebes beliebig tief heruntergesetzt werden kann.
Dadurch ergeben sieh auch die verschiedensten Frequenzen für die erregenden Kräfte. Der aus Elektromotor 1 und Prüfmaschine 3 bestehende Maschinensatz ist auf einem Betonfundament 4 mit U-förmigem Querschnitt befestigt. Im Schwerpunkt des Betonfundament ist eine Ausnehmung 5 vorgesehen, die zur Aufnahme eines zylindrischen Gummilagers dient, das an seiner inneren und äusseren Mantelfläche mit entsprechenden Metallhülsen 7 und 8 festhaftend verbunden ist. In die innere Metallhülse 7 greift ein Stempel 9 ein, der mit einer Hebevorrichtung, die von Hand oder auch mechanisch in Betrieb gesetzt werden kann, in Verbindung steht.
Rings um das Fundament sind Auflageböeke 11 angeordnet und auf deren schrägen Stütz-
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einspringende, rings um das Betonfundament führende Fläche 14 gestattet nach einer Senkung des Fundamentblocks J durch die Hebevorrichtung 10 eine satte Auflage an den Lagern 1.'3. In der Zeichnung ist auch noch ein weiteres elastisches Lagerungssystem unter der tiefsten Stelle des Betonblocks schematisch dargestellt und durch Spiralfedern 7J charakterisiert. Es soll dadurch zum Ausdruck gebracht werden, dass die Anordnung der Lager beliebig gewählt werden kann, ebenso wie die
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In der Zeichnung ist die Lagerung in einem Betriebszustand dargestellt, in dem die Frequenz der erregenden Kräfte über 300 liegt.
Es kommt daher nur das mittlere elastische Lager 6 zur Wirkung und es bedingt durch seine Anordnung und Dimensionierung Eigenschwingungszahlen, die unter der Frequenz der Erregung liegen. Soll die Prüfmaschine mit einer geringeren Tourenzahl und damit einer
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Die grössere Federkraft des äusseren Lagersystems und seine. \nordnung entlang den Umrissen des Fundaments ergeben nun Eigenselhwingungszahlen des gelagerten Systems, die weit über der Erreger-
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insbesondere durch das Dämpfungsvermögen des Federwerkstoffes Gummi vollständig aus.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elastische Lagerung für Maschinen und Maschinensätze aller Art, insbesondere für solche mit stark wechselnden Drehzahlbereichen, bei der die rÜckfÜhrenden Kräfte der elastischen Glieder zur Abstimmung der Resonanzzahlen veränderlich sind, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische
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