CH200428A

CH200428A - Device for damping vibrations in rotating shafts.

Info

Publication number: CH200428A
Authority: CH
Inventors: Aktiengesellschaft Gebr Sulzer
Original assignee: Sulzer Ag
Priority date: 1937-05-05
Filing date: 1937-05-05
Publication date: 1938-10-15

Description

Vorrichtung zum Dämpfen von Schwingungen in drehenden Wellen. Die Erfindung bezieht sich auf eine Vor richtung zum Dämpfen von Schwingungen in drehenden Wellen mittels Massen, die mindestens eine kreiszylindrische Rollfläche aufweisen und damit auf kreiszylindrischen Rollbahnen eines mit der Welle starr ver bundenen Bauteils eine pendelnde Rollbewe- gung ausführen, und besteht darin, dass der Radius der kreiszylindrischen Rollfläche je der Masse grösser als der halbe Krümmungs radius der Rollbahn ist. Vorteilhaft ist eine Pendelmasse in der Weise auf die zu dämp fende Drehschwingung abgestimmt, dass das Verhältnis des Abstandes des Schwerpunktes der Masse vom Wellenzentrum zur Differenz zwischen dem Krümmungsradius der Roll bahn und dem Radius der Rollfläche der Masse kleiner ist als das Quadrat der Ord nungszahl der .zu dämpfenden Drehschwin gung. Device for damping vibrations in rotating shafts. The invention relates to a device for damping vibrations in rotating shafts by means of masses which have at least one circular-cylindrical rolling surface and thus perform an oscillating rolling movement on circular-cylindrical rolling tracks of a component rigidly connected to the shaft, and consists in that the The radius of the circular-cylindrical taxiway is greater than half the radius of curvature of the taxiway depending on the mass. A pendulum mass is advantageously matched to the torsional vibration to be damped in such a way that the ratio of the distance between the center of gravity of the mass and the center of the shaft to the difference between the radius of curvature of the runway and the radius of the rolling surface of the mass is less than the square of the ordinal number of the .torsional vibration to be dampened.

Ein Beispiel des Erfindungsgegenstandes ist auf der Zeichnung in Fig.. 1 im Längs schnitt und in Fig. 2 im- Querschnitt verein facht dargestellt. Mit der Welle 1, deren Drehschwingun gen gedämpft werden sollen, ist unter Zu hilfenahme der Schrauben 2 ein. radähnlicher Bauteil 3 starr verbunden. Im Bauteil 3 sind mehrere Bohrungen 4 vorgesehen, in welche die die Rollbahnen bildenden Stahlringe 5 eingepresst sind. An example of the subject of the invention is shown in the drawing in Fig. 1 in longitudinal section and in Fig. 2 in cross-section simplified. With the shaft 1, whose torsional vibrations are to be dampened, is with the aid of the screws 2 a. wheel-like component 3 rigidly connected. A plurality of bores 4 are provided in component 3, into which the steel rings 5 forming the runways are pressed.

Die zwei kreiszylindrische Rollflächen aufweisenden Massen 6 besitzen einen Stahl mantel 7, in den eine Bleifüllung 8 eingegos sen ist. Nachdem diese zylindrischen Massen in die Bohrungen der Ringe 5 eingeschoben sind, werden noch die Deckel 9 - die einen grösseren Durchmesser besitzen als die Boh rungen der Ringe 5 - auf die Massen auf gesetzt und mit Hilfe eines Bolzens 10 zu sammengehalten, so dass die Massen nicht mehr aus den Ringen herausfallen können. The two circular-cylindrical rolling surfaces having masses 6 have a steel jacket 7, in which a lead filling 8 is poured sen. After these cylindrical masses are inserted into the bores of the rings 5, the cover 9 - which has a larger diameter than the Boh stanchions of the rings 5 - is placed on the masses and held together with a bolt 10, so that the masses can no longer fall out of the rings.

Die Rollbewegungen, welche von den Massen während der mit Drehschwingungen überlagerten Drehung. der Welle 1 ausge führt werden, stellen offenbar eine Pen.de- lung des Schwerpunktes 11 der Mässen -6 um den Mittelpunkt 12 der Rollbahn dar. Der Pendelradius B hat dabei die Grösse der Differenz des Krümmungsradius r1 der Roll bahn und des Radius r2 der Rollfläche der Masse. Zur Abstimmung einer Pendelmasse auf die zu dämpfende Schwingung ist das Verhältnis des Abstandes Ro -I- R des Schwerpunktes 12 der Masse vom Wellen zentrum 13 zur Differenz zwischen dem Krümmungsradius r1 der Rollbahn und dem Radius r2 der Rollfläche der Masse kleiner als das Quadrat der Ordnungszahl der zu dämpfenden Drehschwingung gewählt. The rolling motions caused by the masses during rotation superimposed with torsional vibrations. of shaft 1 are apparently a pendulum of the center of gravity 11 of the dimensions -6 around the center 12 of the runway. The pendulum radius B has the size of the difference between the radius of curvature r1 of the runway and the radius r2 of the rolling surface of the crowd. To tune a pendulum mass to the oscillation to be damped, the ratio of the distance Ro -I- R of the mass's center of gravity 12 to the shaft center 13 to the difference between the radius of curvature r1 of the runway and the radius r2 of the rolling surface of the mass is smaller than the square of the ordinal number of the torsional vibration to be damped.

Es hat sich gezeigt, dass Drehschwingun gen selbst der niedrigsten Ordnungszahl nur dann wirksam gedämpft werden können, wenn der Radius r2 der Rollfläche der Masse grösser ist als die Hälfte des Krümmungs radius r1 der Rollbahn. Praktisch wird der Radius r2 ungefähr im Bereich von der Grösse 0,9 . r1 liegen. It has been shown that torsional vibrations, even those with the lowest ordinal number, can only be effectively damped if the radius r2 of the rolling surface of the mass is greater than half the radius of curvature r1 of the runway. In practice, the radius r2 is approximately in the range of 0.9. r1 lie.

Statt, wie gezeichnet, gleiche Massen, können auch verschiedene Massen angeordnet sein, welche je verschiedene Drehsehwingun- gen der Welle dämpfen. Vorteilhaft sind dann je zwei einander in bezug auf das Wel lenzentrum gegenüberliegende Massen zur Dämpfung ein und derselben Schwingung verwendet. Andere Massen können dann Schwingungen einer andern Ordnung dämp fen. Sowohl die Stahlringe, als auch der Stahlmantel können gehärtet sein, damit eine möglichst geringe Rollreibung vorhanden ist und während des Betriebes keine oder nur unwesentliche Abnützungen entstehen. Instead of the same masses as shown, different masses can also be arranged, each of which dampens different rotary vibrations of the shaft. It is then advantageous to use two opposite masses in relation to the shaft center for damping one and the same vibration. Other masses can then dampen vibrations of a different order. Both the steel rings and the steel jacket can be hardened so that there is as little rolling friction as possible and no or only insignificant wear occurs during operation.

Der Vorteil der beschriebenen Vorrich tung besteht darin, dass der Bewegung der Massen nur Rollreibung entgegensteht, so dass die die schädlichen Schwingungen der Welle dämpfenden Schwingungen der Mas sen selbst nicht wesentlich gedämpft werden. The advantage of the device described is that the movement of the masses is opposed only by rolling friction, so that the vibrations of the masses themselves, which dampen the harmful vibrations of the shaft, are not significantly damped.

Die Pendelmassen können auch in an derer Weise ausgeführt sein. So können bei spielsweise massive Walzen aus Eisen, Stahl oder irgend einem andern Metall oder einer Legierung verwendet werden. Es können auch in geschlossene zylindrische Hohlkörper feste zylindrische Füllmassen, die um ihre Schwerpunktsachse drehbar gelagert sind The pendulum masses can also be designed in other ways. For example, solid rollers made of iron, steel or any other metal or alloy can be used. It can also be in closed cylindrical hollow body solid cylindrical filling materials that are rotatably mounted about their axis of gravity

Claims

EMI0002.0047 EMI0002.0048