ss
Фие.1
3
Изобретение относитс к устройствам дл разделени фаз и испытани на прочность в центробежном поле и может использоватьс в центрифугах с большим дисбалансом ротора.
Целью изобретени вл етс повышение надежности работы центрифуги при несбалансированном роторе.
На Лиг, 1 изображена центрифуга с горизонтальным ротором; на фиг.2- то же, с вертикальным ротором; на фиг. 3 - то же, с горизонтальным ротором в режиме самоцентрировани ; на фиг. 4 - то же, с вертикальным ротором в режиме самоцентрировани . Центрифуга содержит горизонтальный ротор 1 (фиг.1), св занный со станиной 2 при помощи подшипников 3, размещенных на валу 4, и упругих опор, представл ющих собой вертикально установленные тросы 5, на свободных концах которых подвешен ротор 1 к станине 2. При этом верхний конец троса снабжен пружиной 6, установленной на станине 2, а нижни закреплен на корпусе 7 подшипника 3 Вертикальный ротор 8 (фиг.2) св зан со станиной 2 при помощи вертикально установленных тросов 5 и подшипника 3, размещенного в станине 2 Нижние концы тросов 5 св заны с ротором 1 посредством фланца 9 и шарнира 10, а верхние концы закреплены на фланце 11 вала 12.
Центрифуга работает следующим образом .
При разгоне горизонтального ротора 1 (фиг.1) на низких - оборотах (првод не показан) ось вращени О,-О., совпадает с осью ротора, при этом ротор 1 проходит два критических режима резонансных колебаний один - конической прецессии, а другой - цилиндрической , которые за счет анизотропии жесткости подвеса имеют низкую амплитуду колебаний и легко проход т с небольшим ускорением вращени ротора. При дальнейшем росте обротов резонансные колебани ротора прекращаютс , а главна центральна ось инерции начинает смещатьс в сторону его оси вращени О., -О, . Пр оборотах, близких к рабочим, главна центральна ось инерции Ог-02 практчески совмещаетс с осью вращени О,-О,, т.е. происходит самоцентрирование ротора 1 (фиг.З). При этом геометрические оси подшипников 3 вр
0
5
0
5
0
5
0
5
0
5
щаютс эксцентрично оси вращени 0, - Оц . Вследствие того, что невращающийс корпус 7 подвешен на тросах 5 и пружинах 6, имеющих низкую жесткость, он совершает поперечные колебани с амплитудой, соответствующей дисбалансу ротора 1. При этом тросы совершают ма тниковые, а пружины 6 - продольные колебани . За счет того, что тросы 5 в горизонтальном направлении имеют меньшую жесткость, чем пружины 6 в вертикальном направлении, подвес обладает анизотропией жесткости, котора обеспечивает на рабочих частотах устойчивое вращение ротора 1 без дополнительных демпфирующих устройств.
При разгоне вертикального (фиг.2) ротора 1 (привод не показан) на низких оборотах ось вращени Ot-Oj совпадает с осью ротора. При дальнейшем росте оборотов главна центральна ось инерции 04-Ог поворачиваетс относительно центра шарнира 10 и занимает вертикальное положение параллельное оси вращени . При оборотах , близких к рабочим, главна центральна ось инерции совмещаетс с осью вращени (фиг.4), происходит самоцентрирование ротора 1, при этом тросы 5 отклон ютс от вертикального положени и вращаютс вместе с ротором 1 и шарниром 10, а подшипник 3 из-за низкой изгибной жесткости длинных тросов 5 нагружен осевой силой веса ротора 1 и пренебрежимо малой поперечной силой.
По сравнению с прототипом предложенна центрифуга при больших дисбалансах ротора обладает большей надежностью за счет низкой жесткости тросовой подвески и высокой циклической стойкости тросов. Низка жесткость тросовой подвески обеспечивает прохождение резонансных колебаний ротора при гораздо меньших частотах вращени и меньших амплитудах, что существенно снижает энергозатраты на разгон ротора. В закристаллическом режиме за счет низкой поперечной жесткости На станину передаетс незначительна вибраци , а подшипник нагружаетс значительно меньшими динамическими нагрузками, что повышает их долговечность.