DE2031152B2 - Schwingungstilger - Google Patents

Description

40 Anordnung eines Schwingungstilgers dar, der in allen

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schwingungs- Lagen verwendbar ist. An Stelle^der Kugel kann m tilger mit einem magnetisch an das schwingende Sy- Bedarfsfall, beispielsweise bei gioßever ¹^r Erstem gefesselten massekö.per, im wesen-.lchen beste- Streckung des schwingenden ^» *uch ^em ZyImhend aus einem mit dem schwingenden System ver- der oder ein anderes rotationssymmetnscr.es Gebilde bundenen Magneten und einer kraftschlüssig an die- 45 treten,
sen gekoppelten Masse aus ferromagnetischem Mate- 7ur
rial. und2 2

Derartige Schwingungstilger dienen zur Minderung stellt und im folgenden 1 „u,,,;_nnflnnfln c_v von Schwingungen, wie sie aa mechanischen F i g. 1: An einem T^eilldes schwingenoen Syschwingfähigen Gebilden, z.B. Feder-Masse-Syste- 50 stems, dessen Störschwmgung, deren Richtung der men, in störender Weise auftreten. Es sind Schwin- rechts gezeichnete Doppelpfeil andeute , beseitigt gungstilger bekannt, die im wesentlichen aus kraft- werden soll, ist der Schwingungstilger 2 mit Hilfe der schlüssii, insbesondere mittels Federn mit dem Verbindungsstücke 3 befestigt. Der Schwmgungstilschwingenden System verbundenen Massen oder ger2 besteht aus einem permanentmagnetischen Massekörpern bestehen, wobei Masse und Federkraft 55 Ring 4, dessen magnetische Achse in Schwingungsso gewählt sind, daß eine Phasenverschiebung der richtung ausgerichtet ist. Innerhalb des permanent-Schwingungen des srhwii.gungstilgenden Feder- magnetischen Rings 4 befindet sich eine Kugel 5 aus Masse-Systems gegenüber den zu tilgenden Schwin- Stahl, die mit irgendeinem Punkt eines Großkreises Eunsen des Bezugssystems auftritt, die im optimalen an einer nicht definierten Stelle der Innenflache des Fall zur weitgehenden Dämpfung bzw. Tilgung der 60 Magnetrings 4 anliegt und magnetisch ra der Störschwingung führt. Zur Ankopplung der Masse- Schwebe gehalten wird. In der gezeichneten Darstelkörper an das zu dämpfende System ist die Verwen- lung der F i g. 1 ist die Kugel 5 auf der vom Betrachdung von Metall- oder Luftfederung sowie Elektro- ter abgewandten Seile am Ring 4 anliegend zu den- oder Permanentmagneten bekannt. ken. Der Durchmesser der Kugel 5 ist wenig kleiner

Ein anderes Prizip der Schwingungstilgung beruht 65 als der Innendurchmesser des permanentmagneti-

auf der Verdrängung eines Fluids von einem in einen sehen Rings 4, es bildet sich so ein Luftspalt ft zwi-

anderen Raum durch Drosselstellen. sehen den beiden Teilen 4 und 5. Die Masse der Ku-

Die bekannten, hauptsächlich im Maschinenbau gel 5 und die Stärke der magnetischen Fesselung mit-

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tels des permanentmagnetischen Rings 4 ist so gewählt, daß bei der Erregung des Schwingungstilgersystems der Teil 1 des schwingenden Systems, dessen Störschwingung zu tilgen ist, infolge oer Massenträgheit der Kugel S eine Schwingurg entsteht, die etwa von gleicher Frequenz wie die Störschwingung, jedoch im optimalen Fail um 180° phasenverschoben ist. Die Störschwingung wird stark gedämpft oder gänzlich getilgt. Zur besseren Anpassung der Eigenfrequenz des Schwingungstilgers 2 an die der Störschwingung ist darüber hinaus vorgesehen, daß durch die Relativbewegung der Kugel S im Magnetfeld des permanentmagnetischen Rings 4 bei Anregung durch Teill des schwingenden Systems ein im Luftspalt 6 befindliches Fluid verdrängt wird. Das Fluid ist in dem aus zwei kugelkalottenförmigen Teilen bestehenden, Kugel 5 und permanentmagnetischen Ring 4 umschließenden Behälter 7 eingeschlossen. Die Wahl des Fluids ist gemäß der vorgesehenen Anwendung zu treffen, es kann gasförmig, im einfachsten Falle Luft sein oder eine Flüssigkeit entsprechend zu wählender Viskosität, beispielsweise öl. Das Fluid bewirkt gleichzeitig eine Dämpfung der Relativbewegung der Kugel 5 und damit eine Verbesserung der kraftschlüssigen Ankopplung.

Fig.2: Hier ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. An dem Teil 1 des schwingenden Systems ist der Schwingungstilger 2 befestigt. Die Störschwingung ist, wie auch in Fig. 1, in Richtung des Doppelpfeils angenommen. Der mit dem Teil 1 fest verbundene Permanentmagnet ist als eine Art Topfmagnet 8 ausgeführt und besteht aus dem linear magnetisierten Magnetkern 9 und einem topfförmigen Polschuh 10, der bewirkt, daß die Pole des Magneten 8 sich in einer Ebene 11 befinden. Diese Ebene 11 ist vorzugsweise senkrecht zur Schwingunosebene des Teils 1 angeordnet. Um eine plane ^gT..^&^ ' Aar Phpne 11 zu erhalten, sind die Zwi-^Ff^mm_e Aschen Magnetkern 9 und Polschuh 10 ^Ξ_§^Χ Material 12 ausgefüllt. Als Tie magnetisch gefesselte Masse des Schwingungstileers2 fst auch bei diesem Ausführungsbeispiel eine Sei 5 aus Stahl vorgesehen, die der Polebene 11 m SefcfcJend der höchsten Feldliniendichte an regt. ?£■ Äschen der Polebene H und einem Teil der „Oberfläche der Kugel5 gebildete keilnngformige ^U - ·₆- _kann um eine oben beschnebene Darnp-Relativbewegung der Kugel 5 und eine Anan die Frequenzforderungen zu erreichen, mit einer Dämpfungsflüssigkeit 13 als Fluid gefüllt Sin Bei dieser Ausführungsart ist eine Dampfuiigsfüssigkeit 13 mit höherer Viskosität und hoher AdhäsSn zu wählen, um ein Ablaufen desι F uids zu vermeiden. Es können auch thixotrop Fluide verwendet werden. Als besonders vorteilhaft hat sich *o hier eine Dämpfungsflüssigkeit 13 erwiesen die in fenster Form dispergiertes Eisen enthalt und die sich £ Magnetfeld nicht entmischt. Diese Eisendispersion ist auch bei der Anordnung nach Fig. 1 mit Vorteil verwendbar, weil sie im Luftspalt 6 magnea₅ tisch gehalten wird, so daß ein dichtes Gehäuse? überflüssig ist und der Luftspaltö großer gewählt werden klnn. Um bei dem Beispiel nach Fig 2 em Abstreifen der Kugel 5 zu verhindern, ist der Schwingungstilger mit einem leichten Gehäuse 14, beispielsweise aus Drahtgeflecht, versehen

Bei der Wahl eines Fluids für die Dampfung bei allen Ausführungsarten ist zu beachten daß seme Viskosität möglichst von Umgebungseinflüssen, insbesondere Temperatur, unabhängig ist, da sonst Anderungen der Tilgungswirkung des Schwingungstilgers auftreten können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 verendeten Schwingungstilger sind jedoch relativ auf-^dig ;m Aufbau, in ihrer Wirksamkeit von UmPatentansprüche: tb-n"sefnilü5sen, insbesondere der Temperatur, ab- ♦■ · «n hänäbund nicht ohne Rückwirkung auf das schwin,

1. Schwingungstilger mit einem magnetiscn an "f"^

das schwingende System gefesselten Massekor- 5 "²^ . - "^_n, _2Ur Schwingungstilgung bei den rela-

per, im wesentlichen bestehend aus einem mit ^ . ι!·,;_ηεη Bauelementen der pneumatischen Steusr-

dem schwingenden System verbundenen Magne- ^i:V _ri ^>o_et,_eitechnik wie Feindruckgebern, Verstär-

ten und einer kraftschlüssig an diesen gekoppel- unü^ ^K _T^_moen~_sä_ti'_onsrneßwerkeü, die selbsterregte

ten Masse aus ferromagnetischem Material, da- ^te,"^:'. ^-i.!*,» G^pbi'de darstellen, tritt die Forderung

durch gekennzeichnet, daß der Masse- io scDwsn^- '^_hw:_noungstilger möglichst kleiner Ab-

körper, wie an sich bekannt, ein rotationssymme- aui, -u- -· ' _ötIjf_chst einfachen Aufbaus zu schaf-

trisches Gebilde ist, daß er den Magneten mmde- ^me"*V;k ^ Rückwirkung auf das schwingende Sy-

stens in der Ruhelage in einem Punkt oder auf ten, ^ ^.,_h,_s._s;_{obar und d}er in seiner Wirkung von

einer Linie formschlüssig berührt und daß die ^_n '^„ή^η weitgehend unabhängig ist.

Relativbewegung des Massekörpers mit Hilfe der 15 dai'urm-~■ - -■ ^ _bekannten Techniken ist ein

Verdrängung eines Fluids in einem Luftspalt zwi- / -^t ·»- _rferunoen erfüllender Schwingungstil-

schen Massekörper und Magnet dämpfbar ist. &e ^ _e- „_s ^nannten Art dadurch gekenn-

2. Schwingungstilger nach Anspruch 1, da- _dcr ^- e g *_r ^_assekörper) wie an sich bekannt, durch gekennzeichnet, daß der Magnet als Ring ^^Ci;^_;^^_irisches Gebilde ist, daß er den (4) ausgebildet und mit seiner magnetischen *o eir^ ^^ _{der Ruhd in einem} Achse in Schwingungsrichtung ausgerichtet ist Magneten mmeste _{formschlüssig berührt und} und daß als Massekörper eine Kugel (5) inner- ^.^",Ä^enmg des MassekörpWs mit Hilfe halb des Rings (4) einen Luftspalt (6) bildend daß °«^™^ ⁿ _F ⁸ _{Iuids in einem} Luftspalt zwimagnetisch gehalten ist und daß der Ring (4) und der Veidrangung ein« r _{mt)fbar ist}
dieWul) von einem das Fluid enthaltenden >₅ scher^^^^-^tu^SS über die Gehäuse (7) umgeben sind. _ww iiiparameternöße des Massekörpers, Luft-

3. Schwingungstilger nach Anspruch 1, da- Wahl ^d.er Parametegro»B ^„'n^ durch gekennzeichnet, daß der Magnet als Topf- spaltweite und ^ν'*°^Μ*¹ *\^J⁰ ™ _d;
magnet (8) ausgebilde: ist, dessen Pole mit Hilfe weitgehend und ohne groß "Aufwand an d.

von Polschuhen (10) in einer vorzugsweise zur 30 schiedenen Gegebenheiten anpa^.I^e ta
Schwingungsebene senkrechten Polebene (11) an- bekannten Schwingungstilgem infolge Reibung oder geordnet sind, und daß als Massekörper eine Ku- Wirkung der ".chthnearer Federk
|el (5) an der Polebene (11) in der Gegend groß- Massekörperaufhangung entstandenen
ter Feldliniendichte «inliegt und der dadurch ge- ten treten hier nicht aur .

bildete keilringfönnige Luftspalt (6') mit dem 35 Wird zur °»g"b-chea ^«JjJB

2JJ^JÄS^SSSr Körper vorzugsweise eine Kugel aus ferromagnetischem Mate-

rial verwendet, so stellt dies eine besonders einfache