SU1601476A1 - Микрокриогенна система - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к криогенной технике, в частности к малогабаритным криогенным системам с газовыми криогенными машинами. Цель изобретени  - упрощение конструкции и уменьшение времени выхода на режим путем повышени  качества виброзащиты объекта охлаждени . Микрокриогенна  система содержит газовую криогенную машину 1 с тонкостенной гильзой 2, заканчивающейс  головкой 3 охлаждени , закрепленный на ней объект охлаждени  4 и устройство виброзащиты объекта охлаждени , выполненное в виде тонкостенного цилиндра 5, размещенного с зазором концентрично гильзе 2, один конец которого жестко закреплен на головке 3 охлаждени , а на другом конце размещена масса в виде кольцевой шайбы 6 с возможностью ее фиксированного перемещени  вдоль оси цилиндра 5. Между цилиндром 5 и гильзой 2 установлен демпфирующий элемент 7 с относительно малой теплопроводностью, например, из металлорезины. Соотношение параметров цилиндра 5 и шайбы 6 выбираютс  так, чтобы частота собственных продольных колебаний шайбы 6 была равна доминирующей частоте колебаний неуравновешенных сил инерции подвижных звеньев привода машины. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относится к криогенной технике,- а именно к малогабаритным криогенным системам с газовыми криогенными машинами, предназначенными для охлаждения объектов.

Цель изобретения — упрощение конструкции микрокриогенной системы, уменьшение времени выхода на режим путем повышения качества виброзащиты объекта охлаждения.

На чертеже представлена конструктивная схема микрокриогенной системы.

Микрокриогенная система содержит газовую криогенную машину 1 с тонкостенной рильзой 2, заканчивающейся головкой 3 Охлаждения, закрепленный на головке 3 Охлаждения объект 4 охлаждения и устройство виброзащиты объекта охлаждения, выполненное в виде тонкостенного цилиндра 5, размещенного с зазором концентрично гильре 2, один конец которого жестко закреплен на головке 3 охлаждения, а на другом Йонце размещена масса 6, например, в виде Кольцевой шайбы с возможностью ее фиксированного перемещения вдоль оси цилиндра 5. Между цилиндром 5 и гильзой 2 установлен диссипативный элемент 7 с относительно малой теплопроводностью, например, из материала МР (металлорезина). Элемент 7 целесообразно закрепить на тонкостенном цилиндре 5, например, с помощью клея и выполнить посадку скольжения в сопряжении элемент 7 — гильза 2. Возможны и другие варианты установки элемента 7.

При работе газовой криогенной машины 1 неуравновешенные силы инерции поступательно движущихся звеньев передаточного механизма вызывают линейные колебания корпуса машины 1 в вертикальном направлении. Эти колебания через гильзу 2 передаются объекту 4 охлаждения. Путем подбора параметров (размеров) цилиндра 5 и массы 6 добиваются совпадения средней частоты колебаний неуравновешенных сил инерции, например, первого порядка с частотой собственных продольных колебаний массы 6 (в данном случае цилиндр 5 выполняет роль упругого элемента) .

При этом реакция связей со стороны цилиндра 5 равна и противоположно направлена по отношению к силам, вызывающим колебания корпуса машины 1, что приводит к уменьшению амплитуды колебаний головки 3, а значит, и объекта 4 охлаждения. Введение демпфирующего элемента 7 позволяет расширить диапазон гашения предлагаемого устройства до 8—15% настраиваемой частоты. При необходимости гашения колебаний второго или более высокого порядков возможно использование дополнительных уравновешивающих устройств идентичной конструкции, которые устанавливаются с зазором один относительно другого концентрично основному устройству с той лишь разницей, что параметры цилиндров и масс дополнительных устройств выбираются из условий равенства частот колебаний неуравновешенных сил инерции соответственно второго или более высокого порядков с частотами собственных колебаний соответствующих дополнительных уравновешивающих устройств.

Установка массы 6 на цилиндре 5с возможностью фиксированного перемещения вдоль оси цилиндра выполнена с целью упрощения настройки частоты собственных колебаний массы 6, которая должна быть равна частоте колебаний неуравновешенных сил инерции соответствующего порядка (длина рабочей части цилиндра 5 пропорциональна квадрату частоты собственных колебаний массы 6).

Преимущества микрокриогенной системы состоят в упрощении устройства микрокриогенной системы, что достигается упрощением конструкции устройства виброзащиты объекта охлаждения. Все составляющие элементы просты в изготовлении, что снижает затраты на изготовление; упрощение конструкции приводит к упрощению сборки и настройки устройства; упрощается методика расчета параметров колебательного контура устройства. Кроме того, уменьшение времени выхода на режим объекта достигается за счет исключения холодопровода — промежуточного элемента между головкой и объектом охлаждения. При этом не затрачивается мощность на охлаждение холодопровода, исключаются теплопотери в сопряжении головка охлаждения — объект охлаждения, уменьшается время выхода системы на рабочий режим.

Кроме того, повышается качество виброзащиты объекта охлаждения, что достигается за счет ввода демпфирующего элемента, что расширяет ширину области эффективного гашения ориентировочно до 10— 15% рабочей частоты устройства виброзащиты. Этот интервал перекрывает область возможных изменений частоты колебаний объекта охлаждения микрокриогенных систем, что с большой надежностью позволяет использовать устройство виброзащиты по назначению.

Claims (2)

1. Формула изобретения

   1. Микрокриогенная система, содержащая газовую криогенную машину с тонкостенной гильзой, головку охлаждения и устройство виброзащиты объекта охлаждения, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции и уменьшения времени выхода на режим путем повышения качест1601476 ва виброзащиты объекта охлаждения, устройство виброзащиты выполнено в виде тонкостенного цилиндра, размещенного с зазором концентрично гильзе, один конец которого жестко закреплен на головке охлаждения, и размещенной на другом конце кольцевой шайбы установленной с возможностью ее фиксированного перемещения вдоль оси цилиндра, при этом объект ох лаждения жестко закрепл.н на головке охлаждения.
2. 2. Система по π. 1, отличающаяся тем, что, с целью расширения диапазона вибро5 защиты, между цилиндром и гильзой установлен диссипативный элемент в виде кольцевой шайбы с малой теплопроводностью, большим коэффициентом демпфирования, например, из м*' гллорезины.