ГЛУБИННЫЙ ВИБРАТОР Российский патент 1998 года по МПК E04G21/08 

Изобретение относится к вибрационной технике, в частности к глубинным вибраторам, и может быть использовано в различных отраслях промышленности для глубинного уплотнения бетонной смеси, песчаного грунта и т.п.

Известны глубинные вибраторы, включающие вибровозбудители, в виде эластичной оболочки, заполненной жидкостью и соединенной с пульсатором [1, 2]. При использовании в таких устройствах цилиндрических эластичных оболочек с кордовым каркасом повышение давления в жидкости (например, от 0,3 МПа до 0,5 МПа) с целью увеличения амплитуды вибрации не всегда эффективно (кордовый каркас "держит" оптимальную цилиндрическую форму).

Наиболее близким к предлагаемому является глубинный вибратор, включающий рабочий орган в виде заполненной жидкостью и соединенной с пульсатором эластичной цилиндрической оболочки, внутри которой расположен сердечник [3].

Отмечая ценное свойство указанного вибратора - генерировать вибрации относительно больших амплитуд путем изменения давления в системе от отрицательных до положительных значений - следует отметить, что при использовании в качестве рабочего органа цилиндрических резинокордовых напорных рукавов с пульсацией давления жидкости в положительной области диапазон амплитуд вибрации ограничивается жесткостью кордового каркаса рукавов, препятствующей (по повышении давления) увеличению объема оболочки ( к тому же имеющей оптимальную форму - цилиндр).

Задача изобретения - повышение эффективности и вибровоздействия на отрабатываемые материалы за счет расширения диапазона амплитуд вибрации, изменения характера вибрации (цилиндрические колебания заменяются практически плоскими) посредством предварительного деформирования цилиндрической эластичной оболочки.

Указанная задача достигается тем, что у глубинного вибратора, включающего рабочий орган в виде заполненной жидкостью и соединенной с пульсатором эластичной цилиндрической оболочки, внутри которой расположен сердечник, последний выполнен в виде пластины, ширина которой превышает внутренний диаметр оболочки в недеформированном состоянии, но меньше половины длины окружности этого диаметра. С целью повышения долговечности пластина выполнена из жесткого материала с эластичным покрытием (например, из резины) в зоне контакта с оболочкой.

На фиг. 1 изображена одна из возможных схем глубинного вибратора; на фиг. 2 - схема оболочки в предельных состояниях; на фиг. 3 - схема поперечного сечения рабочего органа.

Устройство (фиг. 1) включает рабочий орган в виде заполненной жидкостью эластичной цилиндрической оболочки 1, внутри которой расположен сердечник в виде пластины 2, ширина которой превышает внутренний диаметр d оболочки 1 в недеформированном состоянии, но меньше половины длины окружности (πd/2)r этого диаметра. Оболочка 1 соединена с пульсатором, включающим пневмодвигатель 3 с диафрагмой 4, пружиной 5, штоком 6, который связан с распределителем 7, управляющим трехходовым распределителем 8. На входе в систему управления распределителя 8 установлены дроссели 9 и 10. Пластина 2 может быть соединена с наконечником 11 через пружину 12 - с корпусом 13. Пластина 2 может быть выполнена как из однородного материала, так и из жесткого материала с эластичным покрытием (например, из резины) в зоне контакта с оболочкой.

Глубинный вибратор работает следующим образом.

При подаче воздуха от распределителя 8 в пневмодвигатель 3 диафрагма 4, преодолевая усилие пружины 5, прогибается и выталкивает из правой полости пневмодвигателя часть жидкости под давлением в эластичную оболочку 1, "пытающуюся" частично восстановить цилиндрическую форму, которую она имела в недеформированном состоянии (без пластины 2).

При достижении заданного прогиба диафрагма 4 через шток 6 переключает распределитель 7, который через распределитель 8 соединяет левую полость (пневмополость) пневмодвигателя 3 с атмосферой. В результате этого пружина 5 прогибает диафрагму 4 в противоположную сторону, давление жидкости в оболочке 1 падает и она принимает исходную форму, а диафрагма 4 через шток 6 воздействует на распределитель 7, который переключает распределитель 8 в положение питания пневмодвигателя 3. Цикл повторяется - оболочка 1 совершает колебательные движения и генерирует в обрабатываемом материале близкие к плоским волны. Частота колебаний регулируется дросселями 9 и 10. Наконечник 11 с пластиной 2 благодаря пружине 12 совершает дополнительные вертикально направленные колебания.

Введение в оболочку 1 пластины 2 позволяет деформировать цилиндрическую оболочку, придать ей плоский вид в исходном положении. При повышении давления в жидкости оболочка пытается "выпрямиться", воздействует на обрабатываемый материал по широкому фронту, создавая вибрации увеличенной амплитуды.

Выполнение пластины из жесткого материала с эластичным покрытием в зоне контакта с оболочкой позволяет повысить долговечность конструкции вибратора.

Глубинный вибратор предназначен для глубинного уплотнения бетонной смеси, песчаного грунта и т.п. Устройство включает рабочий орган в виде заполненной жидкостью и соединенный с пульсатором эластичной цилиндрической оболочки, внутри которой расположен сердечник в виде пластины, ширина которой превышает внутренний диаметр оболочки в недеформированной состоянии, но меньше половины длины окружности этого диаметра, пластина может быть выполнена из жесткого материала с эластичным покрытием в зоне контакта с оболочкой. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Глубинный вибратор, включающий рабочий орган в виде заполненной жидкостью и соединенной с пульсатором эластичной цилиндрической оболочки, внутри которой расположен сердечник, отличающийся тем, что сердечник выполнен в виде пластины, ширина которой превышает внутренний диаметр оболочки в недеформированном состоянии, но меньше половины длины окружности этого диаметра. 2. Вибратор по п.1, отличающийся тем, что пластина выполнена из жесткого материала с эластичным покрытием, например из резины, в зоне контакта с оболочкой.