Пневматический шариковый вибратор Советский патент 1983 года по МПК F15B21/12 B06B1/16 

Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано в различных отраслях промышленности и в сельском хозяйстве. Известны пневматические шариковые вибраторы, включающие корпус с полостью и перемещающимся внутри нее шариком 1. Недостатком известного устройства является невозможность получения переменных значений результирующей возмущающей силы. Известен также пневматический шариковый вибратор, включающий два корпуса, установленных параллельно один относительно другого на раме с возможностью своего положения, причем в каждом корпусе выполнена кольцевая полость с щариком и каналом подвода сжатого газа 2. Недостатком известного устройства является невозможность обеспечения регулирования величины возмущающей силы при неизменности вида колебаний и постоянной частоте, а также регулирования частоты колебаний при требуемой величине возмущающей силы. Цель изобретения - расширение диапазона регулирования параметров колебаний. Эта цель достигается тем, что в пневматическом шариковом вибраторе, включающем два корпуса, установленных параллельно один относительно другого на раме с возможностью изменения своего положения, причем в каждом корпусе выполнена кольцевая полость с шариком и каналом подвода сжатого газа, каждый корпус снабжен дополнительной полостью с шариком, лежащей в одной плоскости с основной полостью, и каналом подвода сжатого газа в дополнительную полость, выполненным со стороны, противоположной каналу подвода сжатого газа в основную полость, причем каждый канал выполнен с возможностью отключения. На фиг. 1 изображено вибрационное устройство, вид сбоку; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 а и б - схема распределения возмущающих сил при параллельном расположении плоскостей движения щариков (ov 0); на фиг. Зе - то же, но при отключенных дополнительных полостях; на фиг. 4а и б - то же, при произвольном расположении плоскостей (.П) на фиг. 4в - то же, но при отключенных дополнительных плоскостях; на фиг. 5а и б - при совмещенных плоскостях движения шариков (); на фиг. 5б - то же, но при отключенных дополнительных плоскостях. Вибратор состоит из корпусов 1 и 2, установленных параллельно один относительно другого на раме 3 с осью 4 и фиксируемых от поворота вокруг оси 4 болтовыми соединениям 5. В каждом корпусе 1 и 2 выполнены кольцевые полости 6 и 7 с шариком 8 и каналами 9 подвода сжатого газа. Дополнительная полость 10 имеет канал подвода 11. Вибратор работает следующим образом. Под действием сжатого газа, подаваемого в полости 6, 7 и 10, шарики 8 перемещаются в полостях по круговым траекториям, вследствие чего в каждой из полостей возникает центробежная сила Р, одинаковая на различных участках полости и отличающаяся лишь направлением. Возмущающая сила Рр (Рр), развиваемая расположенными в корпусе 1 и 2 основной полости 6 и 7 и дополнительной полости 10, представляет собой результирующую центробежных сил, возникающих в полостях 6, 7 и 10 движения шариков 8.. Эта сила.лежит в одной плоскости с полостями 6 и 10 корпуса 1 и направлена перпендикулярно линии, соединяющей центры полостей. Результирующая возмущающая сила Pj. , представляющая собой геометрическую сумму направленных сил 1 и F, меняется по величине (но не по направлению) от нуля до максимума при изменении угла между корпусами. При варьировании же величины угла сЧ. соответственно меняется и направление действия этой силы в пространстве. При необходимости получения таких же, как и в известном вибраторе, законов колебаний рабочих органов (по круговым и эллиптическим траекториям, но при -жесткой взаимосвязи между величиной возмущающей силы и ее видом) дополнительные полости отключают. Предлагаемое вибрационное устройство дает возможность получения прямолинейной возмущающей силы, раздельно регулируемой как по величине, так и по направлению, а также при прекращении подачи сжатого газа в дополнительные полости - силы с регулируемым законом колебания (от прямолинейного до эллиптического и кругового) и однозначно соответствующей виду колебаний величиной. Указанная регулировка осуществляется благодаря изменению угла между корпусами 1 и 2 Л и угла наклона оси к горизонту у8. На фиг. За к б показано такое расположение корпусов 1 и 2, когда угол между ними равен нулю. В этом случае прямолинейные силы 1 и R , возникающие вследствие сложения центробежных сил инерции щариков 8 в основной и дополнительной полостях 6 и 10 каждого из корпусов 1 и 2, складываясь, дают направленную же силу 1. При отключенных дополнительных полостях 10 силы 1, и Pj, их результирующая 1 имеют круговой характер (фиг. За). На фиг. 4 изображен случай произвольного расположения корпусов 1 и 2, когда . При этом силы направлены под углом друг к другу. Здесь прямолинейная возмущающая сила 1 , являясь резульТирующей продольных составляющих Р, и 1 (поперечные составляющие и Р взаимно компенсируются), имеет меньщую величину по сравнению с предыдущим случаем (at 0). При отключенных дополнительных полостях 10 сила Р имеет эллиптический характер (фиг. 4в). На фиг. 5 показано расположение корпусов 1 и 2, когда угол ot равен П. В этом случае прямолинейные силы 1, и 1 ориентированы взаимопротивоположно и компенсируют друг друга. Их результирующая равна нулю. При отключенных дополнительных полостях 10 результирующая возмущающая сила Pj, имеет прямолинейный вид и направлена вдоль оси (фиг. 50). Углы d и уЗ, определяющие величину и ориентацию результирующей возмущающей силы F , устанавливаются с помощью оси 4 и болтовых соединений 5. Таким образом, вибрационное устройство имеет расщиренный диапазон регулирования колебаний, позволяя изменять величину прямолинейной силы от нуля до максимума, варьируя давление сжатого газа получать требуемую частоту колебаний при заданной их величине, при отключенных дополнительных полостях 10, обеспечивать возможность выбора вида колебаний. PI / /

,

Фмг.З

Ш)

;

ФигЛ

ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ШАРИКОВЫЙ ВИБРАТОР, включающий два корпуса, установленных параллельно один отФиг.1 носительно другого на раме с возможностью изменения своего положения, причем в каждом корпусе выполнена кольцевая полость с шариком и каналом подвода сжатого газа, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования параметров колебаний, каждый корпус снабжен дополнительной полостью с шариком, лежащей в одной плоскости с основной пот лостью, и каналом подвода сжатого газа в дополнительную полость, выполненным со стороны, противоположной каналу подвода сжатого газа в основную полость, причем каждый канал выполнен с возможностью отключения.

(5)Ш „,

/L. Ф .

Е г

d.Ji,0

Фиг. 5 т -- 5(6} 4