Инерционно-импульсный автоматический импульсатор Советский патент 1987 года по МПК F16H33/14 

1

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве вибропривода стендов для динамических испытаний образцов конструкционных материалов, деталей и узлов машин при программном нагру- жении.

Целью изобретения является повышение надежности автоматического регулирования амплитуды колебаний ведомого вала за счет механического исполнения системы автоматического регулирования.

На чертеже представлена схема инерционно-импульсного автоматического импульсатора.

Инерционно-импульсный автоматический импульсатор содержит входной вал 1, установленные на нем основной двигатель 2 и центральное коле со 3 с внешними зубьями. На ведомом валу 4 установлено водило 5, несущее два ряда основных 6 и дополнительных 7 установленных на одних осях сателлитов с неуравновешенными грузами 8 и 9, взаимодействующих с основным 3 и дополнительным 10 центральными колесами с внешними зубьями.

Система автоматического регулирования амплитуды колебаний ведомого вала включает механизм сравнения, уп1)авляющий механизм, датчик обратной связи и задающее звено.

Механизм сравнения и управляющий механизм выполнены в виде двух дифференциальных механизмов с общим водилом 11, установленным свободно . на входном 1 , и коаксиально рас- 20

положенными сателлитами 12 и тральное колесо 14 первого из дифференциальных механизмов кинематически с помощью колес 15 и 16 связано с задающим звеном, выполненным в виде Дополнительного двигателя 17, а центральное колесо 18 - с наружной обоймой 19 механизма свободного хода (мех)..Внутренняя обойма 20 которого жестко связана с водилом 5.

2868602

Вращение основного двигателя 2 передается центральному колесу 3 и сателлитам 6, а, кроме того, через центральные колеса 21, 22 и 10 -

5 сателлитам 7. Числа зубьев перечисленных колес подобраны таким об- , что при неподвижных водилах 11 и 5 сателлиты 6 и 7 вращаются с равными угловыми скоростями и поfO средством сил инерции неуравно ре- шенных грузов 8 и 9 заставляют колебаться водило 5 с амплитудой,зависящей от угловой скорости основного двигателя 2, жесткости испы15 тываемого объекта и угла относительного разворота неуравновешенных грузов 8 и 9. Внутренняя обойма 20 , жестко связанная с водилом 5, при вращении последнего по часовой cfpeil- ке свободно поворачивается, а в обратном направлении - заклинивается, при достижении определенной скорости, с наружной обоймой 19.

Если средняя угловая-скорость последней с учетом передаточного отношения центральных колес 14 и 18 и колес 15 и 16 равна угловой скорости ротора дополнительного двигателя 17, то водило 11 останется неподвиж30 ным и неуравновешенные грузы 8 и-9 сохранят имеющийся угол разворота. Если же амплитуда колебаний водила 5 и выходного вала 4 изменится, например уменьиштся, то уменьшится и

25 максимальная угловая скорость води- .ла 5 и обоймы 19 мех, что приведет к вращению водила 1 до тех пор, пока угол разворота неуравновешенных грузов 8 и 9 не уменьшится до нужной 13. Цен-40 величины и амплитуда колебаний водила. 5 не достигнет первоначального значения. При этом водило 11 остано25

вится. I

Для принудительного изменения ам. 5 плитуды колебаний водила 5 необходимо изменить угловую скорость дополнительного двигателя 17 и тем самым скорость наружной обоймы 19 МСХ. Поскольку вращению неуравновешенных саМСХ выполняет функцию датчика обрат- 50 ,теллитов свойственна самосинхронизаной связи.

Центральные колеса 21 и 22 второ-. го дифференциального механизма жестко связаны соответственно с входным валом 1 и дополнительным централь- , ным колесом 10.

Инерционно-импульсный автоматический импульсатор работает следующим образом.

ция под действием колебаний водила 5, т.е. стремление к уменьшению относительно угла разворота неуравнове шенных грузов, что приводит к увели- 55 чению амплитуды колебаний водила 5, то последняя полностью зависит от заданной угловой скорости обоймы 19.

Таким образом, автоматическая сис тема регулирования с механической

вится. I

Для принудительного изменения плитуды колебаний водила 5 необходимо изменить угловую скорость дополнительного двигателя 17 и тем самым скорость наружной обоймы 19 МСХ. Поскольку вращению неуравновешенных сация под действием колебаний водила 5, т.е. стремление к уменьшению относительно угла разворота неуравновешенных грузов, что приводит к увели- 55 чению амплитуды колебаний водила 5, то последняя полностью зависит от заданной угловой скорости обоймы 19.

Таким образом, автоматическая система регулирования с механической

обратной связью осуществляет слежение амплитуды колебаний ведомого звена за величиной угловой скорости дополнительного двигателя 17, являклце- гося задатчиком величины этой амплитуды.

Формула изобретения

Инерционно-импульсный автоматический импульсатор, содержащий входной вал, установленные на нем основной двигатель и центральное колесо с внешними зубьями, ведомый вал, установленное на нем водило с сателлитами, несущими неуравновешенные грузы, и систему автоматического регулирования, включающую механизм сравнения, управляюп ий механизм, датчик обратной связи и задающее звено, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения надежности автоМа- .тического регулирования амплитуды коРедактор М,Бандура Заказ 7700/37

Составитель В.Апархов Техред Л.Сердюкова

Корректор

Тираж 811Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035,, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4,

лебания ведомого ёала, импульсатор снабжен дополнительным центральным колесом с внешними зубьями, зацепляющимися с ним сателлитами с неурав- i

новешенными грузами, установленными на одних осях с основными сателлитами, задающее звено вьшолнено в виде дополнительного двигателя, датчик обратной связи - в виде механизма свободного хода, внутренняя обойма которого связана с водилом, а механизм сравнения и управляющий механизм выполнены в виде двух дифференциальных механизмов с общим водилом,

устано.вленным свободно на входном валу, центральные колеса первого из . которых кинематически связаны соот- ветственно с дополнигельньм двигателем и с наружной обоймой механизма свободного хода, а центральные колеса второго жестко связаны соответственно с входным валом и дополнительным центральньи колесом.

Корректор Е. Сирохман

Изобретение относится к машиностроению. Целью изобретения является повышение надежности автоматического регулирования ведомого вала за счет механического исполнения системы регулирования. Принцип работы импульсатора основан на явлении синхронизации неуравновешенных грузов 8 и 9, установленных на ос- новном 6 и дополнительном 7 сателлитах под действием колебаний водила 5, связанного с ведомьм валом 4. Последний жестко связан через вс5йи- ло 5 с внутренней обоймой 20 муфты свободного хода (МСХ), являющейся датчиком обратной связи. Наружная обойма 19 МСХ является датчиком амплитуды колебаний. Дополнительный двигатель 17 - задающее звено, величины этой амплитуды. В качестве механизма сравнения использован дифференциальный механизм, поворот центрального колеса 18 которого посредством второго дифференциального механизма, являющегося управляющим, заставляет разворачиваться неуравновешенные грузы 8 и 9 на осях водила 5, изменяя в нужную сторону амплитуду его колебаний. 1 ил. с (Л