Вибрационное устройство Советский патент 1987 года по МПК B65G27/24 

Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано в автоматизации транспортно-загрузочных, рас- сортировочных и просеивающих операциях при оптимальной взаимосвязи между механическими колебаниями и возмущающими усилиями электромагнитов вибровозбудителей осевых и крутильных колебаний рабочего органа.

Целью изобретения является увеличение КПД устройства.

На фиг. 1 показана принципиальная схема устройства; на фиг. 2 - осциллограммы напряжений и токов на основных элементах схемы в различных режимах.

Вибрационное устройство содержит активную 1 и промежуточные 2 и 3 массы, электромагнитные вибровозбудители 4 и 5 с обмотками 6 и 7, с противоположными углами наклона упругие подвески 8 и 9, автотрансформатор 10, переключатель 11 с контактами 12 и 13, диоды 14 и 15, тиристор 16 и дополнительный переключатель 17, содержащий переключающие контакты 18 и 19, 20 и 21, первый резистор 22, диод 23, потенциометр 24, конденсатор 25 и динистор 26. Автотрансформатор 10, к неподвижному 27 и подвижному 28 контактам которого подключен блок питания вибровозбудителей, подключен к сети переменного тока, и второй резистор 29.

Промежуточная масса 2, вибровозбудитель 4 с обмоткой 6 и упругая подвеска 8 относительно активной массы 1 образуют одну парциальную вибросистему, а промежуточная масса 3, вибровозбудитель 5 с обмоткой 7 и упругая подвеска 9 - другую парциальную вибросистему. Противоположный угол наклона пружин в упругих подвесках 8 и 9 и создаваемые возбуждающие усилия электромагнитов 4 и 5 в интервале времени полупериода положительной (отрицательной) полуволны напряжения сети создают на активную массу 1 суммарное воздействие горизонтальных составляющих и разностное воздействие вертикальных составляющих колебаний промежуточных масс 2 и 3 (режим вибротранспортирования с малым углом бросания и больщой скоростью, т. е. скоростной режим), а при возмущающих усилиях электромагнитов соответственно интервалам времени разнополярных полупериодов полуволн напряжения сети - разностное воздействие горизонтальных и суммарное воздействие вертикальных составляющих колебаний масс 2 и 3 (режим вибротранспортирования с больщим углом бросания и малой скоростью, т. е. режим встряхивания-просеивания). При этом два ноло- жения переключающих контактов дополнительного переключателя 17 соответствуют режимам скоростного вибротранспортирования с малым углом бросания и просеивания с больщим углом бросания, а переклю0

чателем 11 производится реверс направления вибротранспортирования.

Тиристором 16 формируется напряжение в соответствующей полуволне напряжения путем изменения сопротивления потенцио- метра 24, что обеспечивает регулирование амплитуды и фазы возмущающего усилия электромагнита, соответствующего положению переключателя 11. Автотрансформатором 10 одновременно регулируются амплитудные значения возмущающих усилий обоих электромагнитов вибровозбудителей 4 и 5. При этом тиристором 16 регулируется напряжение на той обмотке вибровозбудителя, возмущающее усилие которого задается с меньшим значением. Упругие подвески 8

и 9 настроены на околорезонансные частоты, близкие частоте пульсации магнитной возмущающей силы соответственно каждого из электромагнитов вибровозбудителей 4 и 5 с частотой, равной частоте ЭДС источника

Q питания.

На фиг. 2 представлены осциллограммы токов и напряжений на основных элементах схемы в различных режимах: напряжение Ua на выходе автотрансформаторов - 29

5 и 40; напряжение L/ e, (/е, и, t/ e на первых обмотках - 30, 35, 41 и 46; напряжение Ui, и т, и, iJj на вторых обмотках - 31, 36, 42 и 47; сила тока io, /о, и общей цепи моток - 32, 37, 43 и 48; сила тока t e, «6, te, С в первых обмотк ах - 33, 38, 44 и 49;

0 сила тока г, /, г, h во вторых обмотках - 34, 39, 45 и 50.

Вибрационное устройство работает следующим образом.

В первом режиме работы в положительный полупериод напряжения на положении переключателя 11 в замыкании контакта 12, положительном потенциале на аноде диода 14 и тиристора 16, подключенного дополнительным переключателем 17, замыкаются контакты 18 и 20 и размыкаются контакты 19

0 и 21 и ток протекает по цепи 27-12-14, разветвляясь на 6 и 18-16-20-7, объединение разветвленных цепей, причем через тиристор 16 ток протекает с момента его отпирания, обуславливаемого времязадаю- щей цепочкой 23-24-25, до достижения

на конденсаторе 25 напряжения, соответствующего порогу срабатывания динистора 26. Среднее значение напряжения, подводимого к обмотке 6 вибровозбудителя 4 через диод 14, больще, чем среднее напряжение, подводимое через тиристор 16 к обмотке 7 вибровозбудителя 5 (фиг. 2, осциллограммы 29-34), , между центрами тяжести кривых t5 и ij имеется сдвиг фазы ф1, обуславливающий сдвиг фазы между возмущающими усилиями электромагнитов 4 и 5 и,

5 следовательно, возможность регулирования фазы колебаний активной массы 1 изменением вводимого значения сопротивления потенциометра 24. В начальной части интервала отрицательной полуволны напряжения сети ток в обмотках 6 и 7 сохраняет направление и обусловлен гашением энергии в индуктивностях в виде тока самоиндукции.

Во втором режиме при положении переключателя 11 в замыкании контакта 13, положительном потенциале на аноде диода 15 и замкнутых контактах 18 и 20, ток протекает по цепи 28, разветвляясь на 7 и 6-18-16- 20, объединение разветвленных цепей 15- 13-27. Среднее значение напряжения на обмотке 7 больше, чем на обмотке 6 (фиг. 2, осциллограммы 29, 35-39), , между центрами тяжести кривых /6 и г имеется сдвиг фазы ф2, обуславливающий сдвиг фазы .между возмушаюшими усилиями электромагнитов 4 и 5.

Таким образом, переключателем 11 с учетом противоположного наклона пружин в подвесках реализуются реверсирование ре- зультируюшей возмущающей силы, а вместе с тем и реверсирование вибротранспортирования, а возможность регулирования фазы возмущаюш.его усилия электромагнита 4 или 5 (тиристорным ключом) совместно с одновременным регулированием амплитуды возмущающих усилий этих электромагнитов (автотрансформатором 10) создает условия для определения оптимального соотношения электрических параметров (величины тока, потребляемой мощности) с механическими (скорость вибротранспортирования).

В третьем режиме при подключении тиристора 16 заполнительным переключателем 17 так, что размыкаются контакты 18 и 20 и замыкаются контакты 19 и 21, и положении переключателя 11 в замыкании контакта 12 в положительный полупериод напряжения ток протекает по цепи 27-12- 14-6-28, а в отрицательный полупериод - по цепи 28-7-15--19-16--21 -12-27. Среднее значение напряжения, подводимого в положительный полупериод к обмотке 6, больше, чем напряжение, подводимое в отрицательный полупериод к обмотке 7 (фиг. 2, осциллограммы 40-45), следовательно, значение возмущающей силы электромагнита 4 больше значения возмущающей силы электромагнита 5, между центрами тяжести кривых /6 и (7 имеется сдвиг фазы фз, имеет место регулирование фазы колебаний активной массы 1 изменением вводимого значения сопротивления потенциометра 24.

В четвертом режиме при положении переключателя 11 в замыкании контакта 13 и подключении тиристора 16 дополнительным переключателем 17 так, что размыкаются контакты 18 и 20 и замыкаются контакты 19 и 21, в положительный полупериод напряжения ток протекает по цепи 27-13- 19-16-21 -14-6-29, а в отрицательный полупериод напряжения - по цепи 28-7- 15-13-27. Среднее значение напряжения.

5

0

подводимое в положительный iio.-iynepnoj к обмотке 6, меньше, чем на обмотке 7 в отрицательный полупериод (фиг. 2, осциллограммы 40, 46-50), между центр; ми тяжести кривых /6 и / имеется сдвиг фазы (р4, обуславливающий сдвиг фазы между возмущающими усилиями электромагнитов 4 и 5.

Таким образом, в режимах (3 и 4) суммирования вертикальных составляющих ко- 0 лебаний масс 2 и 3 реализуются реверсирование результирующей возмущаюп1ей силы, а вместе с тем и реверсирование вибротранспортирования, а возможность регулирования фазы возмущающего усилия электромагнита 4 и 5 тиристорным ключом и совместное регулирование этих сил автотрансформатором 10 создают условия для определения оптимального соотношения электрических и механических параметров.

Формула изобретения

Вибрационное устройство, содержащее активную и две промежуточные массы, две упругие подвески, расположенные с противоположными углами, два центрально размещенных электромагнита вибровозбудитс5 лей, обмотки которых имеют среднюю точку, автотрансформатор, два диода, переключатель и потенциометр, отличающееся тем, что, с целью увеличения КПД, устройство снабжено дополнительным переключате. 1ем, содержащим два замыкающих и двп размыкающих контакта, динистором, конденсатором, дополнительным диодом, двумя резисторами и тиристором, катод которого подключен к первым выводам первого резистора и конденсатора, и через первьпТ размыкающий контакт дополнительного переключателя, катод тиристора подк.ючен к аноду первого диода и к выводу катушки lepsoro электромагнита, а вывод катупжи второго электромагнита подключен к катоду второго диода и через второй размыкающий контакт

0 дополнительного переключателя - к аноду тиристора и к аноду дополнительного диода, катод которого через потенциометр подключен к второму выводу конденсатора, который через второй резистор подключен к аноду динистора, катод которого подключен к управляющему электроду тиристора и вто(1ому выводу первого резистора, а подвижный контакт автотрансформатора подключен к средней точке обмоток электромаг нитов. а неподвижный контакт автотрансформатора через размыкающий контакт переключателя подключен к аноду второго диода и к первому замыкающему контакту дополнительного нереключателя, причем катод первого диода подключен к замьп ающему контакту переключателя и к второму замыкаюС щему контакту дополнительного перек.:1юча- теля.

0

5

5

0

3

7f, ЛМ4

Фиг. 2

Изобретение относится к вибрационной технике и предназначено для автоматизации транспортно-з-агрузочных, рассортировоч- ных и просеивающих операций. Цель изобретения - увеличение КЦД устр-ва. Цроме- жуточные массы 2 и 3, вибровозбудители (ВВ) 4 и 5 с обмотками 6 и 7 и упругие подвески 8 и 9 относительно активной массы 1 образуют соответственно две парциальные вибросистемы. Нодвески 8 и 9 имеют противоположные углы наклона пружин. Возбуждающие усилия ВВ 4 и 5 создают на активную массу 1 суммарное воздействие горизонтальных составляющих и разностное воздействие вертикальных колебаний промежуточных масс 2 и 3. Обмотки 6 и 7 подключены к переключателям (П) 11 и 17. Два положения переключающих контактов 18- 21 П 17 соответствуют режимам скоростного вибротранспортирования с малым углом бросания и просеивания с большим углом бросания. Контактами 12, 13 П 11 производится реверс направления вибротранспортирования. Подключенный к выходам П 17 тиристор 16 формирует напряжение в соответствующей полуволне путем изменения сопротивления потенциометра 24. Этим обеспечивается регулирование амплитуды и фазы возмущаюн его усилия ВВ, соответствующего положению П 11. Одновременно автотрансформатором 10 регулируются амплитудные значения возмущающих усилий обоих ВВ 4 и 5. Через тиристор 16 ток протекает с момента его отпирания, обуславливаемого времязадающей цепочкой диод 23 - потенциометр 24 - конденсатор 25, до достижения на конденсаторе 25 напряжения срабатывания динистора 26, подключенного к управляющему э,пектроду тиристора 16. 2 ил. оо о СЛ со со