Вибровозбудитель Советский патент 1991 года по МПК B06B1/12 

Фиг.1

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в испытательной вибротехнике для возбуждения колебаний, в частности, при исследовании на вибронагрузки рабочих звеньев машин и механизмов различного назначения.

Целью изобретения является упрощение конструкции за счет сокращения количества конструктивных элементов, повышение эффективности за счет расширения амплитудно-частотного диапазона и повышение надежности за счет снижения динамических нагрузок на движущихся звеньях.

На фиг. 1 представлен вибровозбудитель, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - профиль отверстия обоймы; на фиг. 4 - торец вала с кривошипом; на фиг. 5 - рабочий шток, поперечное сечение.

Вибровозбудитель содержит корпус 1, расположенный в нем вал 2 с кривошипом 3, связанный с последним ползун 4, рабочий шток 5 и механизм регулирования эксцентриситета, выполненный в виде винтовой пары 6. На конце вала 2 выполнены сообщающиеся между собой паз 7 и расположенное параллельно продольной оси паза 7 сквозное отверстие 8. Кривошип 3 выполнен Т-образной формы, полка 9 которого расположена в отверстии 8, а стойка 10 - в пазу 7. Рабочий шток 5 выполнен с перпендикулярным его оси пазом 11, в котором размещен ползун 4.

В корпусе 1 расположена обойма 12, связанная с механизмом регулирования эксцентриситета. Отверстие 13 обоймы 12 выполнено эллипсоидным, малая ось которого равна длине L полки 9 кривошипа 3.

Вибровозбудитель работает следующим образом.

Работа механизма регулирования эксцентриситета обеспечивает перемещение обоймы 12 и Т-образного кривошипа 3, смещающегося в отверстии 8, выполненном на конце рабочего вала, вследствие чего между осью Т-образного кривошипа 3 и продольной осью вращения рабочего вала 2 образуется эксцентриситет в. (фиг. 1 и 2). При вращении вала 2 с установленным некоторым эксцентриситетом смещения & Т-образного кривошипа 3 последний описывает в пространстве круговые движения, которые посредством паза 11, выполненного в теле штока 5, и ползуна 4 преобразуются в возвратно-поступательное перемещение рабочего штока 5. Так обеспечивается заданное плавное изменение эксцентриситета смещения е и величины радиуса Т-образного кривошипа 3 и преобразование этих физических величин в заданную амплитуду вибрации рабочего штока 5. При этом величина радиуса вращения кривошипа и амплитуда перемещения штока 5 равны половине 6/2 эксцентриситета смещения Т-образного кривошипа 3 относительно продольной оси вращения вала

2, причем на заданной частоте вращения вала 2 может быть установлена любая величина эксцентриситета смещения в Т-образного кривошипа 3 и получена соответствующая этому смещению амплитуда вибрации рабочего штока 5, которая изменяется в пределах от 0 до , что обеспечивает возможность изменения амплитуды вибрации штока 5 вне зависимости от частоты вращения вала 2.

В предложенном вибровозбудителе эксцентриситет смещения б обоймы 12 и Т-образного кривошипа 3 может задаваться только в одну сторону относительно оси вращения вала 2, например вверх (фиг. 1 и 2).

При этом за один оборот вращения вала 2 Т-образный кривошип 3 каждыч своим концом полки 9 поступательно входит в пространство, образованное контуром отверстия, выполненного в обойме 12, в результате ее смещения на эксцентриситет f,

0 За счет этого в вибровозбудителе обеспечивается двукратное увеличение частоты вибрации штока 5, которая определяется выражением

25

fBUX kfex.,

где /их - входная частота (частота вращения

рабочего вала);

выходная частота вибрации штока; k - множительный коэффициент, зави- 0сящий от конструктивных особенностей вибровозбудителя, который определяется выражением

,

5 где п - число установленных на рабочем

валу кривошипов.

В момент взаимодействия концов полки 9 Т-образного кривошипа 3 с верхней полудугой отверстия обоймы 12 в вибровозбудителе дважды за каждый оборот вращения

0 рабочего вала 2 возникают неуравновешенные массы и инерционные силы, направленные на верхнюю полудугу поверхности отверстия обоймы 12, которые суммируются с силами тяжести вибрируемых грузов, всег5 да направленными вниз. За счет этого в вибровозбудителе обеспечивается существенное уменьшение сил, возникающих в парах трения, и повышение КПД вибровозбудителя. Для нормального функционирования вибровозбудителя необходимо, чтобы общая длина

0 полки 9 Т-образного кривошипа 3 была равна длине хорды L, проведенной на отверстии 13 со смещением на величину, равную максимальному эксцентриситету,, относительно центра оси проектируемого в обойме 12 отверстия (фиг. 3). Соответ5 ственно, профиль внутренней поверхности отверстия обоймы (см. фиг. 3) выполнен в виде эллипса, описанного радиусом R, со смещением центров радиусов по малой оси

на величину , а малая ось эллипса расположена на оси симметрии обоймы 12 в направлении ее смещения.

Формула изобретения

Вибровозбудитель, содержащий корпус, расположенный в нем вал с кривошипом, связанный с последним ползун, рабочий шток и механизм регулирования эксцентриситета, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, повышения надежности и эффективности, на конце вала вы

полнены сообщающиеся между собой паз и расположенное параллельно продольной оси паза сквозное отверстие, кривошип выполнен Т-образной формы, полка которого расположена в сквозном отверстии, а стойка - в пазу, рабочий шток выполнен с перпендикулярным к его оси пазом, ползун размещен в нем, механизм регулирования - винтовой, а вибровозбудитель снабжен связанной с последним, расположенной в корпусе и взаимодействующей с полкой кривошипа обоймой, отверстие которой выполнено эллипсоидным, малая ось которого равна длине полки кривошипа.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к испытательной вибротехнике для возбуждения колебаний при исследовании на вибронагрузки рабочих звеньев машин и механизмов Целью изобретения является упрощение конструкции за счет сокращения количества конструктивных элементов, повышение эффективности за счет расширения амплитудно-частотного диапазона и повышение надежности за счет снижения нагрузок на движущихся звеньях Для этого на конце вала 2 выполнены сообщающиеся между собой паз 7 и расположенное параллельно его продольной оси сквозное отверстие Кривошип 3 выполнен Т-образной формы, полка 9 которого расположена в отверстии, а стойка - в пазу В корпусе 1 расположена обойма 12, связанная с механизмом регулирования эксцентриситета, а отверстие обоймы выполнено эллипсоидным, малая ось которого равна длине полки 9 кривошипа 3 5 ил.

Фиг.З

В

Фиг.ь