Вибровозбудитель Советский патент 1992 года по МПК B06B1/16 

Изобретение относится к устройствам для создания вибраций вращающимися неуравновешенными массами и может быть использовано в различных отраслях промышленности, в частности в машиностроё- нии для стабилизации остаточных напряжений в металлоконструкциях.

Наиболее близким к предлагаемому вибровозбудителю по технической сущности и достигаемому эффекту является вибратор, содержащий корпус, установленный в нем приводной вал с полостью для жидкости, размещенный в ней с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном оси приводного вала дебаланс, и дроссель, при этом в корпусе выполнен канал, сообщенный с полостью..

Известный вибратор обеспечивает получение пусковых характеристик как линейных, так и нелинейных, однако не позволяет

производить изменение (регулирование) возмущающей силы при неизменной скорости вращения приводного вала, что не по- зволяет его использовать в ряде технологических процессов, например, для стабилизации остаточных напряжений в металлоконструкциях, где при неизменной скорости вращения приводного вала (частоте возмущающей силы) необходимо обеспечение различных временных нагрузок.

Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что вибровозбудитель, содержащий корпус, установленный в нем приводной вал с полостью для жидкости, размещенный в ней с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном оси приводного вала дебаланс, и дроссель, а в корпусе выполнен канал, сообщенный с полостью,

N

Ю

О

2

W

снабжен гидроаккумулятором со следящим устройством и сообщенным каналом с его штоковой полостью, золотником с управляющим устройством, с последним связано следящее устройство, а дроссель размещен в канале между золотником и гидроаккумулятором.

На чертеже изображен вибвровозбуди- тель.Вибровозбудитель содержит корпус 1, размещенный в нем приводной вал 2 с полостью Б, перпендикулярной оси последнего. В полости Б приводного вала 2 размещены дебаланс 3 и жидкость (масло). Полость Б приводного вала 2 посредством каналов б связана с золотником 4, дросселем 5 и штоковой полостью С гидроаккуму-, лятора 6, поршень 7 которого связан со штоком 8. Шток 8 гидроаккумулятора 6 связан со следящим устройством 11, фиксирующим величину перемещения поршня 7, Шток 9 золотника 4 связан с управляющим устройством 10 перемещения золотника. Золотник 4 снабжен возвратной пружиной 12. Для увеличения массы дебаланса 3 в его полости Б размещен материал с большой плотностью, например, свинец. Вибровозбудитель работает следующим образом.

При вращении приводного вала 2 дебаланс 3 под действием центробежной силы начинает перемещаться внутри полости Б, удаляясь от оси вала 2, при этом жидкость из полости Б приводного вала 2 через каналы б, включенный золотник 4 и дроссель 5 перетекает в штоковую полость С гйдроак- кумулятора 6, сжимая поршнем 7 нейтральный газ (например, азот), предварительно заряженный в полость Д гидроаккумулятора 6 через зарядный клапан 13.

При перемещении (удалении от Оси приводного вала 2)-дебаланса 3 увеличивается возмущающая сила по зависимости Р т (где т - масса дебаланса 3, ш- угловая скорость вращения приводного вала 2;т- расстояние центра массы m от оси дебаланса 3 вращения вала 2).

Контроль за возмущающей силой осуществляется при помощи следящего устройства 11, регистрирующего перемещение штока 8 поршня 7, Останов дебаланса 3 в заданном положении независимо от угловой скорости осуществляется золотником 4..

Для возврата (перемещения к оси приводного вала 2) дебаланса 3 необходимо, не останавливая вращение приводного вала 2, уменьшить его обороты. При этом накопленная потенциальная энергия гидроаккумулятора 6, действуя на поршень 7, выжимает жидкость из полости С по каналам б в полость Б приводного вала 2 и перемещает дебаланс 3 к оси приводного вала.

Перемещение осуществляется путем включения золотника 4 управляющим устройством 10, связанным со следящим устройством 11 перемещения штока гидроаккумулятора.

При сообщении приводному валу 2 вращательного движения вместе с ним начинает вращаться дебаланс 3, находящийся в исходном положении под

воздействием усилия создаваемого гидроаккумулятором б, при не перекрытом канале б золотником 4.

Под действием возникающей центробежной силы дебаланс 3, преодолевая сопротивление гидроаккумулятора 6 и дросселя 5, при включенном с помощью управляющего устройства 10 золотнике 4, начинает перемещаться в полости Б, вытесняя из нее жидкость через сообщающийся канал б, золотник 4 и дроссель 5 в штоковую полость С гидроаккумулятора 6, сжимая поршнем 7 нейтральный газ в полости Д.

При этом следящее устройство 11 по величине перемещения 1 f(n) штока 8 аккумулятора 6 регистрирует положение п дебаланса 3, а при тарировке зависимости Р т огг - и величину возмущающей силы (где т - масса дебаланса; ш - угловая скорость вращения приводного вала; п - расстояние центра массы дебаланса от оси приводного вала).

При достижении резонанса золотник 4 с помощью управляющего устройства 10 перекрывает полость б. Таким образом обеспечивается дозированная по амплитуде и возмущающей силе вибрационная обработка, обеспечивающая стабилизацию остаточных напряжений в металлоконструкции на данной резонансной частоте. При обнаружении в диапазоне регулирования привода нескольких резонансных частот (гармоник) металлоконструкции осуществляется фиксированная настройка величины дебаланса на каждой резонансной частоте, начиная с

высшей, а следовательно, и технологически необходимой для данной массы, жесткости металлоконструкции, возмущающей силы. Уменьшение возмущающей силы (до технологически необходимой) осуществляется за

счет накопленной в гидроаккумуляторе потенциальной энергии при включении золотника управляющим устройством 10 и неизменной скорости вращения приводного вала.

Предлагаемый вибровозбудитель позволяет расширить -технологические возможности регулирования возмущающей силы как при изменении угловой скорости вращения приводного вала, так и при неизменно заданной, что очень важно при поиске наиболее эффективных режимов вибростабилизации остаточных напряжений в Металлоконструкциях. Благодаря наличию управляющего и, следящего устройства вибровозбудитель позволяет осуществлять настройку (дозирование) амплитудно-частотных характеристик в автоматическом режиме, тем самым устанавливать любые законы изменения этих характеристик,

Формула изобретения Вибровозбудитель, содержащий корпус, установленный в нем приводной вал с

0

5

полостью для жидкости, размещенный в ней с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном к оси приводного вала, дебаланс и дроссель, а в корпусе выполнен канал, сообщенный с полостью, о т- личающийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей, он снабжен гидроаккумулятором со следящим устройством и сообщенным каналом с его штоковой полостью золотником с управляющим устройством, с последним связано следящее устройство, а дроссель размещен в канале между золотником и гидроаккуму- лятором.

Изобретение относится к устройствам для получения механических колебаний и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей вибровозбудителя за счет обеспечения регулирования возмущающей силы как при переменной, так и при неизменной скорости вращения путем осуществления регулирования перемещения дебаланса при помощи пергетекания жидкости по каналам в его гидросистеме. Осуществление регулирования возмущающей силы как при переменной, так и при неизменной скорости вращения приводного вала производится путем изменения количества перетекаемой жидкости из полости Б приводного вала в полость С гидроаккумулятора под действием центробежной силы, создаваемой дебалансом. Останов дебаланса в заданном положении осуществляется золотником. Управление поршнем гидроаккумулятора и золотником производится соответственно следящим устройством и управляющим устройством, взаимосвязанными между собой. 1 ил.

д в

г