Вибрационное устройство с винтовыми колебаниями Советский патент 1992 года по МПК B65G27/08 

Изобретение относится к вибрационному транспортированию и может быть использовано в станкостроении, например в вибрационных загрузочных устройствах.

Известна конструкция вибрационного устройства, содержащего реактивную и активную массы, соединенные наклонными пакетами поских пружин, и узлы регулировки, выполненные из накладных планок, стянутых винтами.

Недостатком ее является невысокая технологичность ввиду сложности регулировки частоты при резонансной настройке из-за необходимости настройки жесткости каждого пакета плоских пружин поодиночке, так как нужно добиться равного изменения жесткости каждого пакета, а также невозможности при регулировке изменять

угол наклона колебаний и направление транспортирования.

Известна также конструкция вибрационного устройства, содержащего активную и реактивную массу, соединенные наклонными пакетами плоских пружин, узлы регулировки из планки с распорным винтом и упорные клинья.

Недостатком ее является невысокая технологичное™, ввиду сложности регулировки частоты при резонансной настройке из-за необходимости настройки жесткости каждого пакета плоских пружин поодиночке, так как нужно добиться равного изменения жесткости каждого пакета, а также невозможности при регулировке изменять угол наклона колебаний.

XJ

О СЛ О vj

0

Наиболее близким по технической сущности является вибрационное устройство с винтовыми колебаниями, содержащее активную и реактивную массы, соединенные наклонными упругими стержнями, и узлы регулировки, состоящие из шарообразных цанг с отверстиями под стержни, установленных в жестко соединенных с реактивной и активной массами конических гнездах и закрепленных в них посредством накидных гаек.

Недостатком известного устройства является невысокая технологичность ввиду сложности регулировки резонансной частоты и угла наклона колебаний из-за необхо- димости обеспечить равное изменение активной длины всех упругих стержней и не допустить горизонтального смещения активной массы (избегая непараллельности и несоосности, активной и реактивной масс), невозможности сохранить при регулировке базовое расстояние между активной и реактивной массами, а также из-з,а того, что при регулировке упругие стержня находятся в неопределенном положении (после разжа- тия цанг), что вызывает необходимость дополнительных мер по фиксации стержней.

Целью изобретения является упрощение процесса резонансной настройки.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее активную и реактивную массы, соединенные между собой упругими элементами в виде равномерно расположенных по окружности наклонных цилиндрических стержней, закрепленных в шарообразных разрезных цангах, установленных в конических углублениях гнезд и зафиксированных накидными гайками, снабжено резьбовой втулкой, закрепленной на активной массе соосно с якорем и стар- тором электромагнитного привода, и зубча- тым колесом, установленным на реактивной массе концентрично последней, при этом гнезда, расположенные в реактивной массе, выполнены в виде ступенчатых цилинд- ров с наружной резьбой в их нижней части и зубчатым венцом - в средней, и установлены с возможностью зацепления с центральным зубчатым колесом, Делительный диаметр Оц центрального зубчатого колеса находится в интервале 0,,5DP при количестве наклонных стержней 3, где Dp -диаметр окружности, по которой расположены гнезда в реактивной массе.

Одни из концов упругих стержней с шарообразными наконечниками выполнены с диаметрами, равными диаметрам шарообразных цанг, установленными в гнездах активной массы.

На фиг. 1 изображена конструкция устройства; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг.1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Пример конкретного выполнения.

Вибрационное устройство содержит активную массу 1 с установленной на ней чашей 2 для транспортирования деталей и реактивную массу 3, соединенные между собой упругими стержнями 4. На реактивной массе установлены магнитопровод 5 и катушка 6 электромагнита, центральное зубчатое колесо 7, гнезда 8 под шарообразные разрезные цанги 9, в которых закреплены нижние концы упругих стержней. На гнездах 8 установлены накидные гайки 10 и контргайки 11. На активной массе установлены резьбовая втулка 12, якорь 13 электромагнита, гнезда 14, в которых закреплены верхние концы упругих стержней, фиксируемые накидными гайками 15.

Реактивная масса 3 выполнена в виде металлического ступенчатого цилиндра с диаметром наибольшей ступени 200 мм, на котором центрально установлен кольцевой магнитопровод 5 с круговым пазом, в котором помещена катушка 6 электромагнита. На реактивной массе 3 в опоре качения установлено центральное зубчатое колесо 7 с делительным диаметром мм и числом зубьев . Равномерно и симметрично по окружности с центром, совпадающим с осью реактивной массы и с диаметром мм на реактивной массе в четырех резьбовых отверстиях М30х1 установлены гнезда 8, выполненные в виде ступенчатых цилиндров с наружной резьбой в нижней части, в средней части которых выполнены зубчатые венцы с делительным диаметром мм и числом зубьев , зацепленные с центральным зубчатым колесом 7, и шестигранники под ключ, в верхней части выполнены конические углубления и наружная резьба М3,0х1 под накидную гайку 10.

Активная масса 1 выполнена в виде металлического диска диаметром 200 мм, на котором центрально закреплен ферромагнитный кольцевой якорь 13 с диаметром, равным диаметру магнитопровода 5, а также выполнено центральное резьбовое отверстие, в котором расположена резьбовая втулка 12 с шестигранником под ключ и центрирующим отверстием. Равномерно и сим- метрично по окружности с центром, совпадающим с осью активной массы и с диаметром мм на активной массе закреплены четыре гнезда 14с коническими углублениями.

Упругие стержни 4 выполнены в виде цилиндров диаметром 6 мм и длиной 120 мм,

расположенных под углом а к вертикали в тангенциальной плоскости, причем величина а может регулироваться, например от О до 25° в обе стороны от вертикали, Верхние концы упругих стержней выполнены с шарообразными наконечниками диаметром 15 мм, которые расположены в конических углублениях гнезд 14 и фиксируются накидными гайками 15. Нижние концы упругих стержней установлены в шарообразных разрезных цангах 9 диаметром 15 мм, расположенных в конических углублениях гнезд 8 и зафиксированных накидными гайками 10.

Диаметры окружностей Dp и Da, по которым расположены гнезда соответственно в реактивной и активной массах, выбраны такими, чтобы удовлетворить соотношению Dp Da, для обеспечения тангенциального по отношению к активной массе направления колебаний верхних концов упругих стержней, что позволяет повысить устойчивость колебаний активной массы с чашей и эффективность электромагнитного вибропривода.

Количество упругих стержней п вибрационного устройства не может быть меньше трех, т.к. плоскость определяется минимум тремя точками. При для того, чтобы зубчатые венцы гнезд 8 реактивной массы не касались друг друга, необходимо, чтобы их делительные диаметры DB были не больше 0,58DP, где Dp -диаметр окружности расположения гнезд в реактивной массе. Следовательно, делительный диаметр Оц центрального зубчатого колеса 7 будет удовлетворять условию

DD(1-0,58)(1+0,58) или, после округления 0,,50р

При числе упругих стержней указанное условие тем более будет соблюдаться.

Вибрационное устройство работает следующим образом.

При подводе напряжения к электромагниту возникает периодическая сила взаимодействия активной и реактивной массы, которая приводит благодаря наклону упругих стержней к вынужденным винтовым колебаниям активной массы и закрепленной на ней чаши для транспортирования деталей.

Для каждого конкретного случая транспортирования возникает необходимость регулировки вибрационного устройства

резонансной настройки собственной частоты и подбора и установки оптимального угла наклона колебаний, совпадающего с углом наклона а упругих стержней, что осуществляется следующим образом.

Резьбовая центрирующая втулка 12 вращается до соприкосновения с выступом в центре реактивной массы, откручиваются на пол-оборота накидные гайки 15, разжимая упругие стержни (которые удерживаются своими шарообразными наконечниками в конических углублениях верхних накидных гаек), затем отжимаются все контргайки 11, после чего приводится во вращение одно

из гнезд 8. Наличие подвижного резьбового соединения нижней части гнезда 8 с реактивной массой приводит к вертикальному перемещению гнезда с соответственным изменением активной длины упругого стержня, Благодаря центральному зубчатому колесу 7 вращение одного гнезда передается остальным гнездам 8 и приводит, как результат, к равному изменению активных длин всех упругих стержней и, следовательно, к изменению резонансной частоты вибрационного устройства, причем взаимное расположение активной и реактивной масс сохраняется. Возможность осуществить равное изменение активных длин всех

упругих стержней практически одним движением при сохранении взаимного расположения активной и реактивной масс значительно упрощает процесс резонансной настройки, повышая, таким образом, технологичность вибрационного устройства.

После резонансной настройки устанавливается требуемый угол наклона упругих стержней посредством поворота активной массы относительно реактивной. После этого зажимаются все накидные гайки и контргайки, затем резьбовая центрирующая втулка 12 возращается в исходное положение, и вибрационное устройство вновь готово к работе, теперь уже с измененными

величинами резонансной частоты и угла наклона колебаний а.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет упростить процесс резонансной настройки, так как она осуществляется

практически одним движением,, при этом сохраняется взаимное расположение активной и реактивной масс

Формула изобретения 1 Вибрационное устройство с винтовыми колебаниями, включающее активную и реактивную массы; соединенные между собой упругими элементами в виде равномерно расположенных по окружности наклонных цилиндрических стержней, закрепленных в шарообразных разрезных цангах, установленных в конических углублениях гнезд, и зафиксированных накидными гайками, отличающееся тем, что, с целью упрощения процесса резонансной настройки, оно снабжено резьбовой втулкой, закрепленной на активной массе соосно с якорем и статорам электромагнитного привода, и зубчатым колесом, установленным на реактивной массе концентрично последней, при этом гнезда, расположенные в реактивной массе, выполнены в виде ступенчатых цилиндров с наружной резьбой в их нижней части и зубчатым венцом - в средней и установлены с возможностью за0

цепления с центральным зубчатым колесом.

2.Устройство по п. 1,отличающее- с я тем, что делительный диаметр центрального зубчатого колеса находится в интервале 0.,50р при количестве наклонных стержней 3, где Оц - делительный диаметр центрального колеса; Dp - диаметр окружности, на которой расположены гнезда в реактивной массе.

3.Устройство по п. 1,отличающее- с я тем, что один из концов упругих стержней с шарообразными наконечниками выполнены диаметрами, равными диаметрам шарообразных цанг, установленных в гнездах активной массы.

Использивание: вибрационное устройство предназначено к транспортированию изделий в загрузочных устройствах в станкостроении и обеспечивает упрощение процесса резонансной настройки. Сущность изобретения: вибрационное устройство содержит активную массу с установленной ни ней чашей для транспортирования деталей и реактивную массу, соединенные между собой упругими стержнями. На реактивной массе установлены магнитопровод и катушка электромагнита, центральное зубчатое колесо, гнезда под шарообразные: разрезные цанги, в которых закреплены нижние концы упругих стержней. На гнездах установлены накидные гайки и контргайки. На активной массе установлены резьбовая втулка, якорь электромагнита, гнезда, в которых закреплены верхние концы упругих стержней, фиксируемые накидными гайками. Делительный диаметр центрального зубчатого колеса находился в интервале 0,,5Dp , при количестве наклонных стержней 3. Концы упругих стержней выполнены с шарообразными наконечниками, диаметры одних из которых равны диаметрам шарообразных цанг, установленных в гнездах активной массы. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

С

j5:iiL

gr

/л л А. ДгД

Ял. /

6

-л

.

r$G/r G Jt Ј J/CSCU&O //Ј sr& &B/ZHQ

Pue 2

.

Ь -Б

//

Риг 3