Вибровозбудитель Советский патент 1992 года по МПК B06B1/16 

Изобретение относится к устройствам для возбуждения механических колебаний и может найти применение в различных отраслях народного хозяйства при производстве изделий с использованием вибрации, в частности к промышленности строительных материалов.

Известен гидравлический дебалансный вибровозбудитель, в котором роль неуравновешенной массы играет жидкость. При этом величина дебаланса в зависимости от потребности может меняться путем соответствующего перекачивания жидкости.

Недостаток такого вибровозбудителя - использование жидкости в качестве дебаланса регулируемой массы и связанные с этим утечки.

Указанный недостаток устранен в другом техническом решении, выбранном авторами за прототип, в котором в качестве дебаланса используется дробь, заполняющая камеру специальной формы и передвигаемая с целью изменения величины дебаланса подвижными перегородками в пределах этой камеры.

Недостатком этого технического решения является сложность процесса регулирования.

При выведении вибровозбудителя в ре- жиМ дебаланса приходится подвижными стенками-выжимать дробь из соответствующей камеры. При этом процессу препятствует не только замкнутость пространства с трех сторон (подвижная стенка, боковая стенка и дно камеры), но и действие центробежной силы, направление действия кото- рой противоположно направлению перемещения дроби для создания необходимого дебаланса. (Для перераспределения дроби между камерами дробь должна двигаться в направлении к оси вращения, в то время как центробежная сила отбрасывает ее на периферию). Еще одной стороной сложности процесса регулирования является необходимость обеспечения управляющего воздействия не только в прямом, но и в обратном направлении (для уменьшения дебаланса), т.е. необходимо иметь привод двустороннего действия. Естественно, что при уменьшении дебаланса вновь проявля 400

О 00 СЛ СО

ется недостаток, указанный выше: необходимость выжимать дробь из замкнутого пространства и преодолевать центробежную силу.

Цель изобретения - повышение эффективности.

Для достижения поставленной цели в известном вибровозбудителе, включающем корпус, дебаланс регулируемой массы в виде двух сообщающихся камер с дробью и устройство регулирования величины деба- ланса в виде двух подвижных перегородок, одна из двух сообщающихся камер - накопительная - расположена симметрично оси вращения и в нерабочем состоянии заполнена дробью, при этом вторая камера - рабочая - свободна от дроби и расположена несимметрично относительно оси вращения.

Кроме того, накопительная и рабочая камеры сопрягаются посредством стенки, причем угол ее наклона выбран из условия, при котором Рс Тс, где PC и Тс составляющие соответственно силы все одной дробины и центробежной силы однрй дробины, направленные параллельно стенке.

Кроме того, корпус вибровозбудителя выполнен в виде несущей плиты, внешняя поверхность накопительной камеры - в форме шкива клиноременной передачи, а подвижная перегородка устройства регулирования величины дебаланса - в форме поршня этого устройства.

Сравнение свойств технического решения, выбранного нами за прототип и заявленного решения, показывают, что в предложенном решении проще процесс регулирования, а также проще само устройство регулирования. Кроме того, проще конструкция всего вибровозбудителя за счет совмещения функций накопительной камеры и клиноременного шкива, а также подвижной перегородки и поршня.

Поскольку указанные отличия позволяют достичь положительный эффект, указан- ный в формуле изобретения, следовательно, предложенное решение обладает существенными отличиями.

На основании приведенного анализа видно, что при выполнении вибровозбудителя в соответствии с предложением может быть достигнут положительный эффект, заключающийся в упрощении процесса регулирования, самого устройства регулирования.

На фиг. 1 изображен предлагаемый вибровозбудитель в исходном положении (установившийся режим); на фиг. 2 - поперечное сечение рабочей камеры А-А на фиг, 1; на фиг. 3 - положение элементов вибровозбудителя в неуравновешенном состоянии (режим вибрации).

Вибровозбудитель содержит несущую плиту 1 (фиг. 1), на которой посредством оси

2 и подшипникового узла 3 смонтированы две камеры - рабочая 4 и накопительная 5 с дробью 6, насыпанной на поршень 7 пнев- моцилиндра 8, управляемого от воздухопод- водящей головки 9, обеспечивающей

подвод воздуха к вращающейся части вибровозбудителя.

Положение штока 10 поршня 7 в одном из крайних положений ограничивается регулируемым упором 11, размещенным в резьбовом отверстии 12 оси 2 вместе с контргайкой 13. Если накопительная камера 5 расположена симметрично оси вращения, то рабочая камера А выполнена несимметричной за счет наличия перегородки 14 (фиг.

2).

Указанные камеры 4 и 5 сопрягаются посредством стенки 15 угол наклона а , которой существенно влияет на работу вибровозбудителя. На внешней стороне пневмоцилиндра 8 выполнены элементы 16 шкива клиноременной передачи (не показана) для привода вибровозбудителя во вращательное движение.

Вибровозбудитель работает следующим образом.

В исходном положении элементы вибровозбудителя расположены как показано на фиг. 1. Включается привод и клиноремен- ная передача (не показана) приводит во вращение камеры 4 и 5 относительно несущей

плиты 1 и воздухоподводящей головки 9.

Процесс разгона характеризуется не только

отсутствием дебаланса, но и минимальными

затратами на преодоление статического момента инерции вибровозбудителя, поскольку вся дебалансная масса (дробь 6) расположена на минимальном радиусе от оси вращения.

После достижения необходимо числа

оборотов (дробь 6 находится в уравновешенном состоянии в накопительной камере 5) подается воздух через воздухоподводя- щую головку 9 и пневмоцилиндр 8. Поршень 7 поднимается до упора штока 10 в регулируемый упор 11. При этом, по мере подъема поршня 7, дробь 6, достигнув среза накопительной камеры 5 под действием центробежной силы увлекается в сторону стенки 15 в рабочую камеру 4, располагаясь на ее периферии, заполняет ее, а вибровозбудитель

постепенно переходит в неуравновешенное

состояние, поскольку за счет наличия перегородки 14 дробь 6 создает эксцентричную

относительно оси вращения массу. ВеличиjH a необходимого дисбаланса определяется

количеством дроби, подаваемой в рабочую камеру, что в свою очередь регулируется посредством упора 11. В заполненной до необходимого уровня камере поршень 7 запирает вытесненный объем дроби, обеспе- чивая постоянство заданной величины дебаланса. Перед выключением привода (не показан) снимается подпор воздуха в пнвмоцилиндре 8. Поршень 7 опускается вниз и часть дроби в рабочей камере 4, рас- положенной над поршнем 7 проваливается в след за ним (то как бы подрывает основную массу дроби в рабочей камере и она скатывается вниз по стенке 15, освобождая рабочую камеру 5 и заполняя накопитель- ную камеру 5. Происходит полное освобождение рабочей камеры 4 и как следствие - снятие дебаланса, поскольку угол наклона стенки 15 выбран таким, что дробь не может удерживаться на стенке под действием цен- тробежной силы. Процесс выбега вибровозбудителя происходит в уравновешенном состоянии, без перехода через резонанс.

Таким образом, процесс регулирования упрощен, поскольку для создания дебалан- са необходимо только поднять соответствующую массу дроби, не преодолевая при этом практически никакого сопротивления. Снять дебаланс еще проще, поскольку, для этого не требуется даже специальная пере- городка для соответствующего перемещения дроби, что является подтверждением упрощения устройства управления. Упрощен и сам вибровозбудитель за счет совмещения функций отдельных элементов. Так

функция подвижной перегородки выполняет поршень 7, а пневмоцилиндр 8 является одновременно и накопительной камерой 5 и шкивов 16 клиноременной передачи (не показана).

Выполнение корпуса вибровозбудителя в виде несущей плиты 1 облегчает доступ к шкиву 16 клиноременной передачи и упрощает конструкцию.

Формула изобретения Вибровозбудитель, содержащий корпус, регулируемый дебаланс, выполненный в виде сообщающихся камер, частично заполненных шарами, и устройство регулирования величины дебаланса, содержащее шток с вытеснительным элементом, установленный с возможностью перемещения вдоль оси вращения, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, одна из камер расположена симметрично оси вращения, а другая - не симметрично оси вращения, вытеснительный элемент установлен симметрично оси вращения и расположен в первой камере, а камеры сопряжены посредством стенки, угол наклона которой относительно плоскости, перпендикулярной оси вращения, выбран из условия:

Рс Тс sin и , где Рс - сила тяжести одного шара;

Тс - направленная параллельно стенке составляющая центробежной силы одного шара.

Использование: для возбуждения колебаний, например, в строительной промышленности. Сущность: вибровозбудитель содержит корпус, регулируемый дебаланс, выполненный в виде сообщающихся камер, частично заполненных шарами, и устройство регулирования величины дебаланса, содержащее шток с вытеснительным элементом. Шток установлен с возможностью перемещения вдоль оси вращения. Одна из камер расположена симметрично оси вращения, а другая - не симметрично. 3 ил.

А-А

Редактор А.Соколова

Ј27С/г 3 Техред М.Моргентал

Корректор М.Керецман