Планетарный вибровозбудитель Советский патент 1993 года по МПК B06B1/16 

Фиг.

Изобретение относится к планетарным вибровозбудителям.

Целью изобретения является повышение эффективности путем введения дополнительной свободы в механизм передачи движения 6т водила к инерционному бегунку.

Для этого шарнирнр соединенный с бегунком рычаг другим концом связан с пальцем, установленным внутри радиального паза водила.

Известна конструкция планетарного вибровозбудителя, содержащего беговую дорожку с концентрично расположенным водилом, которое шарнирно соединено с осью инерционного бегунка и дополнительно связано с этим бегунком посредством рычага, шарнирно закрепленного с эксцентриситетом на водиле и соединенного посредством ку/гисы с бегунком. Однако в известной конструкции рычаг служит для крепления на его свободном конце дебалан- сного груза, а кулисное соединение служит для задания закона изменения момента инерции бегунка в функции угла поворота водила, тогда как в предложенном устройстве кулисное соединение водила с рычагом, который связан с инерционным бегунком, служит для задания нового закона движения инерционного бегунка, обеспечивающего увеличение вынуждающей силы, т.е. повышение эффективности вибровозбудителя. Кроме того в известной конструкции кулисное соединение обеспечивает дополни тельные крутильные колебания водила, а в предложенном устройстве, наоборот, использование кулисного соединения уменьшает тангенциальные и полностью исключает радиальные динамические силы, .передаваемые водилу от инерционного бегунка, что приводит к снижению крутильных и изгибных колебаний водила, рассматриваемых в данном случае как негативный фактор. Таким образом предложенное устройство характеризуется новой совокупностью признаков по сравнению с известной конструкцией, обеспечивающихi принципиально новый положительный эффект.

На фиг. 1-2 схематично показан планетарный вибровозбудитель при различных угловых положениях водила и инерционного бегунка; на фиг. 3 - радиальный разрез вибровозбудителя по линии А-А на фиг. 2,

Планетарный вибровозбудитель содержит беговую дорожку 1 с радиусом R, на которой установлен инерционный бегунок 2. Ось 3 бегунка 2 шарнирно соединена с рычагом 4, который на другом конце снабжен пальцем 5, установленным внутри ради0

ального паза 6 водила 7. Водило 7 расположено с эксцентриситетом с относительно центра кривизны 0 беговой дорожки 1, связано валом 8с приводным двигателем (не показан) и снабжено противовесом 9, диаметрально противоположном пальцу 5. Радиальный паз 6 водила 7 образует с пальцем 5 кулисное соединение, обеспечивающее дополнительную степень свободы в радиальном относительно водила направлении механизму передачи движения от водила к инерционному бегунку 2.

Работа планетарного вибровозбудите- ля осуществляется следующим образом.

5 При вращении водила 7 бегунок 2 совершает планетарное движение с переменным радиусом по поверхности беговой дорожки 1, в процессе которого на бегунок 2 действуют центробежная сила Рц и кориолисова сила Рк. При увеличении радиуса движения бегунка 2 кориолисова сила Рк действует противоположно направлению движения, а при уменьшении указанного радиуса - по направлению движения бегунка 2. Геометрическая сумма сил Рц и Рж определяет результирующую силу Р, проекция которой на радиус кривизны базовой дорожки, в свою очередь, определяет нормальную силу Рк, которая является вынуждающей силой вибровозбудителя.;

При расположении инерционного бегунка 2 в верхней точке с минималаьным радиусом относительно оси вращения водила 7 (см. фиг. 1} центробежная сила Рц мини- мальна, кориолисова сила начинает возрастать от нулевого значения. Бегунок 2 запаздывает в своем угловом перемещении по сравнению с угловой скоростью водила 7, а палец 5 перемещается под действием сил сопротивления движению бегунка 2 вдоль паза 6 в сторону оси вращения водила 7. Соответственно, угловая скорость перемещения бегунка 2 минимальна, также как и результирующая сила

5

0

5

0

5

0

.4(; ,

где т - масса инерционного бегунка 2;

(о - угловая скорость движения бегунка;

R-радиус движения бегунка;

р - текущий угол поворота водила 7 относительно вертикального положения.

При дальнейшем повороте водила 7, уг- ловая скорость и радиус движения бегунка 2 резко возрастают. Палец 5 перемещается вдоль паза в сторону беговой дорожки 1. а бегунок 2 догоняет в угловом перемещении водило 7. В нижнем вертикальном положении водила радиус движения бегунка 2 стремится к максимальному, кориолисова сила Рх меняет знак на противоположный, проходя через нулевое значение, а угловая скорость бегунка падает. По мере дальнейшего поворота водила 7 палец 5 перемещается вдоль паза б в сторону оси вращения водила 7, радиус движения бегунка 2 уменьшается. Бегунок начинает отставать в угловом перемещении от водила 7, соответственно уменьшается его угловая скорость. Несмот- ря на значительную кориолисову силу Рк, что связано с резким уменьшением радиуса движения бегунка 2, центробежная сила Рч и результирующая сила Р снижаются вследствие падения угловой скорости, доходя до минимальных значений при приближении бегунка 2 к верхнему положению, когда радиус его двйжения изменяется в функции угла поворота водила 7 незначительно и кориолисова сила Рк резко падает. Таким об- разом происходит несимметричное относительно вертикальной оси изменение результирующей силы Р и нормальной силы f и в функции угла поворота водила 7.

е Преимущество предлагаемого вибро- возбудителя состоит в увеличении вынужда ющей силы и эффективности вибровозбудителя при неизменных его массе и габаритах, вследствие согласованного изменения радиуса и угловой скорости движения инерционного бегунка, причем кулисное соединение рычага с водилом обеспечивает увеличение эффекта дифференцированного изменения угловой скорости движения бегунка и исключает вероятность нарушения закона этого движения практически во всем диапазоне соотношений длин рычага и водила, эксцентриситета водила и радиуса беговой дорожки.

Формулаизобретения Планетарный вибровозбудитель, содержащий корпус с беговой дорожкой, взаимодействующей с ней бегунок, шарнирно связанный с ним первым концом рычаг и шарнирно соединенное с вторым концом рычага водил, установленное со смещением относительно центра кривизны беговой дорожки, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, он снабжен пальцами, закрепленными на втором конце рычага и взаимодействующими с выполненным в водило вдоль его оси пазом.

Использование: в вибрационной технике. Сущность: планетарный вибровозбудитель содержит беговую дорожку (1) с инерционным бегунком (2), который связан посредством шарнирного рычага (4) с води- лом (7), расположенным эксцентрично отно- сительно центра кривизны беговой дорожки. Рычаг (4) другим концом связан с пальцем (5), установленным внутри радиального паза (6) водила (7). 3 ил.

Фиг.1

Фиг А