ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ВИБРАТОР Советский патент 1971 года по МПК B28B1/87 B06B1/16 

Изобретение относится к устройствам для возбуждения колебаний и может найти применение в промышленности строительных материалов, например, для уплотнения бетонных и тому подобных смесей, а также в других отраслях народного хозяйства при производстве изделий с использованием вибрации.

Известные аналогичные устройства, содержащие возбудитель механических колебаний, генератор импульсов с мембранным блоком, мембранной полостью и с обратной связью, пневмосопротивление, не обеспечивают фиксированных автоколебаний мембранного блока генератора импульсов, не обладают широким диапазоном регулирования частоты пульсаций и ненадежны при их запуске в работу.

Предлагаемый пневматический вибратор отличается тем, что параллельно пневмосопротивлению в мембранную полость встроен пневматический клапан, соединяющий мембранную полость с атмосферой в момент исчезновения единичного сигнала на выходе генератора. Пневматический клапан может быть выполнен управляемым с помощью давления магистрали обратной связи генератора. Итак, этот вибратор обеспечивает фиксированные автоколебания мембранного блока и надежный запуск вибратора в работу; диапазон регулирования частоты пульсаций расши рен.

На фиг. 1 изображен пневматический виб ратор, продольный разрез; на фиг. 2 - прин

цилиальная схема описываемого вибратор

Пневматический вибратор содержит возб

дитель 1 механических колебаний, выполнен

ный в виде двзстороннего мембранного ди

линдра, штоковая (противодействующая) по

лость 2 которого через регулируемый стаби лизатор давления СД соединена с линией niтания 3. Последняя сообщается с выполнен ным в корпусе 4 возбудителя каналом 5 соплом 6. Внештоковая (вибрационная) по

лость 7 посредством выхода 8 сигналов гене ратора 9, построенного на использовании есте ственной задержки с применением пневмор ле (не обозначено), включенного по схеме от рицания с возможностью введения в режи

автоколебаний давлением магистрали W об ратной связи, соединена с пневмосопротив лением (инерционным звеном 11), игла 12 ко торого прикреплена к жесткому центру 1 пневматического клапана 14, управляемог

внешним сигналом Пу, и пневматическим кла паном 15, вмонтированным в мембранную по лость 16 с возможностью соединения послед ней через сопло 17 и клапан 18 с атмосферо В качестве генерирующего элемента мембраг

19 с пружиной 20 и жестким центром 21, перекрывающим в нерабочем состоянии сопло 22, соединяющее камеру 23, к которой подключена магистраль обратной связи, с камерой 24, которая в свою очередь сообщается с атмосферой.

Работает пневматический вибратор следующим образом. Сжатый воздух из линии питания через регулируемый стабилизатор давления .подается в полость 2, где устанавливается заданный подпор воздуха, влияющий на амплитуду колебаний штока возбудителя, кроме того, Он поступает в канал 5 и через сопло 6 заполняет объем камеры 23, попадая при этом через выход 8 сигналов генератора 9 в полость 7. Шток возбудителя остается неподвижным до тех пор, пока давление воздуха в полости 7 не превысит давления подпора воздуха в .полости 2 (т. е. на выходе генератора в это время будет так называемый единичный сигнал). Далее из камеры 23 сжатый воздух попадает в магистраль 10 обратной связи и через пневмосопротивление - в мембранную полость 16, пневматический клапан 15 закрывает сопло 17. Затем в полости 16, камере 23 и соответственно в полости 7 давление воздуха возрастает, т. е. сигнал на выходе генератора увеличивается. При дальнейшем повыщении давления в полости 7 величина давления подпора в .полости 2 оказывается меньщей, и шток возбудителя перемещается влево, т. е. в этот момент на выходе генератора нет единичного сигнала. Необходимо отметить, ЧТО длительность тактов в основ-ном определяется величиной инерционности, управляемой .проводимостью пневмосопротивления. Кроме того, на соотношение нулевого и единичного сигналов внутри такта оказывает влияние и пружина 20.

В принятой конструкции пневмореле наблюдается короткое замыкание, т. е. при дальнейшем повышении давления в мембранной полости 16 (сопло 17 закрыто) по достижении некоторого значения жесткий центр 21 мембранного блока 19 начинает перемещаться от сопла 22 к соплу 6, при этом канал 5 и линия питания через сопла 6 и 22 оказываются соединенными с атмосферой посредством клапана 18, через который расходуется воздух (исчезает единичный сигнал и .появляется нулевой). Возможны дополнительный кратковременный расход воздуха и возникновение опасной перегрузки выхода 8. Для известных аналогичных устройств последнее явление усугубляется медленным сбросом давления из мембранной полости 16 через пневмосопротивление, так как при неполном сбросе этого давления за время появления нулевого сигнала через пневмосопротивление снова повышается давление, т. е. наблюдаются «зависание мембранного блока 19 и отсутствие его фиксированных автоколебаний.

с атмосферой по.средством клапана 18 давление через магистраль обратной связи в пневматическом клапане 15 падает, и он, открывая сопло 17, соединяет ме.мбранную полость 5 с атмосферой. Жесткий центр 21 мембран.яого блока 19, возвращаясь в исходное положение и закрывая сопло 22, отсекает камеру 23 от атмосферы, при этом подпор воздуха в лолости 2, обеспечиваемый регулируемым стабилизатором давления, возвращает щток возбудителя в исходное положение, сообщив импульс колебательного движения вибрируемому элементу (не показан). Далее цикл повторяется.

5 Таким образом, пневматический клапан 15, управляемый давлением магистрали обратной связи, закрывается во время заполнения мембранной полости 16 (в период .появления единичного сигнала на выходе генератора) и открывается во время соединения мембранной .полости с атмосферой (в момент исчезновения единичного сигнала и появления нулевого сигнала на выходе генератора). Продолжительность существования нулевого сигнала

5 значительно меньше продолжительности существования единичного сигнала, в связи с чем время полного такта () определяется в основном величиной Т, т. е. инерционностью пневмосопротивления в одном направлении, что устраняет «зависание мембранного блока 19 и обеспечивает быстрый и надежный запуск генератора 9, а вместе с тем и всего вибратора в работу. Кроме того, асимметричность цикла пульсаций в генераторе 9, достигнутая .путем введения в его мембранную полость 16 пневматического клапана 15, позволяет значительно расщирить диапазон регулирования частоты колебаний. Дистанционное изменение проводимости пнев0 мосопротивления достигается путем открывания или закрывания проходного сечения дросселя (не обозначен) с помощью иглы 12, прикрепленной к жесткому центру 13 пневматического клапана 14, управляемого внещним сигналом Пу.

Предмет изоб етения

1.Пневматический вибратор, содержащий возбудитель механических колебаний, генератор импульсов с мембранным блоком, мембранной полостью и с обратной связью, пневмосопротивление, отличающийся тем, что, с це„1ью обеспечения фиксированных автоколебаний мембранного блока, расширения диапазона регулирования частоты пульсаций и

5 надежного за.пуска вибратора в работу, параллельно пневмосопротивлению в мембранную полость встроен пневматический клапан, соединяющий ее с атмосферой в момент исчезновения единичного сигнала на выходе генератора.

2.Пневматический вибратор по п. 1, от.4Ычающийся тем, что пневматический клапан выполнен управляемым с помощью давления магистрали обратной связи генератора.

1I 17

о 92 20 W 16

1 I I I /si

2J 18 2 12 Ю /7 (из