Пневматический вибратор Советский патент 1975 года по МПК B06B1/18 

1

Изобретение относится к области вибрационной измерительной техники и может быть использовано при выбрациопных испытаниях.

Известные пневматические шариковые вибраторы, содержащие кольцо с внутренней беговой дорожкой, шарик, торцовые крышки, вводное и выводное отверстия, обладают недостаточно высокой рабочей частотой.

Предлагаемый вибратор отличается от известных тем, что оп снабжен кольцевой тороидальной вихревой камерой, расположенной между торцами кольца и торцовой крышкой, фильтр камеры больше диаметра беговой дорожки, вводное отверстие расположено по касательной к боковой поверхности камеры. Это увеличивает рабочую частоту вибрации за счет трансформации скорости вихревого потока.

На фиг. 1 показан вибратор, разрез вдоль оси кольца беговой дорожки; на фиг. 2 - вибратор, разрез по оси сопла для сжатого воздуха.

Шариковый вибратор состоит из кольца 1 с беговой дорожкой 2, на которой свободно размешен шарик 3 (кольцо 1 и шарик 3 могут быть, например, выполнены из стандартного иарикоподшипника). Кольцо 1 установлено в корпусе 4 но напряженной посадке. Корпус 4 имеет крышку 5 с отверстием 6 для выхода воздуха и крышку 7 с выступом 8 для предотврашения попадания шарика в пространство

вихревой камеры 9 с тангенциальным вводом 10 для сжатого газа (воздуха). На корпусе 4 имеется зажим 11 для крепления вибратора на место его работы. К крышкам 5 и 7 приварены шпильки 12, которые с помощью планки 13 и гаек 14 крепят пластину-резистор 15. Фторопластовые прокладки 16 применены для уменьшения напряжений в пластине 15 при ее вибрациях. Консольная часть пластинки 15 может быть увеличена или уменьшена. При этом уменьшается или увеличивается собственная резонансная частота колебаний консоли пластинки 15.

Вибратор работает следующим образом.

Сжатый воздух (газ) подается через ввод 10 тангенциально в тороидальную вихревую камеру 9, где формируется осесимметричный вихрь. При движении воздуха по направлению к центру вихревой камеры за счет сохранения момента количества движения угловая скорость вихря увеличивается по квадратичному закону

)- (2),

где (О - угловая скорость вихревого потока; V - скорость газа на входе в вихревую

камеру;

R - радиус входа воздуха; г - радиус траектории, описываемой

центром щара.

Обратно пропорционально радиусу увеличивается и линейная (окружная) скорость воздушного потока. Таким образом, если диаметр вихревой камеры больше диаметра беговой дорожки, то повышается скорость вихревого потока. Такой ускоренный вихревой поток газа проходит далее через кольцевой зазор 17 и усиленно взаимодействует с шариком 3, увлекая его во враш,ательное движение по беговой дорожке 2. Проекция вектора центростремительной силы на вертикальную ось изменяется по величине цо гармоническому закону. Когда частота врашения шарика станет равной собственной частоте колебаний пластины-резистора 15, последняя начинает резонировать. Частота вибратора регулируется изменением длины / консольной части пластины 15. Важным фактом является также

то, что, не меняя давление воздуха и не выключая вибратор, частоту колебаний можно на ходу как увеличивать, так и уменьшать изменением длины / консольной части пластины путем ее перемеш,ения.

Предмет изобретения

Пневматический вибратор, содержаший кольцо с внутренней беговой дорожкой, шарик,

торцовые крышки, вводное и выводное отверстия, отличаюшийся тем, что, с целью увеличения рабочей частоты вибратора, он снабжен кольцевой тороидальной вихревой камерой, расположенной между торцами

кольца и торцовой крышкой, диаметр камеры больше диаметра беговой дорожки, а вводное отверстие расположено по касательной к боковой поверхности камеры.