Резонансная машина Советский патент 1982 года по МПК B24B31/06 

1

Изобретение относится к оборудованию для вибрационной обработки деталей машин и приборов.

Известна резонансная вибромашина, содержащая комбинированную упругую систему, включающую резиновые упругие шайбы и упругий стержень, установленный по оси машины и снабженный регулировочными гайками. Жесткость упругой системы и соответственно собственная частота машины регулируются за счет изменения толшины упругих резиновых шайб путем их сжатия и растяжения упругого стержня 1 .

Недостатками устройства являются низкая усталостная прочность упругого стержня, вызванная его растяжением, и связанный с этим узкий диапазон регулирования собственной частоты машины.

Цель изобретения - повышение усталостной прочности упругой системы и расширение диапазона регулирования собственной частоты колебаний вибромашины.

Указанная цель достигается тем, что в

устройстве, содержащем рабочий контейнер,

реактивные грузы, соединенные между собой

стяжками с гайками и связанные с рабочим

.контейнером упругой системой, последняя

выполнена в виде упругих стержней, симметрично расположенных вдоль оси контейнера, причем одни концы их присоединены к середине корпуса контейнера, а другие - к корпусам электромагнитов, снабженных фланцами, соединенными стяжками с возможностью создания сжимающе-растягиваюшего усилия в стержнях посредством гаек, расположенных на стержнях по обе стороны фланцев.

На фиг. 1 представлена вибромашина, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Вибромашина содержит рабочий контейнер 1, заполненный обрабатывающей средой и деталями (не указаны), соединенный

15 упругой системой в виде восьми упругих стержней 2 круглого сечения с двумя корпусами 3 электромагнитов так, что одни концы 4 упругих стержней прикреплены к середине контейнера, а другие концы 5 стерж2Q ней - к корпусам электромагнитов. В каждом корпусе установлено шесть сердечников 6 и щесть обмоток 7, расположенных с угловым шагом в 60°. Сердечники, обмотки и корпуса образуют два реактивных груза. К, торцам контейнера крепятся кольцевые якори 8, установленные коаксиально и с зазором относительно сердечников. Корпуса электромагнитов снабжены фланцами 9, в которые упираются торцы упругих стержней 2. Сквозь фланцы пропущены стяжки 10, снабженные шайбами 11 и гайками 12 и 13, расположенными по обе стороны фланцев. Каждые два противоположно расположенных сердечника с обмотками образуют один двухтактный электромагнитный вибровозбудитель. В каждом корпусе расположены три таких вибровозбудителя, каждый из которых включен в фазу и нуль трехфазной сети переменного тока по двухполупериодной схеме выпрямления. Вибромашина опирается на неподвижное основание 14 посредством мягких амортизаторов 15. Предлагаемая вибромашина представляет собой двухмассную колебательную систему, одной из масс которой является контейнер, а другой - реактивные грузы. Изгибая жесткость упругих стержней подобрана таким образом, что частота собственных поперечных колебаний системы выше частоты колебаний найряжения сети на 5-10%.

Устройство работает следующим образом.

При включении обмоток электромагнитных вибровозбудителей в сеть последние создают переменное магнитное поле, вызывающее силу взаимодействия между сердечниками и якорем, вектор которой вращается вокруг оси вибровозбудителя с частотой колебаний сети. Это приводит к круговым противофазным колебаниям рабочего органа и реактивных грузод, которые вызывают колебания ч вращение обрабатывающей среды и деталей и, соответственно, обработку последних.

Регулировка собственной частоты колебаний вибромашины производится гайками 12 и 13. При выкручивании гаек 12 при отпущенных гайках 13 в стержнях 2 создаются растягивающие усилия. При закручивании гаек 13 при отпущенных гайках 12 в стержнях 2 возникают сжимающие усилия. После окончания регулировки отпущенные гайки затягиваются (в первом случае гайки 13, а во втором - гайки 12). При действии в стержнях усилий Р изгибная жесткость упругой системы равна

оО-),

жесткость стержневой упругой системы при отсутствии осевых усилий;

критическая Эйлерова сила для стержня с жестко защемленными концами;

Е - модуль упругости материала

стержня;

3 - момент инерции сечения стер

64жни диаметра d; 2 - длина стержня.

Знак «плюс соответствует растягивающему усилию Р, знак «минус - сжимающему.

Из приведенной формулы видно, что, изменяя осевое усилие поворотом соответствующих гаек, можно менять жесткость и тем самым собственную частоту колебаний вибромашины.

Возникающие напряжения растяжения или сжатия от осевых усилий суммируются с соответствующими изгибными напряжениями, возникающими при колебаниях масс вибромашины. Однако амплитудное значение предельных изгибных напряжений (при которых упругий стержень разрушается) в случае приложения сжимающих усилий существенно меиьще; чем при растягивающих. Так, например, для упругих стержней, выполнен: ных из высокопрочной легированной стали, подвергнутой азотированию, предельные амплитудные значения напряжений при сжатии, соответствующему 4()°/о-ному изменению собственной частоты колебаний вибромашины, увеличиваются на 34% по сравнению с ненагруженными осевыми усилиями стержнями.

При наличии запаса прочности в упругой системе на стержни могут накладываться растягивающие осевые усилия, что обеспечивает расщирение диапазона регулирования собственной частоты упругой системы вибромашины.

Формула изобретения

Резонансная вибромашина с электромагнитным приводом, содержащая контейнер, заполненный рабочей средой с обрабатываемыми деталями, и реактивные грузы, соединенные между собой стяжками с гайками и связанные с контейнером упругой системой, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы вибромашины путем повышения усталостной прочности упругой системы, а также расширения диапазона регулирования собственной частоты вибромашины, упругая система выполнена в виде упругих стержней, симметрично расположенных вдоль оси контейнера, причем одни концы их присоединены к середине корпуса контейнера, а другие - к корпусам электромагнитов, снабженных фланцами, соединенными стяжками с возможностью создания сжимающе-растягивающего усилия в стяржнях посредством гаек, расположенных на стяжках по обе стороны фланцев.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 526495, кл. В 24 В 31/06, 1975.

(риг.г

фаг.З