BG61802B1 - Вибрационен генератор и машина с такъв генератор - Google Patents

Description

Област на техниката

Изобретението се отнася до балансиран вибрационен генератор и до машина с един интегриран вибрационен генератор от типа.

Вибрационните генератори се използват широко в индустрията, където е необходимо привеждането на работни елементи в точно определено и контролирано вибриране, например за работа на вибрационни корита, вибрационни федер подавачи, вибрационни екрани и други.

Предшестващо състояние на техниката

Познатите вибрационни генератори могат да бъдат конструирани като един вибрационен мотор, т.е. един електромотор с противотежести, монтирани към аксиалните шийки /цапфи/, или като един механичен вибратор с оси, куплирани заедно и имащи противотежести, при което споменатите оси са привеждани в движение чрез един външен мотор, или като така наречените електромагнитни вибратори, при който един електромагнит оформя двигателния агрегат в една система със собствена честота.

Познатите вибрационни генератори са монтирани към обекта или към работната машина, която е необходимо да бъде приведена в осцилации. Обикновено машината е свързана към една основа чрез пружини. При известните конструкции, по-специално при поголемите вибрационни машини, нежеланите вибрации се пренасят през поддържащите средства на машината към основата с всички съответно произтичащи от това недостатъци за околната среда и съоръжения и една нежелана загуба на енергия.

При конструирането на вибрационни машини в съответствие с така наречената система със собствена честота е възможно да се постигне по-добро и по-широко елиминиране на предаването на нежеланите вибрации от машината към основата, докато в същото време се изисква значително редуциране на енергията през времето нз работа. Стремежът е да се конфигурират вибрационни генератори и вибрационни машини като системи със собствена честота и настоящото изобретение се отнася също така към една система със собствена честота.

Системите със собствена честота често се изпълняват по такъв един начин, при който две маси са свързани към пружинни елементи и са предвидени противовесно, осцилиращи през времето на работа, при което енергията периодично се пренася от напрегнатите пружини към масите в движение и отново назад към напрегнатите пружини. Голямо предимство при системите със собствена честота е това, че е необходимо само едно умерено доставяне на енергия, след като системата е била първо приведена в осцилиращо движение близо до резонансната честота. Още повече, както е известно, при индивидуалното еластично окачване на всяка от противовесно осцилиращите маси проблемите с пренасянето на вибрациите към основата могат да бъдат редуцирани.

От DE 1 017 530 е познат метод за окачване и поддържане на една машина със собствена честота, при която центровете на двете противовесно осцилиращи маси лежат върху така наречената линия на придвижването, където двете междинни резонансни пружини са разположени по такъв начин по отношение на центъра на общата маса, че всяка от масите описва свое собствено транслационно движение по отношение на основата и еластичната връзка към основата във формата на пружинно еластично окачване, е конструирано с пружинни константи, които са пропорционални на релевантната маса.

В ЕР 0512 261 Ale описан така нареченият кръгообразен федер подавач с един вибрационен генератор с противовесно осцилиращи маси, който е оформен така, че пружинната константа за цялата пружинна система да може да бъде променяна чрез регулиране от едно ръчно колело. Пружините са закрепени и осигурени в един задържащ механизъм, който има държач, разположен аксиално през пружинните навивки /примки/ и във всеки край има ръчно колело за регулиране на пълната дължина на пружините. При това е възможно да се регулира резонансът или собствената честота на системата. При тази система един възможен дебаланс по отношение на теглото не може непосредствено, пряко да бъде отстранен чрез регулиране на механизма, така че да се избегне предаването на резултантната осцилираща енергия от един дебаланс към основата или към подобна опора.

В US 3 291 289 е описан вибрационен конвейер, при който противовесно осцилиращите маси оформят система със собствена честота и конвейер. Всички елементи от пружинната система, оформящи част от вибрационната система, са изпълнени от две пружини, разположени в серии, аксиално по отношение една на друга и куплирани заедно чрез средствата на една поддържаща опора. Съединителната точка трябва да оформя еластичната централна точка на пружините. Предаването на осцилациите към основата е при това по същество избегнато в зависимост от това колко близко поддържащата опора е била разположена до еластичната централна точка на пружините.

Същност и предимства на изобретението

При изпълнение на вибрационния генератор съгласно изобретението, или на вибрационна машина е осигурена възможността, по един особено практичен начин, изцяло и напълно да се избегне пренасянето на вибрациите и с това на енергията от вибрациите към основата.

Резонансните пружини, изпълнени във формата на спирални пружини, са използвани и като поддържащ елемент и като резонансни пружини за противовесно осцилиращите маси. Съгласно изобретението тези спирални пружини могат да бъдат завъртани около техните аксиални оси по такъв начин, че да бъде обърнато внимание и да се създаде възможност за избор на действителната дължина на работния ход на противовесно осцилиращите вибриращи маси по такъв начин, че това да е общата статична точка на пружинната жица (намотка), която е присъединена към рамата и с която е монтирана към пода или към основата, така че никаква енергия от осцилациите, респ. от вибрациите, да не се пренася към пода или към основата.

При това вариантно решение на изобретението е осигурена възможност по облекчен начин за съответно регулиране на вибрационна машина или за установяването на вибрационен генератор по отношение на машината, с която той е куплиран, така че предаването на вибрациите към основата или рамата на машината да е изцяло избегнато.

Друго предимство на изобретението е и това, че загубите при него са много по-малки, отколко при известните генератори или машини. Също така при генераторите или машините съгласно изобретението е постигнато по-малко тегло и с това по-ниски стойности, като е редуцирано и нивото на шума, защото съгласно изобретението преместванията са хармонични, при което неприятните и високотонални шумове като тези, възникващи при известните конструкции, са избегнати. Предимства осигуряват за генераторите или машините съгласно изобретението много повече области на приложение в сравнение с известните конструкции. Генераторът, а също така и неговата външна обшивка или кожух, са изцяло в покой, така че той може да бъде изчислен и конструиран на база едно тегло, при което може да не се вземат предвид оценката и отражението върху него на вибрациите. Генераторът съгласно изобретението също така може да бъде вграждан в специални машини, например превозни средства.

При някои от примерните изпълнения на една машина с вибрационен генератор съгласно изобретението и съгласно претенция 8 в генератора може да бъде вградена балансираната двигателна система.

Нормално, противовесно осцилиращите маси, които са окачени към резонансните пружини, се поддържа изключително само чрез пружините, така че изключително само фиксираната връзка към основата или подобна рама ги поддържа от точката на окачване на пружините. При някои типове машини една или повече направляващи лопатки, подпори или подобни елементи, могат да бъдат добавени по познат начин, например тези елементи могат да бъдат добавени от коритото към основата в разтоварващия край на коритото в един, т. нар. вибрационен подавач /федер/, при което да се осигурява едно коректно транслационно придвижване на масите.

Вибрационният генератор или машина съгласно предпочитано изпълнение на изобретението е конструиран така, че да се намали наполовина броят на пружините в сравнение с този при познатите машини, както и едно намаляване на разходите за производство и помалко тегло, без това да предизвиква възникване на каквито и да са недостатъци. Още по вече, че при това изпълнение се елиминират проблемите, свързани с окачването заедно на две пружини, монтирани в серии така, както е съгласно известното решение в US 3 291 289.

Вибрационният генератор или машината съгласно изобретението са за предпочитане конструирани така, както са разкрити и характеризирани съгласно претенция 3 или претенция 10. Окачването в тези вариантни решения на изобретението оформя една подходяща твърда връзка с машината или оборудването, към които вибрациите трябва да бъдат трансферирани, без това да предизвиква появяване на какъвто и да е шум, загуби или други недостатъци във връзка с това.

Балансираният вибрационен генератор съгласно изобретението съдържа вградена балансирана двигателна система която може да бъде конструирана така, както е разкрита и характеризирана в претенция 4, претенция 5 или претенция 6. При тези изпълнения е осигурена една възможност за създаване на произведена по опростен начин, твърда и устойчива конструкция, без недостатъците на познатите системи, при която е възможна по-гол яма дължина на работния ход, в сравнение с тази при известните вибратори. Конструкцията съгласно изобретението е подходяща, по-специално, за опериране и регулиране с честотни конвертори /преобразуватели/, при които е използван един стандартен мотор, който дава възможност за опростено куплиране към главните източници на енергия с честоти, различни от тези, за които моторът е конструиран, мобилни електрогенераторни централи или други подобни съоръжения.

Балансираният вибрационен генератор съгласно изобретението може да бъде конструиран, като изцяло нов тип вибратор във формата на компактен вибрационен комплект, който може да бъде монтиран към вибрационни машини от различен тип, такива като подавачи /федери/, транспортьори, екрани и други подобни. След като вибрационният генератор е бил монтиран към оборудването или машината, към които вибрационната енергия трябва да бъде трансферирана, резонансните пружини се регулират и настройват така, че в резултат машината да работи с оптималните си характеристики, т.е. в оптимален режим, по-специално по отношение на избягването на каквото и да е предаване на вибрации и енергия от виб рации към машинната рама или основата.

Кратко описание на приложените фигури

Изобретението се пояснява с приложените фигури, от които:

фигура 1 представлява вибрационен генератор, в разрез изпълнен съгласно изобретението и монтиран към едно захранващо корито;

фигура 2 - вибрационния генератор от фиг. 1, но без кожух и без захранващо корито, поглед по направление П-П от фиг.1;

фигура 3 - вибрационния генератор, поглед отгоре, по направление Ш-Ш от фиг.1, в частичен разрез;

фигура 4 - детайл в уголемен мащаб, частично в разрез, от регулируемото окачване на спиралните пружини;

фигура 5 - детайлът, в поглед по направление V-V от фиг.4;

фигура 6 - захранващо корито с фуниеобразен захранващ елемент, частично в разрез, и с вибрационен генератор съгласно изобретението;

фигура 7 - в уголемен мащаб второ примерно изпълнение на регулируемото качване на спирална пружина.

Описание на примерните изпълнения на изобретението

На фигурите от 1 до 3 е изобразен балансиран вибрационен генератор 1 съгласно изобретението, който това вариантно решение е монтиран към захранващо корито 20, от което е показана само част. Вибрационният генератор 1 е монтиран към захранващото корито 20 чрез средствата на една твърда вибрационна рама 2, по такъв начин, че захранващото корито 20, вибрационната рама 2 и плоча 16 образуват една от двете противовесно - осцилиращи маси, като втората маса включва основна плоча 4 и възможни допълнителни плочи, монтирани към основната плоча. Между плочите 16 и 4 са монтирани резонансни пружини 3, които в дадения пример включват четири резонансни пружини 3. Резонансните пружини 3 са монтирани и обезопасени към плочите 16 и 4 по познат начин. В еластичните си центрове резонансните пружини са монтирани към твърда стоманена рамка 11 чрез средствата на регулируеми, т.е. с възможност за регулиране скоби 9, които са описани и обяснени по-нататък във връзка с фигурите 4 и 5. Твърдата стоманена рамка 11 е монтирана и осигурена към една греда 10, така че пълното тегло на вибрационния генератор 1 и на захранващото корито 20 се поддържа и носи чрез тази греда.

Двете противовесно-осцилиращи маси са монтирани, като всяка е куплирана през отделен двигателен прът или свързващ прът 6 към двигателен мотор, който в дадения случай е показан и е електромотор 8, стандартен мотор, към чиято аксиална шийка има два ексцентрика 7, разплодени на 180° един срещу друг. Двата свързващи пръта 6 са монтирани по един неподвижен начин към двете плочи 16, 4 чрез средствата на гумени цилиндри 5.

Около всички елементи на вибрационня генератор има разположен един метален кожух 17, който затваря изцяло вибрационния генератор, но има предвиден един отвор за вибрационната рама 2.

Когато моторът 8 е стартиран, двете противовесно - осцилиращи маси се движат в резонансната система, която включва четири спирални пружини. Ако скобите 9 са разплодени прецизно в статичните точки на пружините, няма да се предава вибрационна енергия към гредата 10 и с това към- машинната основа, а цялата енергия се прехвърля между противовесно - осцилиращите маси и резонансните пружини, което означава, че вибрационното корито 20 ще функционира, както е необходимо по желания начин.

Установяването на окачването на резонансните пружини е показано и обяснено подолу при отнасяне към фигури 4 и 5, които изобразяват в разрез закрепващите, осигуряващи елементи в един увеличен мащаб. Тези закрепващи осигуряващи елементи се състоят от скоби 9 от каучук, гума или друг еластичен материал и са монтирани твърдо към стоманената рамка 11 чрез средствата на една плоча 12 и болтове 13. При освобождаването на болтовете 13 и с това възможно краят, осигуряващ опори за резонансните пружини, става възможно да се завъртят пружините 3 около техните надлъжни оси 14 до статичната точка на всяка от пружините жици/намотки 15, която е в зацепване със скобите 9. Когато тази позиция бъде достигната, болтовете 13 се затягат отново и вибраторът сега може да функционира така, както е необходимо и по желания начин.

На фиг.6 е показан втори вариант на изобретението, при който вибрационният генератор 1 е монтиран под фунията 21, от която материалът се транспортира към захранващо корито 20. Генераторът 1 е окачен към гредата 10. която е окачена обърнато към специална плоча 22, окачена така, че да осигури възможност за въртене около една точка 23. При това балансираният вибратор със захранващото корито е монтиран към фунията по такъв начин, че наклонът на коритото 20 може лесно да бъде регулиран, както се изисква, чрез средствата на един регулиращ елемент 24.

На фиг. 7 е показан втори вариант на решение на регулируемия закрепващ осигуряващ елемент, при което закрепващият елемент включва пластина 28, която се завива около една от намотките 15 на пружината 3. Пластината 28 е със способност да бъде затягана или освобождавана чрез един болт, така че пружината 3, когато се завърта около оста 14, да боже да бъде регулирана по такъв начин, че зацепването на пластината 28 с навивката 15 да е точно в тази точка, в която пружината е статична. Позиция 26 показва машинна рама, като опорната пластина 28 може да съдържа един еластичен елемент 27, който осигурява възможност пластината 28 да се усуква леко под влиянието на пружината, с което още повече се предотвратява възможността осцилациите да достигат до машинната рама.

Резонансната пружина /пружини 3 могат например да бъдат завършени във всеки край с една централна примка 30 за закрепване към противовесно - осцилиращите маси чрез един болт. Така по един опростен и лесен начин пружината може да бъде закрепена така, че да може да издържа на и да се противопоставя на изтегляне което означава, че са допустими и възможни дори по-големи амплитуди на осцилиране.

Claims (10)

1. Балансиран вибрационен генератор за резонансно-усилено действие на машина или оборудване, включващ най-малко един комплект от противовесно-осцилиращи маси, които са окачени към пружинна система, в която резонансните пружини са спирални пружини, които по същество също поддържат масите, който вибрационен генератор също включва една балансирана задвижваща система, вградена в генератора, при това е окачен към закрепващи елементи, които са в зацепване с резонансните пружини около техните еластични централни точки, характеризиращ се с това, че резонансните пружини (3) са монтирани в закрепващи осигуряващи елементи (9,28), които са във фиксирана връзка с една основа или с една рама по такъв начин, че пружините, чрез завъртане около техните надлъжни оси (14), могат да променят съотношението между дължините на пружините от закрепващите елементи (10,11) и към противовесно-осцилиращите ма-си (4,16,20).

2. Балансиран вибрационен генератор съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че към всеки закрепващ осигуряващ елемент (9,28) има предвидена една проходно преминаваща пружина (3), разделена като резонансни пружини, при това закрепващият осигуряващ елемент е в регулируемо зацепване с действителната фактическа намотка (15) на пружината.

3. Балансиран вибрационен генератор съгласно претенция 1 или 2, характеризиращ се с това, че закрепващите, осигуряващи елементи съдържат еластични скоби, например от гума или каучук (9,27).

4. Балансиран вибрационен генератор съгласно която и да е от претенциите от 1 до 3, характеризираш се с това, че балансираната задвижваща система съдържа електромотор (8), например стандартен мотор, чийто задвижващ вал е предвиден с ексцентрици (7) или кривошипи, които през задвижващи прътове, например свързващи прътове (6), са свързани към противовесно-осцилиращите маси (4,16, 20).

5. Балансиран вибрационен генератор съгласно която и да е от претенциите от 1 до 3, характеризиращ се с това, че задвижващата система се състои поне от един пневматичен или хидравличен мотор.

6. Балансиран вибрационен генератор съгласно която и да е от претенциите от 1 до 3, характеризиращ се с това, че задвижващата система се състои от един електромагнитен задвижващ механизъм.

7. Балансиран вибрационен генератор съгласно която и да е от претенциите от 1 до 6, характеризиращ се с това, че е конструиран като един независим елемент (1) със средства (10,11), предвидени за окачване на машинния елемент към една машина или една машинна рама, както и със средства (2) за купелиране към тази част (20), която оформя изцяло или една част от противовесно-осцилиращите маси.

8. Машина с вибрационен генератор за резонансно-усилен режим, включваща наймалко един комплект от противовесно-осцилиращи маси, окачени към една пружинна система, при която резонансните пружини са спирални пружини и по същество също поддържат масите, при което съдържа и една балансирана задвижваща система, а вибрационният генератор е окачен към една част на машината чрез закрепващи елементи, които са в зацепване с резонансните пружини около техните еластични централни точки, характеризираща се с това, че резонансните пружини са монтирани в закрепващи осигуряващи елементи (9,28), които са във фиксирана връзка с една основа или една рама по такъв начин, че пружините при завъртане около техните надлъжни оси (14) могат да променят съотношението между дължините на пружините от закрепващите, осигурителни елементи и към противовесно-осцилиращите маси.

9. Машина съгласно претенция 8, характеризираща се с това, че във всеки закрепващ осигуряващ елемент има една проходно преминаваща пружина, разделена като резонансни пружини, при което закрепващият осигуряващ елемент е в регулируемо зацепване с действащата фактическа намотка на пружината.

10. Машина съгласно претенция 8 или 9, характеризираща се с това, че закрепващите осигуряващи елементи съдържат еластични скоби, например от гума или каучук.