DE1086469B

DE1086469B - Schwingungssystem

Info

Publication number: DE1086469B
Application number: DEB42282A
Authority: DE
Inventors: Heinz Behrens
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1956-10-26
Filing date: 1956-10-26
Publication date: 1960-08-04

Description

Schwingungssystem Die Erfindung bezieht sich auf ein Schwingungssystem mit einer Arbeitsmasse, die durch wenigstens eine auf der Arbeitsmasse gelagerte und in bezug auf diese translatorische Kreisbewegungen ausführende Unwucht zum Schwingen erregt wird.
Wenn insbesondere keramische Massen in einer Rohrwendel behandelt werden sollen, so darf die federnde Aufhängung der Rohrwendel nicht zu weich bemessen werden, damit die Rohrwendel nicht wãhrend des Einfüllens heruntersinkt. Dadurch wird die Eigenfrequenz des Systems und die Wechselkraftamplitude, die während des Auslaufens auf das Fundament wirkt, erhöht. Grundsätzlich ist,das Problem der Schwingungsdämpfung an durch eine umlaufende Unwucht erregten Schwingungssystemen während des Auslaufens des Erregers bereits behandelt. Im vorliegenden Fall soll eine Lösung dieses Problems bei dem eingangs erwähnten Schwingungssystem gegeben werden.
Die längere Verweilzeit auf den kritischen Drehzahlen während des Auslaufens solcher Schwingsysteme hat eine Überbeanspruchung der Konstruktionsteile zur Folge und wirkt sich insbesondere auf die antreibende Maschine aus, weil die empfindlichen Wicklungen im Falle einer elektrischen Antriebsmaschine besonders sorgfältig, unter entsprechendem Mehraufwand an Herstellungskosten, befestigt werden müssen. Außerdem werden durch die auf der kritischen Drehzahl hervorgerufenen höheren Schwingungsamplituden die Lager der Maschine besonders stark beansprucht, was ebenfalls unerwünscht ist.
Die Erfindung richtet sich auf eine Anordnung, bei der in einfacher Weise diese Nachteile grundsätzlich ausgeschaltet werden sollen.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Unwuchtmasse wenigstens so groß wie die Arbeitsmasse gemacht wird. Die Zeichnungen zeigen in Fig. 1 eine Draufsicht auf eine ringförmige Schwingungsmaschine, Fig. 2 einen Schnitt durch die Schwingungsmaschine und Fig. 3 eine Seitenansicht einer Schwingungsmaschine mit einer Schwingrinne.
In den Fig. 1 und 2 ist mit M die Masse des in Schwingungen zu versetzenden Körpers bezeichnet, während iWE die Masse des die Schwingungen erzeugenden Vibrators andeuten soll. Mit S ist der gemeinsame Schwerpunkt dieser beiden Massen bezeichnet. a stellt die Schwingungsamplitude der Masse M und b die Schwingungsamplitude der Masse ME dar, während mit r die Exzentrizität, mit der die Masse ME gegenüber der zu erregenden Masse M eingestellt ist, bezeichnet ist.
Für die konstruktive Ausbildung und für die Störanfälligkeit der Einrichtung sind die gewählten Frequenzen und die auftretenden Massenkräfte maßgebend.
Die Massenkraft der zu erregenden Masse M ist gegeben durch M. a w2.
Diese Massenkraft ist im allgemeinen durch den Zweck des Schwingungssystems bestimmt, da es sich ja meistens darum handelt, einen Körper mit der Größe M mit einer bestimmten Amplitude a in Schwingungew zu versetzen.
Die Massenenergie E des schwingenden Systems, die das System nach Abschaltung der Energiezufuhr zum Erreger mit der Masse ME weiterhin in Bewegung zu halten sucht, ist demnach: E M(a ()))2 ME(b . (,)2 2 M(a.a>)2 . MB(b.a))2 =(Ma2+M.b2). 2 2 2 Außer den Größen M und a ist auch das Produkt ME b b durch den Zweck des Schwingungssystems gegeben. Die kinetische Energie des ausschwingenden Systems wird also um so kleiner, je kleiner »b« bei gegebenem Produkt ME b wird.
Daraus folgt aber, daß man die Größe r und damit auch die Größe b möglichst klein machen muB.
Die Größe von ME ist gegeben durch M.h--Ma- c.a m2 wobei c die Federkonstante der Aufhängung bedeutet.
Aus dieser Formel ergibt sich, daß, wenn ME kleiner ist als M ist, b größer als a wird, so daß die Konstruktionsteile des Erregers stärker gefährdet sind als diejenigen des in Schwingungen zu versetzenden Körpers. Damit wäre aber der Erreger ein stärker gefährdetes Konstruktionselement als der in Schwingungen zu versetzende Körper.
Es folgt also, daß man, wie es durch die Erfindung vorgeschlagen wird, die Masse ME des Erregers größer oder mindestens genau so groß wie die Masse des in Schwingungen zu versetzenden Körpers machen muß.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Ausführungsform kann ein Kreisförderer, d. h. mit einer kreisförmig in sich geschlossenen Rinne mit der Masse M, sein. Dieselben Überlegungen treffen auch für einen Wendelförderer zu, der in der Draufsicht der Ausführungsform nach Fig. 1 im wesentlichen entspricht.
Eine andere Anwendungsmöglichkeit des Erfindungsprinzips ist in Fig. 3 dargestellt. Auch hier gelten im wesentlichen die gleichen Überlegungen wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2. Es treten hier lediglich zusätzliche, jedoch für das Erfindungsprinzip unerhebliche Schwingungen infolge der Verlagerung des Schwerpunktes des Systems in der Vertikalen auf.

Claims

PATENTANSPRUCH; Schwingungssystem mit einer Arbeitsmasse, die durch wenigstens eine auf der Arbeitsmasse gelagerte und in bezug auf diese translatorische Kreisbewegungen ausführende Unwucht zum Schwingen erregt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Unwuchtmasse wenigstens so groß wie die Arbeitsmasse ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 248 325, 354916, 546 733, 718 063, 822 620, 961 501; Ernst Lehr, Schwingungstechnik, Bd. II, Berlin, 1934, S. 176 bis 181.