DE1573932A1

DE1573932A1 - Mechanical rocking table

Info

Publication number: DE1573932A1
Application number: DE19661573932
Authority: DE
Inventors: Blekhman Ilya I; Boris Lavrov
Original assignee: VNI PI MEKH OBRABOTKI
Current assignee: VNI PI MEKH OBRABOTKI
Priority date: 1966-09-14
Filing date: 1966-09-14
Publication date: 1970-06-04

Description

Mechanischer Rütteltisch Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf mechanische RUtteltische oder genauer auf mechanische Rtitteltische mit zwei synchron laufenden Unwuchtrüttlern. Solche Rütteltische dienen der Erforschung von Vorgängen, welche mit Vibration verbunden sind, und zum Bestimmen der Vibrationsfestigkeit. Mechanical Vibrating Table The present invention relates to mechanical vibrating tables or, more precisely, mechanical vibrating tables with two synchronous running unbalance vibrators. Such vibrating tables are used to research processes which are associated with vibration, and for determining the vibration resistance.

Bei bekannten Rütteltischen dieser Art sind die Drehachsen der Unwuchtmassen der Rüttler, um diese zu synchronisieren und in Phase zu bringen, miteinander kinematisch oder elektrisch verblinden. Zum Antrieb der Rüttler dient hierbei eine Antriebsvorrichtung, gewöhnlich ein Klektromotor.In known vibrating tables of this type, the axes of rotation are the unbalanced masses the vibrator, to synchronize them and bring them into phase, kinematically with one another or electrically blind. A drive device is used to drive the vibrators, usually a Klektromotor.

1Ss ist ein Nachteil@ der bekannten Rütteltische, daß auf ihnen den Prüfkörper nur bestimmte Schwingungen erteilt werden können, die gewöhnlich nur eine oder zwei Bewegungsbahnformen besitzen.1Ss is a disadvantage @ of the known vibrating tables that the Test body only certain vibrations can be given, usually only have one or two trajectory forms.

Bs werden beispielsweise nur kreisförmige oder geradlinig fortschreitende Schwingungen erregt, wobei in der Regel die räumliche Lage der Bewegungsbahnen nicht einstellbar ist.Bs are, for example, only circular or progressive in a straight line Vibrations are excited, but usually the spatial position of the movement paths is not is adjustable.

Die rufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eins Rütteltisches, der es gestattet, dem Prüfkörper durch einfaches Umrichten wahlweise geradlinige, kreisförmige, elliptische fortschreitende, schraubenlinienförmige mit beliebiger Steigung und Komplexe räumliche Schwingungen mit beliebiger Orientierung der Schwingungsebene im Raum zu erteilen, wobei Schwingungsamplitude und-frequerz in einem weiten Bereich geregelt werden können.The task of the present invention is to create a vibrating table, which allows the test specimen to be adjusted to either straight, circular, elliptical progressive, helical with any slope and complex spatial oscillations with any orientation the vibration level in space, with vibration amplitude and frequency can be regulated in a wide range.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Drehachsen der Unwuchtmassen so angebracht erden, daß die Unwuchtmassen sich unabhängig voneinander um ihre Achsen drehen können und von asynchronen Einzelmotoren angetrieben werden.According to the invention this object is achieved in that the axes of rotation the unbalanced masses attached so that the unbalanced masses are independent of each other can rotate around their axes and are driven by asynchronous individual motors.

Die Drehachsen der Unwuchtmassen sind so befestigt, daß die Unwuchtmassen unabhängig voneinander um eine gemeinsame geometrische Achse geschwenkt werden können, die senkrecht zu den Drehachsen der Unwuchtmassen steht. Hierbei wird, um einen synchronen Umlauf der Unwuchtmassen mit einer bestimmten Phase sicherzustellen, die bekannte Selbstswnchronisierungserscheinungen mechanischer Rüttler, die auf einer gemeinsamen vibrierenden Grundplatte sitzen, ausgenutzt.The axes of rotation of the unbalanced masses are attached so that the unbalanced masses can be pivoted independently of one another around a common geometric axis, which is perpendicular to the axes of rotation of the unbalanced masses. This is to get a ensure synchronous rotation of the unbalanced masses with a certain phase, the well-known self-synchronization phenomena of mechanical vibrators, which on sit on a common vibrating base plate, exploited.

Außerdem erhält zur Lösung der gestellten Aufgabe die Rütteleinrichtung des tisches solche Abmessungen und ein solches Gewicht, daß er den oben genannten und nachstehend beschriebenen Bedingungen entßpricht.In addition, the vibrating device is used to solve the task at hand of the table such dimensions and weight that it matches the above and meets the conditions described below.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung eines Ausftuirungsbeispieles des erfindungsgemäßen Rütteltisches und die beigefUgten Zeichnungen erläutert; Es zeigen: Zig. 1 die Seitenansicht des Rütteltisches, Fig. 2 die Draufsicht auf denselben und Fig. 3 den Schnitt nach Linie A-A der Fig. 1 Der Hauptteil des Rtttteltisches ist die Rütteleinrichtung, die auf dem Gestell 1 sitzt.Further details of the invention will become apparent from the following description an exemplary embodiment of the vibrating table according to the invention and the enclosed Drawings explained; It shows: Zig. 1 the side view of the vibrating table, Fig. 2 shows the plan view of the same and FIG. 3 shows the section along line A-A of FIG. 1 Of the The main part of the vibrating table is the vibrating device that sits on the frame 1.

Die Rutteleinrichtung besitzt einen ringförmigen Tisch 2, auf dem die Prüfkörper festgespannt werden und zwei UmwuchtrUttler, deren Hauptteile der Körper 3, die Unwuchtmassen 4, 5, 6 und sowie die Drehachse 8 dieser Unwuchtmassen sind.The vibrating device has an annular table 2 on which the specimens are clamped and two UmwuchtrUttler, the main parts of which are the Body 3, the unbalanced masses 4, 5, 6 and as well as the axis of rotation 8 of these unbalanced masses are.

Der Tisch 2 besitzt zwei, auf der gemeinsamen geometrischen Achse diametral angeordnete konische Aussparungen 9,in denen mit Hilfe von auf die Gewindeschäfte 11 aufgeschraubten Muttern 10 die Körper 3 befestigt werden, die die Form einer Gabel mit konischem Endstück besitzen. In die CAbeln der Körper 3 sind die Außenringe der Lager 12 der Rüttlerachsen 8 eingesetzt. An Enden der Achsen 8 sind Unwuchtmassen 4 und 6, welche unbeweglich bezAglich der Achsen 8 sind und die Form von Kreisausschnitten besitzen, aufgesetzt und werden durch gifte 13 in ihrer Lage gehalten. Die verstellbaten Unwuchtmassen 5 und 7 sind mit den unbeweglichen Unwuchtmassen 4 und 6 durch eine tUrangelartige Konstruktion verbunden, wobei die Achse 8 die Achse dieser Verbindung darstellt.The table 2 has two, on the common geometric axis diametrically arranged conical recesses 9, in which with the help of on the threaded shafts 11 screwed nuts 10 are attached to the body 3, which has the shape of a Have a fork with a conical end piece. The outer rings are in the CAbels of the body 3 the bearings 12 of the vibrator axles 8 are used. At the ends of the axes 8 there are unbalanced masses 4 and 6, which are immovable with respect to the axes 8 and are in the form of sections of a circle own, put on and are held in place by poisons 13. The verstellbaten Imbalance masses 5 and 7 are with the immobile imbalance masses 4 and 6 by one Turangle-like construction connected, the axis 8 being the axis of this connection represents.

Außerdem sind die verstellbaren Unwuchtmassen 5 und 7 durch die Achse 14, die durch die Achse 8 hindurchgeführt' ist, starr miteinander verbunden. Am oberen Ende der Achse 14 befindet sich an dem tragarm 15 die Justierschraube 16, die die gegenseitige Lage der Unwuchtmassen 4 und 6 bzw. der starr mit ihnen verbundenen Unwuchtmassen 6 und 7 fixiert.In addition, the adjustable unbalanced masses 5 and 7 are through the axis 14, which is passed through the axis 8 ', rigidly connected to one another. At the the upper end of the axis 14 is the adjusting screw 16 on the support arm 15, the mutual position of the unbalanced masses 4 and 6 or the rigidly connected to them Unbalance masses 6 and 7 fixed.

Auf dem Mittelteil der Achse 8 sitzt die Riemenscheibe 17 fur den Riemen 18 des Keilriementriebs, über den die Unwuchtmassen 4, 5, 6 und 7 von den Einzelmotoren 19 in Drehung versetzt werden.On the middle part of the axle 8 sits the pulley 17 for the Belt 18 of the V-belt drive, via which the unbalanced masses 4, 5, 6 and 7 of the Individual motors 19 are set in rotation.

Die Motoren sind an Stützen 20 des Gestells 1 so befestigt, daß sie um eine Horizontalachse geschwenkt werden können.The motors are attached to supports 20 of the frame 1 so that they can be pivoted about a horizontal axis.

Zum Antrieb der Rüttler werden vorzugsweise Motoren, die einen großen Geschwindigkeitsbereich besitzen, und insbesondere asynchrone Kollektoren verwandt.To drive the vibrator, preferably motors with a large Speed range, and in particular related to asynchronous collectors.

Der Tisch 2 ruht auf Stützfedern 21 und diese stehen wiederum auf dem ortsfesten Gestell 1. Es werden derartig steife Federn gewählt, daß die höchste Frequenz der freien Schwingungen der Rütteleinrichtung mit dem aufgespannten Prüfkörper mindestens viermal kleiner ist als die kleinste Frequenz der beim RUtteltischeinsatz aftretenden Schwingungen. Der Tisch 2 kann beim Einrichten des Rüttitisches um die horizontale geometrische Achse durch die Sackbohrungen in den konischen Endstücken der durch die Klammerhälften 22 und 23 sowie 24 und 25 gebildeten Körper 3 geschwenkt werden und wird in der vorgegebenen Lage durch Zusammenziehen dieser lammerhälften mit Hilfe der Schrauben 26 festgehalten. Auf diese Weise kann der Tisch eine senkrechte, waagerechte oder eine beliebige Zwischenlage erhalten.The table 2 rests on support springs 21 and these in turn stand up the stationary frame 1. There are so stiff springs chosen that the highest Frequency of the free vibrations of the vibrating device with the clamped test body is at least four times smaller than the lowest frequency when using the vibrating table occurring vibrations. The table 2 can be used when setting up the Rüttitisches horizontal geometric axis through the blind holes in the conical end pieces the body 3 formed by the clamp halves 22 and 23 and 24 and 25 is pivoted and is in the given position by pulling these halves together held in place with the aid of the screws 26. In this way the table can have a vertical, receive horizontal or any intermediate layer.

Die Körper 3 können wiederum beim Einrichten um ihre konischen Endstücke, die sie nit dem Tisch 2 verbinden, so geschwenkt werden, daß die Ebene, die durch die geometrische Achse der Endstücke der Körper 3 geht und senkrecht zur Achse 8 liegt, d.h. die Ebenso, in der die Zentrifugalkräfte wirken, lit derc Ebene des Tisches 2 zusammenfällt, senkrecht auf ihr steht oder ^ine beliebige Zwischenlage erhält, welche durch Anziehen der Muttern 10 filiert wird.The body 3 can in turn when setting up around their conical end pieces, which they connect to the table 2, are swiveled so that the plane that passes through the geometrical axis of the end pieces of the body 3 is perpendicular to the axis 8 lies, i.e. the same in which the centrifugal forces act, lit the level of the Table 2 collapses, stands perpendicular to it or any intermediate layer obtained, which is fileted by tightening the nuts 10.

Also wandert sich, wenn die Orientierung der Ebenen, in denen die Zentrifugalkräfte beider Rüttler angreifen, so (in bezug auf den Tisch 2) geändert wird, daß die Rtlttlerachsen parallel bleiben, der Neigungswinkel der Bewegungsbahn geradliniger Schwingungen oder dis Bewegungsbahnebene kreisförmiger fortschreitender Schwingungen in bezug auf die Ebene des Tisches 2.So if the orientation of the planes in which the Attack centrifugal forces of both vibrators, so changed (with respect to table 2) the angle of inclination of the trajectory is such that the axes of rotation remain parallel linear oscillations or the plane of the trajectory circular progressive Vibrations in relation to the plane of the table 2.

Wenn die Ebenen, in denen die Zentrifugalkräfte angreifen, so orientiert werden, daß die RUttlerachsen 8 sich kreuzen, so entstehen schraubenlinienförmige Schwingungen, die unterschiedlich in bezug auf die Ebene des Tisches 2 orientiert sind und Schraubenlinien mit unterschiedlichen Steigungswinkeln darstellen.If the planes in which the centrifugal forces act, so oriented be that the vibrator axes 8 intersect, so arise helical Vibrations that are oriented differently with respect to the plane of the table 2 and represent helical lines with different pitch angles.

Zur Minderung der Schwingungsamplituden des Tisches 2 ist die gegenseitige Lage aller Unwuchtmasseapaare zu ändern. Hierdurch wird das statische Moment der Unwuchtmassen geändert, das durch das Produkt aus dem Gewicht der Unwuchtmassen und dem Abstand der Schwerpunkte der Unwuchtmassen von ihren Drehachsen bestimmt wird. Die Schwingungsamplitude des Tischen 2 ist wiederum der Sunde der statischen Momente der Unwuchtmassen beider Rtittler direkt proportional.To reduce the vibration amplitudes of the table 2 is the mutual To change the position of all unbalance mass pairs. This makes the static moment of Imbalance masses changed by the product of the weight of the imbalance masses and the distance between the centers of gravity of the unbalanced masses and their axes of rotation will. The oscillation amplitude of the table 2 is again the sin of the static Moments of the unbalanced masses of both Rtittler directly proportional.

Die Schwingungsfrequenz wird durch Drehzahländerung der Antriebemotoren 19 geändert.The vibration frequency is determined by changing the speed of the drive motors 19 changed.

Wie schon oben erwahnt, werden die Drehzahlen der Rüttler in diesem Palle, in dem keine kinematische oder elektrische Verbindung zwischen den Rüttlerachsen 8 besteht, unter Verwendung der bekannten Selbstsynchronisierungserscheinung von Rüttlern, die auf einer gemeinsamen vibrierenden Grundplatte sitsen, aneinander angepaßt. Hierbei werden, wenn die Rllttler sich in entgegengesetzter Richtung drehen una wenn die statischen Momente der Unwuchtmassen beider RUttler gleich sind, geradlinige Schwingungen erhalten. Wenn die Rüttler sich dagegen in der gleichen Richtung drehen, so entstehen, wie festgestellt wurde, fortschreitende kreisförmige Schwingungen, wenn der Wert + größer als 2 (flQ> 2) ist, oder Schwenkschwingungen (oder chraubenlinienförmige Schwingungen), wenn dieser Wert kleiner als 2 (@@@/@<2) ist. Hierbei bedeutet M die Masse der Rütteleinrichtung mit aufgespanntem Prüfkörper, r den Abstand des Schwerpunktes der Rütteleinrichtung mit Prüfkörper von der Unwuchtmassendrehachse und I das Trägheitsmoment der Rütteleinrichtung mit PrUfkörper in bezug auf die durch ihren Gesamtschwerpunkt gehende Achse.As mentioned above, the speeds of the vibrators in this Palle, in which there is no kinematic or electrical connection between the vibrator axes 8, using the well-known self-synchronizing phenomenon of Vibrators, which sit on a common vibrating base plate, together customized. This happens when the paddles turn in the opposite direction even if the static moments of the unbalanced masses of both vibrators are the same, straight ones Receive vibrations. On the other hand, if the vibrators rotate in the same direction, as has been established, progressive circular vibrations arise, if the value + is greater than 2 (flQ> 2), or swivel oscillations (or helical vibrations), if this value is less than 2 (@@@ / @ <2) is. Here, M means the mass of the vibrating device with the test specimen clamped in place, r is the distance of the center of gravity of the vibrating device with test body from the axis of rotation of the unbalance mass and I is the moment of inertia of the vibrator with test body in relation to the axis going through its overall center of gravity.

Am Tisch 2 oder am Prüfkörper können Zusatzgewichte angebracht werden1 die den Wert @@ @ verändern und dadurch ermöglichen, von kreisförmigen fortschreitenden Schwingungen auf Schwenkschwingungen Uberzugehen.Additional weights can be attached to the table 2 or to the test body1 which change the value @@ @ and thereby enable circular progressive Vibrations to transition to swinging vibrations.

Auf diese Weise ist es durch einfaches Umrichten des erfindungsgemäßen Rütteltisches mit selbstsynchronisierenden Rüttlern möglich, Schwingungen mit unterschiedlichen Bewe6ungsbahnen (geradlinige fortschreitende, kreisförmige und elliptische fortschreitende, schraubenlinienförmige und komplexe Schwingungen) zu erzeugen, die beztiglich des Prtifkörpers verschiedenartig orientiert sind.In this way it is possible by simply repositioning the invention Vibrating tables with self-synchronizing vibrators possible, vibrations with different Movement paths (linear progressive, circular and elliptical progressive, helical and complex vibrations) that are related to the Test specimens are oriented in different ways.

Prequens und Amplitude der Schwingungen können ebenfalls geändert werden.Prequens and amplitude of the vibrations can also be changed will.

Zahlreiche konstruktive Umgestaltungen, di. insbesondere den Rtittelantrieb wie auch verschiedene Bauteile des Rütteltisches betreffen, können an des obenbeschriebenen Rütteltisch vorge'-nommen werden, ohne über den Umfang der Erfindung hinaussugehen.Numerous constructive redesigns, i. especially the one-third drive as well as affecting various components of the vibrating table, the above-described Vibrating table can be made without going beyond the scope of the invention.

Es ist selbstverständlich, daß der oben beschriebene und auf den beiliegenden Zeichnungen dargestellte Rütteltisch, welcher nuro ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt, oben nur als ein Beispiel ohne irgendwelche dadurch bedingte Begrenzungen zu betrachten ist.It goes without saying that the above and on the enclosed Drawings shown vibrating table, which only an embodiment of the invention represents, above only as an example, without any limitations thereon is to be considered.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Mechanical vibrating table that moves through two synchronous unbalance vibrators are set in vibration, characterized in that, dab the axes of rotation (8) of the unbalanced masses (4,5,6,7) are attached so that the latter can rotate independently of each other driven by @synchronous Kinzel motors (19).

2. Vibrating tables according to claim 1, characterized in that the axes of rotation (8) the imbalance masses (4,5,6,7) are arranged so that they are independent of each other can be swiveled around a common geometrical axis that is perpendicular to the axes of the unbalanced masses.

3. Vibrating table according to claim 1 and 2, characterized in that Dimensions and weight of the vibrating device are chosen so that the value M @ 2 / @ is between 1 and 3, where M is the mass of the vibrator with the clamped Test body, r is the distance between the center of gravity of the vibrating device and the test body from the rotational axis of the unbalance mass and I is the moment of inertia of the center device with test body in relation to the axis passing through its overall center of gravity.

4. Vibrating table according to claim 3, characterized in that the vibrating device With an at interchangeable weights is provided, with the help of which the value changes can be.

BATH ORIGINAL L e r s e i t e