EA043305B1 - ECCENTRIC VIBRATION DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING SUCH DEVICE - Google Patents

ECCENTRIC VIBRATION DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING SUCH DEVICE Download PDF

Info

Publication number
EA043305B1
EA043305B1 EA202191900 EA043305B1 EA 043305 B1 EA043305 B1 EA 043305B1 EA 202191900 EA202191900 EA 202191900 EA 043305 B1 EA043305 B1 EA 043305B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
shaft
mass
masses
motion
angle
Prior art date
Application number
EA202191900
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Рэймонд М. Кирш
Джозеф Хоздик
Original Assignee
Деррик Корпорейшн
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Деррик Корпорейшн filed Critical Деррик Корпорейшн
Publication of EA043305B1 publication Critical patent/EA043305B1/en

Links

Description

Перекрестная ссылка на родственные заявкиCross reference to related applications

В данной заявке испрашивается приоритет предварительной заявки на патент США № 62/632,348, поданной 19 февраля 2018 г., все содержание которой полностью включено в настоящий документ посредством ссылки.This application claims benefit from U.S. Provisional Patent Application No. 62/632,348, filed February 19, 2018, the entire contents of which are incorporated herein by reference in their entirety.

Перечень чертежейList of drawings

Прилагаемые чертежи являются неотъемлемой частью изобретения и включены в настоящее описание. Чертежи иллюстрируют примерные варианты осуществления изобретения и вместе с описанием и формулой изобретения служат для объяснения, по меньшей мере - частично, различных принципов, признаков или аспектов раскрытия. Некоторые варианты осуществления изобретения более подробно раскрыты ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи. Однако различные аспекты изобретения могут быть реализованы во многих различных формах, и их не следует рассматривать как ограниченные реализациями, изложенными в настоящем документе. Одинаковые номера относятся ко всем подобным, но не обязательно одинаковым или идентичным элементам.The accompanying drawings are an integral part of the invention and are included in the present description. The drawings illustrate exemplary embodiments of the invention and, together with the description and claims, serve to explain, at least in part, various principles, features or aspects of the disclosure. Certain embodiments of the invention are described in more detail below with reference to the accompanying drawings. However, various aspects of the invention can be implemented in many different forms and should not be construed as limited to the implementations set forth herein. Like numbers refer to all similar, but not necessarily the same or identical, items.

На фиг. 1 представлен прозрачный вид в аксонометрии эксцентрикового вибрационного устройства в соответствии с одним или более вариантами осуществления изобретения.In fig. 1 is a transparent perspective view of an eccentric vibrating device in accordance with one or more embodiments of the invention.

На фиг. 2 представлен прозрачный вид сбоку эксцентрикового вибрационного устройства в соответствии с одним или более вариантами осуществления изобретения.In fig. 2 is a transparent side view of an eccentric vibrating device in accordance with one or more embodiments of the invention.

На фиг. 3А представлен в аксонометрии вид сверху эксцентрикового вибрационного устройства в соответствии с одним или более вариантами осуществления изобретения.In fig. 3A is a perspective top view of an eccentric vibrating device in accordance with one or more embodiments of the invention.

На фиг. 3В представлен в аксонометрии вид снизу эксцентрикового вибрационного устройства, показанного на фиг. 3А, в соответствии с одним или более вариантами осуществления изобретения.In fig. 3B is a perspective view from below of the eccentric vibrating device shown in FIG. 3A, in accordance with one or more embodiments of the invention.

На фиг. 4 представлен вид с пространственным разнесением деталей эксцентрикового вибрационного устройства в соответствии с одним или более вариантами осуществления настоящего изобретения.In fig. 4 is an exploded view of an eccentric vibrating device in accordance with one or more embodiments of the present invention.

На фиг. 5 представлен вид в разрезе эксцентрикового вибрационного устройства, показанного на фиг. 3А и 3В, в соответствии с одним или более вариантами осуществления раскрытия.In fig. 5 is a sectional view of the eccentric vibrating device shown in FIG. 3A and 3B, in accordance with one or more embodiments of the disclosure.

На фиг. 6А представлен вид сбоку вибрационной системы в соответствии с одним или более вариантами осуществления настоящего изобретения.In fig. 6A is a side view of a vibration system in accordance with one or more embodiments of the present invention.

На фиг. 6В - вид сбоку вибрационной системы в соответствии с одним или более вариантами осуществления настоящего изобретения.In fig. 6B is a side view of a vibration system in accordance with one or more embodiments of the present invention.

На фиг. 7А представлен вид в аксонометрии вибрационной системы в соответствии с одним или более вариантами осуществления изобретения.In fig. 7A is a perspective view of a vibration system in accordance with one or more embodiments of the invention.

На фиг. 7В представлен вид в аксонометрии вибрационной системы в соответствии с одним или более вариантами осуществления настоящего изобретения.In fig. 7B is a perspective view of a vibration system in accordance with one or more embodiments of the present invention.

На фиг. 8 представлена схема вибрационной системы в соответствии с одним или более вариантами осуществления настоящего изобретения.In fig. 8 is a diagram of a vibration system in accordance with one or more embodiments of the present invention.

На фиг. 9 схематически изображено эксцентриковое вибрационное устройство, связанное с системой управления, в соответствии с одним или более вариантами осуществления изобретения.In fig. 9 is a schematic diagram of an eccentric vibration device associated with a control system in accordance with one or more embodiments of the invention.

На фиг. 10А схематически изображено эксцентриковое вибрационное устройство, связанное с системой управления, в соответствии с одним или более вариантами осуществления изобретения.In fig. 10A is a schematic diagram of an eccentric vibrating device associated with a control system in accordance with one or more embodiments of the invention.

На фиг. 10В схематически изображено вибрационное устройство, связанное с системой управления, в соответствии с одним или более вариантами осуществления изобретения.In fig. 10B schematically illustrates a vibration device coupled to a control system in accordance with one or more embodiments of the invention.

На фиг. 11 представлены зависящие от времени силы между массовыми элементами эксцентрикового вибрационного устройства в соответствии с одним или более вариантами осуществления изобретения.In fig. 11 illustrates time-dependent forces between mass elements of an eccentric vibration device in accordance with one or more embodiments of the invention.

На фиг. 12 представлены зависящие от времени силы между массовыми элементами эксцентрикового вибрационного устройства в соответствии с одним или более вариантами осуществления изобретения.In fig. 12 illustrates time-dependent forces between mass elements of an eccentric vibration device in accordance with one or more embodiments of the invention.

На фиг. 13 представлены зависящие от времени силы между массовыми элементами эксцентрикового вибрационного устройства в соответствии с одним или более вариантами осуществления настоящего изобретения.In fig. 13 illustrates time-dependent forces between mass elements of an eccentric vibration device in accordance with one or more embodiments of the present invention.

На фиг. 14 представлены зависящие от времени силы между массовыми элементами эксцентрикового вибрационного устройства в соответствии с одним или более вариантами осуществления изобретения.In fig. 14 illustrates time-dependent forces between mass elements of an eccentric vibration device in accordance with one or more embodiments of the invention.

На фиг. 15 представлена блок-схема примерной компьютерной системы, в которой могут быть реализованы раскрытые варианты осуществления, согласно варианту осуществления настоящего раскрытия.In fig. 15 is a block diagram of an exemplary computer system on which the disclosed embodiments may be implemented, according to an embodiment of the present disclosure.

Сущность изобретения и сведения, подтверждающие возможность его осуществленияThe essence of the invention and information confirming the possibility of its implementation

Изобретение обеспечивает системы и способы создания вибрационных сил для управления движением вибрационного промышленного оборудования или других типов оборудования, включая пользовательское оборудование и бытовую электронику.The invention provides systems and methods for generating vibration forces to control the motion of vibrating industrial equipment or other types of equipment, including consumer equipment and consumer electronics.

Раскрытые варианты осуществления включают в себя эксцентриковые вибрационные системы, которые могут создавать, по существу, линейные, эллиптические и/или круговые колебания. Раскрытые варианты осуществления включают в себя вибрационные системы, которые могут использовать такиеDisclosed embodiments include eccentric vibration systems that can produce substantially linear, elliptical and/or circular vibrations. Disclosed embodiments include vibration systems that may use such

- 1 043305 системы. Раскрытые системы могут создавать соответствующие, по существу, линейные синусоидальные силы, которые вызывают, по существу, линейные колебания. В некоторых вариантах осуществления вибрационная система может быть установлена на оборудовании и может прилагать, по существу, линейную синусоидальную силу, чтобы таким образом обеспечивать вибрацию оборудования.- 1 043305 systems. The disclosed systems can produce corresponding substantially linear sinusoidal forces that cause substantially linear oscillations. In some embodiments, the vibration system may be mounted on the equipment and may apply a substantially linear sinusoidal force to thereby vibrate the equipment.

Раскрытая система управления может изменять угол движения и ускорение в грохоте. В одном из примеров суспензия (например, полужидкая смесь) может быть обезвожена и перемещена по вибрирующему ситу грохота под действием вибрационного (колебательного) движения. Суспензия может быть преобразована из жидко-твердой смеси в обезвоженное твердое вещество. Для увеличения сухости материала раскрытые варианты осуществления позволяют регулировать угол транспортировки системы, что увеличивает удаление жидкости из смеси. Например, угол транспортировки можно увеличить с 45° до 60°. Увеличенный угол может снизить скорость потока материала, движущегося вверх по поверхности грохочения, что дает больше времени для вытеснения жидкости из смеси. Аналогично, вибрационное (колебательное) ускорение системы может быть увеличено для увеличения удаления жидкости. Альтернативно, вибрационное ускорение может быть уменьшено, что приведет к удалению меньшего количества жидкости, если требуется более влажный выход. В применениях сухого грохочения вибрация материала также может быть увеличена, чтобы уменьшить возникновение застрявших частиц в вибрирующей поверхности (т.е. для уменьшения забивания сита).The disclosed control system can change the angle of motion and acceleration in the rumble. In one example, a slurry (eg, a semi-liquid mixture) may be dewatered and moved through a vibrating screen by vibrating motion. The suspension can be converted from a liquid-solid mixture to a dehydrated solid. To increase the dryness of the material, the disclosed embodiments allow the conveying angle of the system to be adjusted, which increases the removal of liquid from the mixture. For example, the transport angle can be increased from 45° to 60°. The increased angle can reduce the flow rate of material moving up the screening surface, allowing more time for liquid to be displaced from the mixture. Likewise, the vibrational acceleration of the system can be increased to increase fluid removal. Alternatively, vibration acceleration can be reduced, resulting in less liquid being removed if a wetter output is required. In dry screening applications, vibration of the material can also be increased to reduce the occurrence of stuck particles in the vibrating surface (ie, to reduce screen clogging).

В одном из вариантов осуществления устройство может включать в себя узел первого двигателя и узел второго двигателя, которые расположены внутри узла корпуса. Узел первого двигателя может включать в себя первый вал, а узел второго двигателя может включать в себя второй вал, по существу, коллинеарный первому валу. Первый вал и второй вал могут быть отдельными элементами. Узел первого двигателя может также включать в себя первую группу масс, прикрепленную в месте, находящемся в непосредственной близости от первого конца первого вала, и вторую, уравновешивающую группу масс, прикрепленную в непосредственной близости от второго конца первого вала, причем второй конец первого вала находится противоположно первому концу первого вала. Узел второго двигателя может включать в себя третью группу масс. Эта третья группа масс может быть прикреплена в непосредственной близости от первого конца второго вала, рядом с первой группой масс первого двигателя. Узел второго двигателя может дополнительно включать в себя четвертую группу масс, которая служит уравновешивающей группой масс для узла второго двигателя и прикреплена в непосредственной близости от второго конца второго вала, противоположно первому концу второго вала.In one embodiment, the device may include a first motor assembly and a second motor assembly that are located within the housing assembly. The first motor assembly may include a first shaft, and the second motor assembly may include a second shaft substantially collinear with the first shaft. The first shaft and the second shaft may be separate elements. The first motor assembly may also include a first mass group attached at a location proximate the first end of the first shaft, and a second, counterbalance mass group attached proximate to the second end of the first shaft, the second end of the first shaft being opposite the first end of the first shaft. The second engine assembly may include a third mass group. This third mass group may be attached in close proximity to the first end of the second shaft, adjacent to the first mass group of the first engine. The second motor assembly may further include a fourth mass group that serves as a balancing mass group for the second motor assembly and is attached proximate to the second end of the second shaft, opposite the first end of the second shaft.

Первый вал и второй вал могут вращаться с заданной частотой и в противоположных направлениях, в результате чего массы, входящие в состав устройства, создают, по существу, линейную синусоидальную силу. Альтернативно, первый и второй валы могут вращаться в одном направлении для создания эллиптического или кругового движения. В некоторых вариантах осуществления система управления может быть функционально связана с устройством. Система управления может управлять вращением первого и второго валов, скоростью и/или положением массовых элементов для создания сил, имеющих заданные амплитуды и направления.The first shaft and the second shaft can rotate at a given frequency and in opposite directions, as a result of which the masses included in the device create an essentially linear sinusoidal force. Alternatively, the first and second shafts may rotate in the same direction to create an elliptical or circular motion. In some embodiments, the control system may be operably coupled to the device. The control system may control the rotation of the first and second shafts, the speed and/or the position of the mass elements to create forces having predetermined amplitudes and directions.

Хотя некоторые варианты осуществления изобретения показаны применительно к промышленному оборудованию, изобретение этим не ограничивается. Эксцентриковые вибрационные системы в соответствии с настоящим изобретением могут также использоваться в любом другом устройстве, где требуется создавать вибрации (колебания), например, в пользовательском оборудовании, бытовой электронике и других типах электронных устройств.Although some embodiments of the invention are shown in connection with industrial equipment, the invention is not limited thereto. The eccentric vibration systems of the present invention may also be used in any other device where vibration is required, such as consumer equipment, consumer electronics, and other types of electronic devices.

На фиг. 1 представлен прозрачный вид в аксонометрии эксцентрикового вибрационного устройства 100 в соответствии с одним или более вариантами осуществления изобретения. Эксцентриковое вибрационное устройство 100 включает в себя узел 150 корпуса, который может иметь удлиненную форму, определяющую ось 102 (например, обозначенную буквой z на фиг. 1). Эксцентриковое вибрационное устройство 100 может также включать в себя узел 110а первого двигателя и узел 110b второго двигателя, каждый из которых расположен внутри узла 150 корпуса. В некоторых вариантах осуществления узел 110а первого двигателя может включать в себя первый вал 105а, ориентированный, по существу, вдоль оси 102, первый массовый элемент 120а, установленный эксцентрически на первом валу 105а, и первый уравновешивающий массовый элемент 130а, установленный эксцентрически на первом валу 105а.In fig. 1 is a transparent perspective view of an eccentric vibrating device 100 in accordance with one or more embodiments of the invention. The eccentric vibrating device 100 includes a housing assembly 150, which may have an elongated shape defining an axis 102 (eg, designated z in FIG. 1). The eccentric vibration device 100 may also include a first motor assembly 110a and a second motor assembly 110b, each located within the housing assembly 150. In some embodiments, the first motor assembly 110a may include a first shaft 105a oriented substantially along axis 102, a first mass element 120a mounted eccentrically on the first shaft 105a, and a first balance mass element 130a mounted eccentrically on the first shaft 105a. .

Как показано на фиг. 1, первый массовый элемент 120а может быть прикреплен в непосредственной близости от первого конца первого вала 105а. Первый уравновешивающий массовый элемент 130а может быть прикреплен в непосредственной близости от второго конца первого вала 105а. Каждый из первого массового элемента 120а и первого уравновешивающего массового элемента 130а может включать в себя группу элементов. В одном из вариантов осуществления первый элемент первого массового элемента 120а и первый элемент первого уравновешивающего массового элемента 130а могут быть выполнены так, чтобы быть, по существу, параллельными, и могут быть установлены под заданным углом вокруг окружности первого вала 105а относительно друг друга. В одном из примеров заданный угол может составлять приблизительно 180 градусов (например, как показано на фиг. 2 и более подробно раскрыто ниже).As shown in FIG. 1, the first mass element 120a may be attached in close proximity to the first end of the first shaft 105a. The first balancing mass element 130a may be attached in close proximity to the second end of the first shaft 105a. Each of the first mass element 120a and the first balancing mass element 130a may include a group of elements. In one embodiment, the first element of the first mass element 120a and the first element of the first balancing mass element 130a may be configured to be substantially parallel and may be mounted at a predetermined angle about the circumference of the first shaft 105a relative to each other. In one example, the predetermined angle may be approximately 180 degrees (eg, as shown in FIG. 2 and discussed in more detail below).

Узел 110b второго двигателя может включать в себя соответствующий второй вал 105b, ориентиро- 2 043305 ванный, по существу, вдоль оси 102, второй массовый элемент 120b, установленный эксцентрически на втором валу 105b, и второй уравновешивающий массовый элемент 130b, установленный эксцентрически на втором валу 105b. Второй массовый элемент 120b может быть прикреплен в непосредственной близости от первого конца второго вала 105b, причем первый конец второго вала 105b примыкает к первому концу первого вала 105а. Второй уравновешивающий массовый элемент 130b может быть прикреплен рядом со вторым концом второго вала 105b, противоположно первому концу второго вала 105b. Каждый второй массовый элемент 120b и второй уравновешивающий массовый элемент 130b может включать в себя группу элементов. Первый элемент второго массового элемента 120b и первый элемент второго уравновешивающего массового элемента 130b могут быть выполнены, по существу, параллельными и могут быть установлены под заданным углом по окружности второго вала 105b относительно друг друга. В одном из примеров заданный угол может составлять приблизительно 180 градусов (например, как показано на фиг. 2 и более подробно раскрыто ниже).The second motor assembly 110b may include a corresponding second shaft 105b oriented substantially along the axis 102, a second mass element 120b mounted eccentrically on the second shaft 105b, and a second balance mass element 130b mounted eccentrically on the second shaft. 105b. The second mass element 120b may be attached in close proximity to the first end of the second shaft 105b, with the first end of the second shaft 105b adjacent to the first end of the first shaft 105a. The second balancing mass element 130b may be attached adjacent the second end of the second shaft 105b, opposite the first end of the second shaft 105b. Each second mass element 120b and second balancing mass element 130b may include a group of elements. The first element of the second mass element 120b and the first element of the second balancing mass element 130b may be substantially parallel and may be mounted at a predetermined circumferential angle of the second shaft 105b relative to each other. In one example, the predetermined angle may be approximately 180 degrees (eg, as shown in FIG. 2 and discussed in more detail below).

Каждый первый массовый элемент 120а и второй массовый элемент 120b может иметь первую чистую массу. Аналогично, первый уравновешивающий массовый элемент 130а и второй уравновешивающий массовый элемент 130b могут иметь вторую чистую массу. Можно выбрать различные комбинации первой чистой массы и второй чистой массы, при этом величина второй чистой массы зависит от величины первой чистой массы, как более подробно поясняется ниже. Например, первая чистая масса может составлять приблизительно 24,0 кг, а вторая чистая масса может составлять приблизительно 3,0 кг. В некоторых вариантах осуществления каждый элемент первого массового элемента 120а может иметь, по существу, форму кругового сектора с радиусом приблизительно 14,0 см. Аналогично, каждый элемент второго массового элемента 120b может иметь, по существу, форму кругового сектора с радиусом приблизительно 14,0 см. Кроме того, каждый элемент первого уравновешивающего массового элемента 130а может иметь, по существу, форму кругового сектора с радиусом приблизительно 9,4 см. Аналогично, каждый элемент второго уравновешивающего массового элемента 130b может также иметь, по существу, форму кругового сектора с радиусом приблизительно 9,4 см. Другие варианты осуществления могут включать в себя массовые элементы, имеющие другие формы, размеры и массы.Each first mass element 120a and second mass element 120b may have a first net mass. Likewise, the first mass balance element 130a and the second mass balance element 130b may have a second net mass. Various combinations of the first net mass and the second net mass may be selected, the amount of the second net mass depending on the amount of the first net mass, as explained in more detail below. For example, the first net weight may be approximately 24.0 kg, and the second net weight may be approximately 3.0 kg. In some embodiments, each element of the first mass element 120a may have a substantially circular sector shape with a radius of approximately 14.0 cm. Likewise, each element of the second mass element 120b may have a substantially circular sector shape with a radius of approximately 14.0 cm. In addition, each element of the first balancing mass element 130a may have a substantially circular sector shape with a radius of approximately 9.4 cm. Likewise, each element of the second balancing mass element 130b may also have a substantially circular sector shape with a radius approximately 9.4 cm. Other embodiments may include mass elements having other shapes, sizes and masses.

Эксцентриковое вибрационное устройство 100 может создавать, по существу, синусоидальную силу с регулируемой величиной и ориентацией в направлении, по существу, перпендикулярном оси 102 (например, в плоскости х-у). В этой связи, первый вал 105а выполнен с возможностью вращения вокруг оси 102 в первом направлении с угловой частотой ω (действительное число в единицах рад/с), а второй вал 105b выполнен с возможностью вращения вокруг оси 102 с угловой частотой ω во втором направлении. В некоторых вариантах осуществления второе направление может быть противоположным первому направлению, тогда как в других вариантах осуществления первое и второе направления могут быть одинаковыми. Угловая частота ω может иметь величину приблизительно до 377 рад/с. Вращение в первом направлении заставляет первый массовый элемент 120а создавать первую радиальную силу Fa, которая, по существу, перпендикулярна траектории кругового движения (т.е. перпендикулярна скорости) первого массового элемента 120а (как более подробно раскрыто ниже при рассмотрении фиг. 11-14). Аналогично, вращение во втором направлении заставляет второй массовый элемент 120b создавать вторую радиальную силу Fb, которая, по существу, перпендикулярна траектории (т.е. перпендикулярна скорости) кругового движения второго массового элемента 120b. Вращение первого вала 105а и второго вала 105b вокруг оси 102 может давать результирующую силу, которая, по существу, лежит в плоскости, перпендикулярной оси 102 (например, в плоскости х-у). Линейно колеблющаяся сила может возникать, когда первый вал 105а и второй вал 105b вращаются в противоположных направлениях. Альтернативно, сила, соответствующая круговому или эллиптическому движению, может возникать, когда первый вал 105а и второй вал 105b вращаются совместно, как более подробно раскрыто ниже.The eccentric vibrating device 100 can produce a substantially sinusoidal force with a controlled magnitude and orientation in a direction substantially perpendicular to the axis 102 (eg, in the x-y plane). In this regard, the first shaft 105a is rotatable about an axis 102 in a first direction with an angular frequency ω (real number in units of rad/s), and the second shaft 105b is rotatable about an axis 102 with an angular frequency ω in a second direction. In some embodiments, the second direction may be opposite to the first direction, while in other embodiments, the first and second directions may be the same. The angular frequency ω can be up to approximately 377 rad/s. Rotation in a first direction causes the first mass element 120a to produce a first radial force Fa that is substantially perpendicular to the circular motion path (i.e., perpendicular to the velocity) of the first mass element 120a (as discussed in more detail below in consideration of FIGS. 11-14 ). Likewise, rotation in the second direction causes the second mass element 120b to produce a second radial force F b that is substantially perpendicular to the path (ie, perpendicular to the speed) of the circular motion of the second mass element 120b. Rotation of the first shaft 105a and the second shaft 105b about the axis 102 may produce a resultant force that is substantially in a plane perpendicular to the axis 102 (eg, the x-y plane). A linearly oscillating force may be generated when the first shaft 105a and the second shaft 105b rotate in opposite directions. Alternatively, a force corresponding to a circular or elliptical motion may be generated when the first shaft 105a and the second shaft 105b rotate together, as discussed in more detail below.

Величина первой силы Fa может частично определяться угловой частотой ω и моментом инерции первого массового элемента 120а. Кроме того, величина второй силы Fb может частично определяться угловой частотой ω и моментом инерции второго массового элемента 120b. Каждый элемент первого массового элемента 120а может иметь разную массу или может иметь общую первую массу, а каждый элемент второго массового элемента 120b может иметь разную массу или может иметь общую массу. В одном из вариантов осуществления первая и вторая массы могут быть приблизительно равными. В этом случае сила Fa будет иметь такую же величину, что и сила Fb, независимо от соответствующих угловых положений первого и второго массовых элементов. Противоположное вращение первого вала 105а и второго вала 105b с угловой частотой ω может дать результирующую силу F=Fa+Fb, которая максимальна при угловом положении, в котором тангенциальная скорость первого массового элемента 120а и тангенциальная скорость второго массового элемента 120b, по существу, коллинеарны и ориентированы в одном направлении. Кроме того, результирующая сила F может исчезнуть при угловом положении, в котором тангенциальная скорость первого массового элемента 120а и тангенциальная скорость второго массового элемента 120b, по существу, коллинеарны и ориентированы, по существу, в противоположных направлениях. В одном из вариантов осуществления амплитуда зависящей от времени результирующей силы F может иметь значение приблизительно 89000 Н для угловой частоты ω, составляющей приблизиThe magnitude of the first force F a may be determined in part by the angular frequency ω and the moment of inertia of the first mass element 120a. In addition, the magnitude of the second force F b may be determined in part by the angular frequency ω and the moment of inertia of the second mass element 120b. Each element of the first mass element 120a may have a different mass or may have a common first mass, and each element of the second mass element 120b may have a different mass or may have a common mass. In one embodiment, the first and second masses may be approximately equal. In this case, the force F a will have the same magnitude as the force F b , regardless of the corresponding angular positions of the first and second mass elements. Counter-rotation of the first shaft 105a and the second shaft 105b with an angular frequency ω can produce a net force F=F a +F b that is maximum at an angular position in which the tangential velocity of the first mass element 120a and the tangential velocity of the second mass element 120b are substantially collinear and oriented in the same direction. Moreover, the resultant force F may disappear at an angular position in which the tangential velocity of the first mass element 120a and the tangential velocity of the second mass element 120b are substantially collinear and oriented in substantially opposite directions. In one embodiment, the amplitude of the time-dependent resultant force F may have a value of approximately 89,000 N for an angular frequency ω of approximately

- 3 043305 тельно 183 рад/с.- 3 043305 exactly 183 rad/s.

В некоторых вариантах осуществления массовые элементы в первом массовом элементе 120а могут быть выполнены как соответствующие первые пластины, расположенные, по существу, перпендикулярно оси 102. Каждая из этих первых пластин может быть удлиненной и установленной, по существу, параллельно одна другой. Кроме того, каждая из этих первых пластин может быть установлена эксцентрически на первом валу 105а. Аналогично, массовые элементы во втором массовом элементе 120b также могут быть выполнены как соответствующие вторые пластины, также расположенные, по существу, перпендикулярно оси 102. Каждая из вторых пластин также может быть удлиненной и установленной, по существу, параллельно одна другой. Кроме того, вторые пластины могут быть установлены эксцентрически на втором валу 105b.In some embodiments, the mass elements in the first mass element 120a may be configured as corresponding first plates disposed substantially perpendicular to the axis 102. Each of these first plates may be elongated and mounted substantially parallel to one another. In addition, each of these first plates can be mounted eccentrically on the first shaft 105a. Likewise, the mass elements in the second mass element 120b may also be configured as corresponding second plates, also located substantially perpendicular to the axis 102. Each of the second plates may also be elongated and mounted substantially parallel to one another. In addition, the second plates may be mounted eccentrically on the second shaft 105b.

Каждая из первых пластин может иметь заданную первую массу и заданный первый размер, и вторые пластины также могут все иметь заданную первую массу и заданный первый размер. Соответственно, величина силы Fa и величина силы Fb могут быть, по существу, равными независимо от соответствующих угловых положений первых пластин и вторых пластин. Как упоминалось, встречное вращение первого вала 105а и второго вала 105b с угловой частотой ω может дать результирующую силу F=Fa+Fb, которая является максимальной при угловом положении, в котором тангенциальная скорость первых пластин и тангенциальная скорость вторых пластин, по существу, коллинеарны и ориентированы в тех же направлениях. Аналогично, результирующая сила F может быть, по существу, нулевой (или иным образом пренебрежимо малой) при угловом положении, в котором тангенциальная скорость первых пластин и тангенциальная скорость вторых пластин, по существу, коллинеарны и ориентированы, по существу, в противоположных направлениях.Each of the first plates may have a given first mass and a given first size, and the second plates may also all have a given first mass and a given first size. Accordingly, the magnitude of the force Fa and the magnitude of the force Fb may be substantially equal regardless of the respective angular positions of the first plates and the second plates. As mentioned, counter-rotation of the first shaft 105a and the second shaft 105b with an angular frequency ω can produce a net force F=F a +F b which is maximum at an angular position in which the tangential speed of the first plates and the tangential speed of the second plates are substantially collinear and oriented in the same directions. Likewise, the net force F may be substantially zero (or otherwise negligible) at an angular position in which the tangential velocity of the first plates and the tangential velocity of the second plates are substantially collinear and oriented in substantially opposite directions.

В некоторых вариантах осуществления, как показано на фиг. 1, первый массовый элемент 120а установлен рядом со вторым массовым элементом 120b и по оси 102 пространственно отделен от него. При угловом положении, в котором тангенциальная скорость первого массового элемента 120а и тангенциальная скорость второго массового элемента 120b, по существу, коллинеарны и ориентированы, по существу, в противоположных направлениях, силы Fa и Fb, раскрытые в настоящем документе, не могут полностью компенсировать друг друга из-за несовершенного выравнивания между первым массовым элементом 120а и вторым массовым элементом 120b, как более подробно раскрыто ниже.In some embodiments, as shown in FIG. 1, the first mass element 120a is mounted adjacent to and spatially separated from the second mass element 120b along axis 102. At an angular position in which the tangential velocity of the first mass element 120a and the tangential velocity of the second mass element 120b are substantially collinear and oriented in substantially opposite directions, the forces F a and F b disclosed herein cannot fully compensate each other due to imperfect alignment between the first mass element 120a and the second mass element 120b, as discussed in more detail below.

Неполная компенсация сил может привести к появлению остаточных результирующих сил, которые ориентированы в направлении, поперечном продольной оси 102. Например, остаточные результирующие силы могут быть ориентированы вдоль направления х декартовой системы координат, показанной на фиг. 1. Пространственное выравнивание между массовыми элементами 120а и 120b и остаточные результирующие силы образуют пару сил, которая может искажать линейное колебание, создаваемое эксцентриковым вибрационным устройством 100. Чтобы устранить или уменьшить такую пару сил, к эксцентриковому вибрационному устройству 100 добавляют первый уравновешивающий массовый элемент 130а и второй уравновешивающий массовый элемент 130b, как раскрыто выше. Как показано на фиг. 1 и 2, например, первый уравновешивающий массовый элемент 130а и второй уравновешивающий массовый элемент 130b также смещены относительно друг друга вдоль продольной оси 102. Следовательно, из-за этого пространственного смещения уравновешивающие массовые элементы 130а и 130b также создают дополнительную пару сил в результате неполной взаимной компенсации сил, создаваемых этими массовыми элементами. За счет выравнивания уравновешивающих массовых элементов 130а и 130b в поперечном направлении, противоположном поперечному направлению, вдоль которого ориентированы массовые элементы 120а и 120b, как показано на фиг. 2, например, пара сил, возникающая в результате встречного вращения уравновешивающих массовых элементов 130а и 130b, может компенсировать пару сил, созданную массовыми элементами 120а и 120b.Incomplete force compensation may result in residual resultant forces that are oriented in a direction transverse to longitudinal axis 102. For example, residual resultant forces may be oriented along the x-direction of the Cartesian coordinate system shown in FIG. 1. The spatial alignment between the mass elements 120a and 120b and the residual resulting forces form a force pair that can distort the linear vibration generated by the eccentric vibration device 100. To eliminate or reduce such a force pair, a first balancing mass element 130a is added to the eccentric vibration device 100 and the second balancing mass element 130b, as disclosed above. As shown in FIG. 1 and 2, for example, the first balancing mass element 130a and the second balancing mass element 130b are also offset relative to each other along the longitudinal axis 102. Therefore, due to this spatial displacement, the balancing mass elements 130a and 130b also create an additional pair of forces as a result of incomplete mutual compensation of the forces created by these mass elements. By aligning the balancing mass elements 130a and 130b in a transverse direction opposite to the transverse direction along which the mass elements 120a and 120b are oriented, as shown in FIG. 2, for example, a pair of forces resulting from the counter-rotation of the balancing mass elements 130a and 130b may compensate for the pair of forces created by the mass elements 120a and 120b.

В некоторых вариантах осуществления массовые элементы в первом уравновешивающем массовом элементе 130а могут разделять общую первую массу, и массовые элементы во втором уравновешивающем массовом элементе 130b могут разделять общую вторую массу. Таким образом, величина масс 130а и 130b может быть, по существу, одинаковой. Величина первой и второй масс уравновешивающих массовых элементов 130а и 130b может быть рассчитана так, чтобы быть меньше, чем чистая масса массовых элементов 120а и 120b, из-за различий в пространственных смещениях, что необходимо для компенсации нежелательной остаточной пары сил от взаимодействия массовых элементов 120а и 120b.In some embodiments, the mass elements in the first balancing mass element 130a may share a common first mass, and the mass elements in the second balancing mass element 130b may share a common second mass. Thus, the magnitude of the masses 130a and 130b may be substantially the same. The magnitude of the first and second masses of the balancing mass elements 130a and 130b may be designed to be less than the net mass of the mass elements 120a and 120b due to differences in spatial displacements, which is necessary to compensate for the unwanted residual force couple from the interaction of the mass elements 120a and 120b.

Как показано на фиг. 1, первый массовый элемент 120а и первый уравновешивающий массовый элемент 130а могут быть установлены так, чтобы иметь относительное угловое выравнивание со смещением. Кроме того, второй массовый элемент 120b и второй уравновешивающий массовый элемент 130b также могут быть установлены с таким же относительным смещением выравнивания. Относительное смещение выравнивания может быть указано углом θ (действительное число в подходящих единицах, таких как радианы или градусы) между линией, представляющей ориентацию первого массового элемента 120а, и другой линией, представляющей ориентацию первого уравновешивающего массового элемента 130а.As shown in FIG. 1, the first mass element 120a and the first balancing mass element 130a may be positioned to be in relative angular alignment with the offset. In addition, the second mass element 120b and the second balancing mass element 130b can also be installed with the same relative alignment offset. The relative alignment offset may be indicated by an angle θ (a real number in suitable units such as radians or degrees) between a line representing the orientation of the first mass element 120a and another line representing the orientation of the first balancing mass element 130a.

В одном из вариантов осуществления, например, в котором θ, по существу, равно π (или 180 градуIn one embodiment, for example, in which θ is substantially equal to π (or 180 degrees

- 4 043305 сам), как показано на фиг. 2, результирующая сила F, обусловленная массами 120а и 120b, может быть ориентирована, по существу, противоположно результирующей силе F', обусловленной массами 130а и 130b. Таким образом, результирующая остаточная пара сил, по существу, равна нулю, когда массы 120а и 120b не выровнены. Таким образом, первый уравновешивающий массовый элемент 130а и/или второй уравновешивающий массовый элемент 130b можно использовать для поддержания линейности колебательного движения, производимого эксцентриковым вибрационным устройством 100, когда валы 105а и 105b вращаются в противоположных направлениях, как более подробно раскрыто ниже со ссылкой на фиг. 11-14.- 4 043305 itself), as shown in Fig. 2, the net force F due to masses 120a and 120b may be oriented substantially opposite to the net force F' due to masses 130a and 130b. Thus, the resulting residual force couple is essentially zero when masses 120a and 120b are not aligned. Thus, the first balance mass element 130a and/or the second balance mass element 130b can be used to maintain the linearity of the oscillatory motion produced by the eccentric vibration device 100 when the shafts 105a and 105b rotate in opposite directions, as discussed in more detail below with reference to FIGS. 11-14.

Как также показано на фиг. 1, эксцентриковое вибрационное устройство 100 включает в себя первый роторный механизм 140а, который генерирует вращение первого вала 105а. Вибрационное устройство 100 также включает в себя второй роторный механизм 140b, который генерирует вращение второго вала 105b. В некоторых вариантах осуществления первый роторный механизм 140а может включать в себя первый узел ротора (не показан), механически связанный с первым валом 105а, и первый узел статора (не показан), электромагнитно связанный с первым узлом ротора. Первый роторный механизм 140а может также включать в себя первый подшипниковый узел (не показан), механически связанный с первым валом 105а рядом с первым массовым элементом 120а, и может дополнительно включать в себя второй подшипниковый узел (не показан), механически связанный с первым валом 105а рядом с первым уравновешивающим элементом 130а. Кроме того, второй роторный механизм 140b может включать в себя второй узел ротора (не показан), механически связанный со вторым валом 105b, и второй узел статора (не показан), электромагнитно связанный со вторым узлом ротора. Второй роторный механизм 140b может также включать в себя первый подшипниковый узел (не показан), механически связанный со вторым валом 105b рядом со вторым массовым элементом 120b, и может дополнительно включать в себя второй подшипниковый узел (не показан), механически связанный со вторым валом 105b рядом со вторыми уравновешивающими массовыми элементами 130b.As also shown in FIG. 1, the eccentric vibrating device 100 includes a first rotor mechanism 140a that generates rotation of the first shaft 105a. The vibration device 100 also includes a second rotor mechanism 140b that generates rotation of the second shaft 105b. In some embodiments, the first rotor mechanism 140a may include a first rotor assembly (not shown) mechanically coupled to the first shaft 105a and a first stator assembly (not shown) electromagnetically coupled to the first rotor assembly. The first rotor mechanism 140a may also include a first bearing assembly (not shown) mechanically coupled to the first shaft 105a adjacent the first mass member 120a, and may further include a second bearing assembly (not shown) mechanically coupled to the first shaft 105a. next to the first balancing element 130a. In addition, the second rotor mechanism 140b may include a second rotor assembly (not shown) mechanically coupled to the second shaft 105b and a second stator assembly (not shown) electromagnetically coupled to the second rotor assembly. The second rotor mechanism 140b may also include a first bearing assembly (not shown) mechanically coupled to the second shaft 105b adjacent the second mass member 120b, and may further include a second bearing assembly (not shown) mechanically coupled to the second shaft 105b. next to the second balancing mass elements 130b.

В некоторых вариантах осуществления первый роторный механизм 140а может включать в себя первое устройство с обратной связью, такое как энкодерное устройство (не показано), прикрепленное к первому валу 105а. Первое устройство с обратной связью может обеспечивать одно или более из первой информации, указывающей соответствующее положение по меньшей мере одного массового элемента первого массового элемента 120а; второй информации, указывающей угловую скорость ω первого вала 105а; или третьей информации, указывающей направление вращения (например, направление по часовой стрелке или направление против часовой стрелки) первого вала 105а. Положение первого массового элемента 120а представлено углом между 0 и 2 π на оборот первого вала 105а относительно заданного начала, соответствующего конкретной установке первого вала 105а. Роторный механизм 140b может дополнительно включать в себя второе устройство с обратной связью, такое как энкодерное устройство (не показано), прикрепленное ко второму валу 105b.In some embodiments, the first rotor mechanism 140a may include a first feedback device, such as an encoder device (not shown), attached to the first shaft 105a. The first feedback device may provide one or more of first information indicating the corresponding position of at least one mass element of the first mass element 120a; second information indicating the angular velocity ω of the first shaft 105a; or third information indicating the rotation direction (eg, clockwise direction or counterclockwise direction) of the first shaft 105a. The position of the first mass element 120a is represented by an angle between 0 and 2π per revolution of the first shaft 105a relative to a predetermined origin corresponding to the particular installation of the first shaft 105a. The rotor mechanism 140b may further include a second feedback device, such as an encoder device (not shown), attached to the second shaft 105b.

Второе устройство с обратной связью может обеспечивать одно или более из первой информации, указывающей соответствующее положение второго массового элемента 120b; второй информации, указывающей угловую скорость ω второго вала 105b; или третьей информации, указывающей направление вращения второго вала 105b. Положение второго массового элемента 120b представлено углом между 0 и 2π на оборот второго вала 105b относительно заданного начала, соответствующего конкретной установке первого вала 105b.The second feedback device may provide one or more of the first information indicating the corresponding position of the second mass element 120b; second information indicating the angular speed ω of the second shaft 105b; or third information indicating the rotation direction of the second shaft 105b. The position of the second mass element 120b is represented by an angle between 0 and 2π per revolution of the second shaft 105b relative to a predetermined origin corresponding to the specific installation of the first shaft 105b.

Первое устройство с обратной связью и второе устройство с обратной связью могут быть реализованы как соответствующие энкодерные устройства. Каждое из соответствующих энкодерных устройств может быть реализовано в виде или может включать в себя, например, поворотное энкодерное устройство. Поворотное энкодерное устройство может включать в себя, например, поворотное энкодерное устройство на 1024 импульсов на оборот. Энкодерное устройство может включать в себя, по существу, круговую пластину, которая вращается вместе с валом (либо с первым валом 105а, либо со вторым валом 105b).The first feedback device and the second feedback device may be implemented as respective encoder devices. Each of the respective encoder devices may be implemented as or may include, for example, a rotary encoder device. The rotary encoder device may include, for example, a 1024 pulses per revolution rotary encoder device. The encoder device may include a substantially circular plate that rotates with a shaft (either a first shaft 105a or a second shaft 105b).

По существу круговая пластина может иметь отверстия, чередующиеся со сплошными участками. Отверстия и сплошной участок разделяют пластину на множество дуг, по существу, одинаковой длины, образующих заданный угол Δγ. Чем больше количество отверстий в энкодерном устройстве, тем меньше значение Δγ, и, следовательно, тем больше разрешение углового положения энкодерного устройства. Каждое отверстие может представлять значение углового положения вала. Энкодерное устройство также может включать в себя, например, устройство с источником света, первый датчик и второй датчик. Устройство с источником света может освещать, по существу, круговую пластину, заставляя первый датчик света выдавать электрический сигнал в ответ на освещение и дополнительно заставляя второй датчик света выдавать другой электрический сигнал в ответ на закрытие сплошным участком. Когда вал вращается, первый датчик и второй датчик выдают соответствующие последовательности импульсов, которые можно использовать для определения угловой скорости вала, углового положения вала и/или направления вращения вала. Изобретение не ограничивается поворотными энкодерными устройствами, и в различных вариантах осуществления могут использоваться другие типы энкодерных устройств.The substantially circular plate may have holes interspersed with solid portions. The holes and the solid portion divide the plate into a plurality of arcs of substantially equal length forming a predetermined angle Δγ. The greater the number of holes in the encoder device, the smaller the Δγ value, and, therefore, the greater the resolution of the angular position of the encoder device. Each hole can represent a shaft angular position value. The encoder device may also include, for example, a light source device, a first sensor, and a second sensor. The light source device may illuminate a substantially circular plate, causing the first light sensor to output an electrical signal in response to the illumination and further causing the second light sensor to output another electrical signal in response to being covered by the solid portion. As the shaft rotates, the first sensor and the second sensor output corresponding pulse trains that can be used to determine the angular velocity of the shaft, the angular position of the shaft, and/or the direction of rotation of the shaft. The invention is not limited to rotary encoder devices, and other types of encoder devices may be used in various embodiments.

- 5 043305- 5 043305

Путем управления соответствующими начальными углами поворота первого вала 105а и поворота второго вала 105b - и, таким образом, управления относительным угловым смещением между этими валами - можно управлять направлением результирующей силы, создаваемой первым массовым элементом 120а и вторым массовым элементом 120b. Таким образом, результирующая сила, направленная в требуемом или предусмотренном направлении, перпендикулярном оси 102, может быть достигнута путем конфигурирования и поддержания начальных углов и соответствующего относительного углового смещения между соответствующими, по существу, круговыми движениями первого вала 105а и второго вала 105b. Конфигурирование таких начальных углов может выполняться во время работы (при движении массового элемента) или при запуске (при неподвижных массовых элементах) эксцентрикового вибрационного устройства.By controlling the respective initial rotation angles of the first shaft 105a and the rotation of the second shaft 105b—and thus controlling the relative angular displacement between these shafts—the direction of the resultant force generated by the first mass element 120a and the second mass element 120b can be controlled. Thus, a net force directed in a desired or intended direction perpendicular to axis 102 can be achieved by configuring and maintaining initial angles and corresponding relative angular displacement between the respective substantially circular movements of the first shaft 105a and the second shaft 105b. Configuration of such initial angles can be performed during operation (with the mass element moving) or during startup (with the mass elements stationary) of the eccentric vibration device.

На фиг. 3А и 3В показаны изометрические виды эксцентрикового вибрационного устройства 300 в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения. Вибрационное устройство 300 по фиг. 3А включает в себя узел корпуса, который вытянут вдоль оси 302. Узел корпуса включает в себя первый узел 330 и второй узел 360. Первый узел 330 может вмещать узел первого двигателя (например, узел 110а двигателя по фиг. 1), а второй узел 360 может вмещать узел второго двигателя (например, узел 110b двигателя по фиг. 1). Первый узел 330 может включать в себя первый кожух 335 двигателя, первую закрывающую пластину 340 (которая может быть крышкой распределительной коробки в некоторых вариантах осуществления) и первый узел 345 крышки. Узел первого двигателя (например, узел 110а двигателя по фиг. 1) может быть размещен внутри кожуха 335 первого двигателя. Второй узел 360 включает в себя кожух 365 второго двигателя, вторую закрывающую пластину 370 (например, крышку распределительной коробки) и второй узел 375 крышки. Узел второго двигателя (например, узел 110b двигателя по фиг. 2) может быть помещен в кожух 365 второго двигателя. Для изготовления первого узла 330 и второго узла 360 можно использовать различные материалы. Например, можно использовать любой жесткий материал, такой как металл (например, и без ограничения, алюминий), сплав на основе железа (например, и без ограничения, нержавеющую сталь), сплав из цветных металлов, металлический сплав другого типа и т.д. В других вариантах осуществления в зависимости от применения может использоваться пластик (например, для бытовой электроники).In fig. 3A and 3B show isometric views of an eccentric vibrating device 300 in accordance with one embodiment of the invention. The vibration device 300 of FIG. 3A includes a housing assembly that extends along an axis 302. The housing assembly includes a first assembly 330 and a second assembly 360. The first assembly 330 may accommodate a first motor assembly (e.g., engine assembly 110a of FIG. 1) and a second assembly 360 may accommodate a second motor assembly (eg, motor assembly 110b of FIG. 1). The first assembly 330 may include a first motor housing 335, a first cover plate 340 (which may be a junction box cover in some embodiments), and a first cover assembly 345. The first motor assembly (eg, the engine assembly 110a of FIG. 1) may be housed within the first motor housing 335. The second assembly 360 includes a second motor housing 365, a second cover plate 370 (eg, a junction box cover), and a second cover assembly 375. A second motor assembly (eg, motor assembly 110b of FIG. 2) may be housed in a second motor housing 365. Various materials may be used to manufacture the first assembly 330 and the second assembly 360. For example, any rigid material may be used, such as a metal (for example, and without limitation, aluminum), an iron-based alloy (for example, and without limitation, stainless steel), a non-ferrous alloy, another type of metal alloy, etc. In other embodiments, plastic may be used depending on the application (eg, for consumer electronics).

Как показано на фиг. 3А, кожух 335 первого двигателя включает в себя фланцевый элемент 350, который имеет множество отверстий, предназначенных для приема соответствующих первых крепежных элементов. Аналогично, кожух 365 второго двигателя также включает в себя фланцевый элемент 380, который также имеет множество отверстий, предназначенных для приема соответствующих вторых крепежных элементов. Первые крепежные элементы и вторые крепежные элементы могут соответственно сопрягаться, чтобы обеспечить сборку кожуха 335 первого двигателя и кожуха 365 второго двигателя в единый блок с помощью фланцевого элемента 350 и фланцевого элемента 380.As shown in FIG. 3A, the first motor housing 335 includes a flange member 350 that has a plurality of holes configured to receive respective first fasteners. Likewise, the second motor housing 365 also includes a flange member 380 that also has a plurality of openings configured to receive corresponding second fasteners. The first fasteners and the second fasteners may respectively mate to enable the first motor housing 335 and the second motor housing 365 to be assembled into a single unit by the flange member 350 and the flange member 380.

Кожух 335 первого двигателя может также включать в себя вторые фланцевые элементы 355, имеющие одно или более отверстий, предназначенных для приема соответствующего одного или более крепежных элементов. Кожух 365 второго двигателя может также включать в себя вторые фланцевые элементы 385, имеющие одно или более отверстий, предназначенных для приема соответствующего одного или более крепежных элементов. Вторые фланцевые элементы 355 и 385 вместе с одним или более крепежными элементами в каждом из кожуха 335 первого двигателя и кожуха 365 второго двигателя могут быть выполнены с возможностью присоединения эксцентрикового вибрационного устройства 300 к оборудованию. Как уже упоминалось, вибрационное устройство 300 может быть присоединено к промышленному оборудованию, пользовательскому оборудованию, бытовой электронике и т.д., чтобы генерировать колебательное движение в этом оборудовании.The first engine housing 335 may also include second flange members 355 having one or more openings configured to receive a corresponding one or more fasteners. The second motor housing 365 may also include second flange members 385 having one or more openings configured to receive a corresponding one or more fasteners. The second flange members 355 and 385, along with one or more fasteners in each of the first motor housing 335 and the second motor housing 365 may be configured to couple the eccentric vibration device 300 to the equipment. As already mentioned, the vibration device 300 can be attached to industrial equipment, consumer equipment, consumer electronics, etc., to generate an oscillating motion in the equipment.

На фиг. 4 показан вид с пространственным разделением деталей эксцентрикового вибрационного устройства 300 по фиг. 3А и 3В, в соответствии с одним или более вариантами осуществления изобретения. Как раскрыто выше при рассмотрении фиг. 3А и 3В, эксцентриковое вибрационное устройство 300 включает в себя первый узел корпуса с кожухом 335 первого двигателя, первой закрывающей пластиной 340 и первым узлом 345 крышки. Эксцентриковое вибрационное устройство 300 также включает в себя второй узел корпуса с кожухом 365 второго двигателя, второй закрывающей пластиной 370 и вторым узлом 375 крышки. Эксцентриковое вибрационное устройство 300 также включает в себя узел первого двигателя и узел второго двигателя, такие как узел 110а первого двигателя и узел 110b второго двигателя по фиг. 1 и 2. Детали, входящие в состав этих узлов, могут образовывать конструкцию, имеющую инверсионную симметрию относительно плоскости, которая, по существу, делит эксцентриковое вибрационное устройство 300 пополам, причем данная плоскость перпендикулярна продольной оси, вдоль которой выровнен эксцентриковый вибратор.In fig. 4 is an exploded view of the eccentric vibrating device 300 of FIG. 3A and 3B, in accordance with one or more embodiments of the invention. As discussed above in connection with FIG. 3A and 3B, the eccentric vibrating device 300 includes a first housing assembly with a first motor housing 335, a first cover plate 340, and a first cover assembly 345. The eccentric vibrating device 300 also includes a second housing assembly with a second motor housing 365, a second cover plate 370, and a second cover assembly 375. The eccentric vibration device 300 also includes a first motor assembly and a second motor assembly, such as the first motor assembly 110a and the second motor assembly 110b of FIG. 1 and 2. The components included in these assemblies may form a structure having inversion symmetry about a plane that substantially bisects the eccentric vibrator 300, which plane is perpendicular to the longitudinal axis along which the eccentric vibrator is aligned.

В этом примере узел первого двигателя эксцентрикового вибрационного устройства 300 может включать в себя вентилятор 408а; торцевую крышку 410а двигателя; установочное кольцо 412а энкодера; энкодер 414а; и первую группу (уравновешивающих или внешних) массовых элементов 415а. Узел первого двигателя может также включать в себя первый подшипниковый узел, имеющий корпус 416а уплотнения, уплотнение 418а вала, уплотнительное кольцо 420а вала, первый (внешний) подшипник 422а и узел 424а корпуса первого (внешнего) подшипника. Узел первого двигателя может дополнительно вклю- 6 043305 чать в себя корпус 426а уплотнения; дополнительное уплотнение вала 428а; узел 430а статора; и узелIn this example, the first motor assembly of the eccentric vibrating device 300 may include a fan 408a; engine end cover 410a; encoder mounting ring 412a; encoder 414a; and a first group of (balance or external) mass elements 415a. The first motor assembly may also include a first bearing assembly having a seal housing 416a, a shaft seal 418a, a shaft seal ring 420a, a first (outer) bearing 422a, and a first (outer) bearing housing assembly 424a. The first motor assembly may further include a seal housing 426a; additional shaft seal 428a; stator assembly 430a; and node

432а ротора.432a rotor.

Узел первого двигателя может дополнительно включать в себя второй подшипниковый узел, имеющий корпус 434а уплотнения, дополнительное уплотнение 436а вала, узел 438а корпуса второго (внутреннего) подшипника, второй (внутренний) подшипник 440а, корпус 442а уплотнения, уплотнительное кольцо 444а вала и дополнительное уплотнение 446а вала. Узел первого двигателя может также включать в себя второй массовый элемент, включающий в себя массовый элемент 448а и второй массовый элемент 450а. Хотя второй массовый элемент проиллюстрирован как содержащий два массовых элемента, изобретение этим не ограничивается. В дополнительных вариантах осуществления может быть установлено более двух массовых элементов или менее двух массовых элементов. Узел первого двигателя может дополнительно включать в себя первый вал 460а, ориентированный вдоль продольной оси 302 эксцентрикового вибрационного устройства 300.The first motor assembly may further include a second bearing assembly having a seal housing 434a, an additional shaft seal 436a, a second (inner) bearing housing assembly 438a, a second (inner) bearing 440a, a seal housing 442a, a shaft o-ring 444a, and an additional seal 446a. shaft The first motor assembly may also include a second mass element including a mass element 448a and a second mass element 450a. Although the second mass element is illustrated as containing two mass elements, the invention is not limited to this. In additional embodiments, more than two mass elements or less than two mass elements may be installed. The first motor assembly may further include a first shaft 460a oriented along the longitudinal axis 302 of the eccentric vibrating device 300.

Узел второго двигателя эксцентрикового вибрационного устройства 300 может включать в себя вентилятор 408b; торцевую крышку 410b двигателя; установочное кольцо 412b энкодера; энкодер 414b; и первую группу (уравновешивающих или внешних) массовых элементов 415b. Узел второго двигателя может также включать в себя первый подшипниковый узел, имеющий корпус 416b уплотнения, уплотнение 418b вала, уплотнительное кольцо 420b вала, первый (внешний) подшипник 422b и узел 424b корпуса первого (внешнего) подшипника. Узел второго двигателя может дополнительно включать в себя корпус 426b уплотнения; дополнительное уплотнение 428b вала; узел статора 430b; и узел 432b ротора. Узел второго двигателя может дополнительно включать в себя второй подшипниковый узел, имеющий корпус 434b уплотнения, дополнительное уплотнение 436b вала, узел 438b корпуса второго (внутреннего) подшипника, второй (внутренний) подшипник 440b, корпус 442b уплотнения, уплотнительное кольцо 444b вала и уплотнение 446b вала. Узел второго двигателя может также включать в себя второй массовый элемент, включающий в себя массовый элемент 448b и массовый элемент 450b. Хотя второй массовый элемент проиллюстрирован как имеющий два массовых элемента, изобретение этим не ограничивается. В дополнительных вариантах осуществления может быть установлено более двух массовых элементов или менее двух массовых элементов. Узел второго двигателя может дополнительно включать в себя второй вал 460b, ориентированный вдоль продольной оси 302 эксцентрикового вибрационного устройства 300.The second motor assembly of the eccentric vibration device 300 may include a fan 408b; engine end cover 410b; encoder mounting ring 412b; encoder 414b; and a first group of (balance or external) mass elements 415b. The second motor assembly may also include a first bearing assembly having a seal housing 416b, a shaft seal 418b, a shaft seal ring 420b, a first (outer) bearing 422b, and a first (outer) bearing housing assembly 424b. The second motor assembly may further include a seal housing 426b; additional shaft seal 428b; stator assembly 430b; and rotor assembly 432b. The second motor assembly may further include a second bearing assembly having a seal housing 434b, an additional shaft seal 436b, a second (inner) bearing housing assembly 438b, a second (inner) bearing 440b, a seal housing 442b, a shaft o-ring 444b, and a shaft seal 446b . The second motor assembly may also include a second mass element including a mass element 448b and a mass element 450b. Although the second mass element is illustrated as having two mass elements, the invention is not limited to this. In additional embodiments, more than two mass elements or less than two mass elements may be installed. The second motor assembly may further include a second shaft 460b oriented along the longitudinal axis 302 of the eccentric vibrating device 300.

На фиг. 5 представлен вид в разрезе эксцентрикового вибрационного устройства 300 по фиг. 3А, 3В и 4, в соответствии с одним или более вариантами осуществления изобретения. Как показано, первая группа (уравновешивающих или внешних) массовых элементов 415а установлена так, чтобы иметь смещение выравнивания приблизительно на л относительно массовых элементов 448а и 450а. Первая группа (уравновешивающих) массовых элементов 415b установлена так, чтобы иметь смещение θ' выравнивания, составляющее приблизительно -π относительно 448b и 450b. Кроме того, смещение θ' выравнивания между (i) вторым массовым элементом, который включает в себя массовые элементы 448а и 450а, и (ii) вторым массовым элементом, который включает в себя массовые элементы 448b и 450b, может регулироваться. Таким образом, смещение θ' выравнивания, составляющее приблизительно π, которое показано на фиг. 5, является иллюстративным, и могут быть выполнены другие смещения.In fig. 5 is a cross-sectional view of the eccentric vibrating device 300 of FIG. 3A, 3B and 4, in accordance with one or more embodiments of the invention. As shown, the first group of (balance or outer) mass elements 415a is mounted to have an alignment offset of approximately L relative to the mass elements 448a and 450a. The first group of (balance) mass elements 415b is set to have an alignment offset θ' of approximately -π relative to 448b and 450b. In addition, the alignment offset θ' between (i) the second mass element, which includes mass elements 448a and 450a, and (ii) the second mass element, which includes mass elements 448b and 450b, can be adjusted. Thus, the alignment offset θ' of approximately π, which is shown in FIG. 5 is exemplary, and other offsets may be made.

На фиг. 6А представлен вид сбоку вибрационной системы 600, в которой используется эксцентриковое вибрационное устройство 300 в соответствии с одним или более вариантами осуществления изобретения. Вибрационная система 600 включает в себя узел 610 деки, который механически связан с эксцентриковым вибрационным устройством 300, например, посредством согласованных фланцевых элементов и крепежных элементов (например, фланцевых элементов 355 и 385 по фиг. 3А и 3В). Во время работы эксцентриковое вибрационное устройство 300 может создавать зависящую от времени силу f(t). Таким образом, во время работы эксцентриковое вибрационное устройство 300 может прилагать зависящую от времени колебательную силу f(t) к узлу 610 деки, вызывая зависящее от времени колебательное механическое движение узла 610 деки. Интенсивность и период колебаний механического движения может определяться угловой частотой ω вращения валов в эксцентриковом вибрационном устройстве 300 и другими механическими параметрами, включая моменты инерции.In fig. 6A is a side view of a vibration system 600 that utilizes an eccentric vibration device 300 in accordance with one or more embodiments of the invention. The vibration system 600 includes a deck assembly 610 that is mechanically coupled to the eccentric vibration device 300, for example, through matched flange members and fasteners (eg, flange members 355 and 385 of FIGS. 3A and 3B). During operation, the eccentric vibration device 300 can produce a time-dependent force f(t). Thus, during operation, the eccentric vibrating device 300 can apply a time-dependent oscillatory force f(t) to the deck assembly 610, causing a time-dependent oscillatory mechanical movement of the deck assembly 610. The intensity and period of oscillation of the mechanical movement can be determined by the angular frequency ω of rotation of the shafts in the eccentric vibration device 300 and other mechanical parameters, including moments of inertia.

Амплитуда зависящей от времени силы f(t) может частично определяться угловой скоростью ω валов в эксцентриковом вибрационном устройстве 300, соответствующими результирующими моментами инерции первого массового элемента и второго массового элемента в эксцентриковом вибрационном устройстве 300 и соответствующими моментами инерции первого уравновешивающего массового элемента и второго уравновешивающего массового элемента в эксцентриковом вибрационном устройстве 300. Зависящая от времени сила f(t) может быть ориентирована в направлении, по существу, перпендикулярном к продольной оси эксцентрикового вибрационного устройства 300 (например, к оси 102 на фиг. 1). Таким образом, зависящая от времени сила f(t) может быть представлена как трехмерный вектор (fx(t), fy(t), fz(t)), где векторный компонент fz(t) может быть, по существу, нулевым, при этом зависящая от времени сила f(t) может быть, по существу, равна (fx(t), fy(t), 0). В приблизительном сценарии, в котором узел 610 деки запускается из состояния покоя, а эксцентриковое вибрационное устройство 300 запитыва- 7 043305 ется из выключенного состояния, f(t) может самовыравниваться после переходного периода (например, приблизительно 500 мс) в направлении, проходящем через положение центра тяжести (ЦТ) 620 узла деки в плоскости х-у.The amplitude of the time-dependent force f(t) may be determined in part by the angular velocity ω of the shafts in the eccentric vibrating device 300, the respective resulting moments of inertia of the first mass element and the second mass element in the eccentric vibrating device 300, and the corresponding moments of inertia of the first balancing mass element and the second balancing mass element element in the eccentric vibrating device 300. The time-dependent force f(t) may be oriented in a direction substantially perpendicular to the longitudinal axis of the eccentric vibrating device 300 (eg, axis 102 in FIG. 1). Thus, the time-dependent force f(t) can be represented as a three-dimensional vector (f x (t), f y (t), f z (t)), where the vector component f z (t) can be essentially , zero, whereby the time-dependent force f(t) can be essentially equal to (f x (t), f y (t), 0). In an approximate scenario in which deck assembly 610 is started from rest and eccentric vibrating device 300 is energized from off, f(t) may self-level after a transient period (e.g., approximately 500 ms) in the direction passing through the position center of gravity (CG) 620 of the deck node in the x-y plane.

Такое самовыравнивание может происходить на основе сохранения углового момента в вибрационной системе 600 после запитывания эксцентрикового вибрационного устройства 300. Такое выравнивание может быть выполнено путем выбора узла двигателя, такого как узел, который включает в себя асинхронный двигатель (например, индукционный двигатель), который допускает скольжение между входной частотой и скоростью вала. Таким образом, такой двигатель может создавать крутящий момент, не полагаясь на физические электрические соединения с ротором. Соответственно, угол ф, указывающий ориентацию зависящей от времени силы f(t) относительно стороны основания узла 610 деки, может определяться положением эксцентрикового вибрационного устройства 300 на узле 610 деки вдоль направления х в системе координат, показанной на фиг. 6А.Such self-alignment may occur based on the conservation of angular momentum in the vibration system 600 after the eccentric vibrating device 300 is energized. Such alignment may be accomplished by selecting a motor assembly, such as an assembly that includes an induction motor (e.g., an induction motor) that allows sliding between input frequency and shaft speed. Thus, such a motor can produce torque without relying on physical electrical connections to the rotor. Accordingly, the angle φ indicating the orientation of the time-dependent force f(t) relative to the base side of the deck assembly 610 may be determined by the position of the eccentric vibrating device 300 on the deck assembly 610 along the x-direction in the coordinate system shown in FIG. 6A.

Хотя f(t) показана как строго коллинеарная линии, имеющей ориентацию ф, фактическая f(t), создаваемая эксцентриковым вибрационным устройством 300, со временем проходит по эллипсу с большой полуосью, параллельной линии, имеющей ориентацию ф, и малой полуосью, которая намного меньше (например, на один, два или три порядка величины), чем большая полуось. Такой эллипс можно назвать узким эллипсом. В частности, угол ф уменьшается по мере увеличения координаты эксцентрикового вибрационного устройства 300 по оси х (или, проще говоря, когда эксцентриковый вибратор перемещается вперед по узлу деки), и увеличивается по мере уменьшения координаты эксцентрикового вибрационного устройства 300 по оси х (или когда эксцентриковый вибратор перемещается назад). Угол ф и величина |f(t)| может определять соответствующие величины векторных компонентов fx(t) и fy(t). Например, малый ф (то есть несколько градусов) может дать большой fx(t) и малый fy(t), тогда как большой ф (например, несколько десятков градусов) может дать малый fx(t) и большой fy(t). Таким образом, угол ф можно регулировать для управления скоростью транспортировки или временем пребывания твердых частиц или других типов твердых частиц в плоскости x-z узла 610 деки.Although f(t) is shown to be strictly collinear with the line having the orientation φ, the actual f(t) produced by the eccentric vibrating device 300 eventually follows an ellipse with a semi-major axis parallel to the line having the orientation φ and a semi-minor axis that is much smaller (e.g., one, two, or three orders of magnitude) than the semimajor axis. Such an ellipse can be called a narrow ellipse. Specifically, angle φ decreases as the x-coordinate of the eccentric vibrator 300 increases (or, more simply put, as the eccentric vibrator moves forward along the deck assembly), and increases as the x-coordinate of the eccentric vibrator 300 decreases (or when the eccentric vibrator the vibrator moves backwards). Angle φ and value |f(t)| can determine the corresponding values of the vector components f x (t) and f y (t). For example, a small φ (i.e., a few degrees) can produce a large f x (t) and a small f y (t), while a large φ (i.e., several tens of degrees) can produce a small f x (t) and a large f y ( t). Thus, the angle φ can be adjusted to control the transport speed or residence time of solids or other types of solids in the xz plane of deck assembly 610.

Для закрепления эксцентрикового вибрационного устройства 300 на узле 610 деки могут использоваться различные механизмы. Например, как показано на фиг. 6В, крепежный механизм 650 может включать в себя рельс или другой тип направляющего механизма, который может обеспечить перемещение эксцентрикового вибрационного устройства вдоль оси х. Крепежные детали, такие как зажимы, болты и т.д., могут использоваться для закрепления эксцентрикового вибрационного устройства 300 в надлежащем положении по оси х. Крепежный механизм 650 может обеспечить размещение эксцентрикового вибрационного устройства 300 в различных положениях вдоль узла 610 деки. Крепежный механизм 650 может включать в себя другой тип рельсового или направляющего механизма, который включает в себя несколько стопорных механизмов для фиксации эксцентрикового вибрационного устройства 300 в заданных положениях вдоль оси х. Например, как показано на фиг. 6В, заданные положения могут включать в себя положения x1, x2, х3, х4, х5, х6, х7, х8 и х9, где выполнены соответствующие блокировочные механизмы. Изобретение, конечно, не ограничено девятью заданными положениями, и может быть реализовано более девяти положений или менее девяти заданных положений. В некоторых вариантах осуществления множество блокировочных механизмов могут включать в себя один или более зубчатых элементов, предназначенных для вхождения в зацепление с другими блокировочными механизмами, которые содержатся в нижней поверхности эксцентрикового вибрационного устройства 300. В других вариантах осуществления множество блокировочных механизмов могут включать в себя соответствующие отверстия (с резьбой или иные), которые могут принимать соответствующие болты, которые могут сопрягаться с соответствующими гайками для фиксации эксцентрикового вибрационного устройства в заданных положениях.Various mechanisms may be used to secure the eccentric vibrating device 300 to the deck assembly 610. For example, as shown in FIG. 6B, the mounting mechanism 650 may include a rail or other type of guide mechanism that can cause the eccentric vibrating device to move along the x-axis. Fasteners such as clamps, bolts, etc. may be used to secure the eccentric vibrating device 300 in the proper x-axis position. The mounting mechanism 650 may allow the eccentric vibrating device 300 to be positioned at various positions along the deck assembly 610. The fastening mechanism 650 may include another type of rail or guide mechanism that includes a plurality of locking mechanisms for securing the eccentric vibrating device 300 at predetermined positions along the x-axis. For example, as shown in FIG. 6B, the predetermined positions may include positions x1, x2 , x3 , x4 , x5 , x6 , x7 , x8 and x9 , where corresponding locking mechanisms are provided. The invention is, of course, not limited to nine predetermined provisions, and more than nine predetermined provisions or less than nine predetermined provisions can be implemented. In some embodiments, the plurality of locking mechanisms may include one or more gear members configured to engage other locking mechanisms that are contained in the bottom surface of the eccentric vibrating device 300. In other embodiments, the plurality of locking mechanisms may include corresponding openings (threaded or otherwise) which may receive corresponding bolts which may mate with corresponding nuts to secure the eccentric vibrating device in predetermined positions.

На фиг. 7А и 7В представлены виды в аксонометрии приблизительной вибрационной системы, в которой используется эксцентриковое вибрационное устройство 710 в соответствии с одним или более вариантами осуществления изобретения. Как показано, эксцентриковое вибрационное устройство 710 установлено в узле 720 деки сепарационного оборудования.In fig. 7A and 7B are perspective views of an exemplary vibration system that utilizes an eccentric vibration device 710 in accordance with one or more embodiments of the invention. As shown, an eccentric vibrating device 710 is installed in the separation equipment deck assembly 720.

В некоторых вариантах осуществления ориентация колебаний и величина результирующей силы, прилагаемой эксцентриковым вибрационным устройством, могут быть настроены без зависимости от изменений положения, в котором установлено эксцентриковое вибрационное устройство. В этом отношении система управления может быть функционально связана с устройством 710 эксцентрикового вибрационного устройства для управления движением массовых элементов и валов, входящих в состав эксцентрикового вибрационного устройства 710.In some embodiments, the vibration orientation and the amount of resulting force exerted by the eccentric vibrating device can be adjusted without depending on changes in the position in which the eccentric vibrating device is mounted. In this regard, the control system may be operatively coupled to the eccentric vibrating device 710 to control the movement of the mass elements and shafts included in the eccentric vibrating device 710.

На фиг. 8 представлена схема вибрационной системы 800, которая включает в себя систему управления, функционально связанную с эксцентриковым вибрационным устройством 300 в соответствии с одним или более вариантами осуществления изобретения. Система управления включает в себя одно или более операторских интерфейсных устройств 830 и одно или более устройств 810 с контроллером движения. Вибрационная система 800 также включает в себя один или более источников 820 питания, которые могут запитывать узлы двигателей, входящие в состав эксцентрикового вибрационного устройстваIn fig. 8 is a diagram of a vibration system 800 that includes a control system operably coupled to an eccentric vibration device 300 in accordance with one or more embodiments of the invention. The control system includes one or more operator interface devices 830 and one or more motion controller devices 810. The vibration system 800 also includes one or more power supplies 820 that can power the motor assemblies included in the eccentric vibration device

- 8 043305- 8 043305

300, и/или по меньшей мере одно устройство системы управления. Источник (источники) 820 питания может (могут) включать в себя один или более блоков питания и/или сетевой источник питания. Операторское интерфейсное устройство (устройства) 830 может (могут) включать в себя интерфейсное устройство (устройства) ввода/вывода (I/O), такое как человеко-машинный интерфейс (HMI), который может обеспечить выбор требуемого режима вибрации (колебания) (например, по существу, линейное возмущение или, по существу, эллиптическое или круговое возмущение).300, and/or at least one control system device. Power supply(s) 820 may include one or more power supplies and/or an AC power supply. Operator interface device(s) 830 may include input/output (I/O) interface device(s), such as a human machine interface (HMI), which may provide selection of a desired vibration mode (eg , an essentially linear disturbance or an essentially elliptical or circular disturbance).

Операторское интерфейсное устройство (устройства) 830 может (могут) дополнительно обеспечивать отслеживание в реальном времени или периодическое отслеживание в заданные моменты времени. Режим вибрации может включать в себя заданную ориентацию и заданную величину зависящей от времени силы f(t), прилагаемой эксцентриковым вибрационным устройством 300. Заданная ориентация представлена углом α на фиг. 8. Как показано, α=0 будет соответствовать зависящей от времени силе f||(t), по существу, ориентированной вдоль направления х. Иначе говоря, fj|(t), по существу, параллельна стороне основания узла 610 деки. Как также показано, α=π/2 будет соответствовать зависящей от времени силе f/(t), которая, по существу, является вертикальной, ориентированной вдоль направления у, где f।(t), по существу, перпендикулярна стороне основания узла 610 деки.Operator interface device(s) 830 may further provide real-time tracking or periodic tracking at specified times. The vibration mode may include a predetermined orientation and a predetermined amount of time-dependent force f(t) applied by the eccentric vibration device 300. The predetermined orientation is represented by an angle α in FIG. 8. As shown, α=0 will correspond to a time-dependent force f||(t) essentially oriented along the x-direction. In other words, fj|(t) is substantially parallel to the base side of the deck assembly 610. As also shown, α=π/2 will correspond to a time-dependent force f/(t), which is substantially vertical, oriented along the y direction, where f।(t) is substantially perpendicular to the base side of the deck assembly 610 .

Настройка режима работы может включать в себя настройку заданной угловой частоты вращения вала эксцентрикового вибрационного устройства 300 и/или настройку заданного углового смещения между первым эксцентриковым массовым элементом узла первого двигателя и вторым эксцентриковым массовым элементом узла второго двигателя. Операторское интерфейсное устройство 830 может принимать вводимую информацию, указывающую требуемый угол α, угловую частоту ω и/или угловое смещение. Вводимая информация может использоваться для настройки устройства 810 с контроллером движения для управления вибрационным движением эксцентрикового вибрационного устройства 300. Хотя результирующая f(t), создаваемая эксцентриковым вибрационным устройством 300, показана как линейная с ориентацией а, фактическая f(t), создаваемая эксцентриковым вибрационным устройством 300 со временем пересекает эллипс, имеющий большую полуось, параллельную линии, имеющей наклон α, и малую полуось, которая намного меньше (например, на один, два или три порядка величины меньше), чем большая полуось.Adjusting the operating mode may include adjusting a predetermined angular rotation speed of the shaft of the eccentric vibration device 300 and/or adjusting a predetermined angular displacement between the first eccentric mass element of the first motor assembly and the second eccentric mass element of the second motor assembly. Operator interface device 830 may receive input information indicating a desired angle α, angular frequency ω, and/or angular displacement. The input information may be used to configure the motion controller device 810 to control the vibrating motion of the eccentric vibrating device 300. Although the resulting f(t) produced by the eccentric vibrating device 300 is shown to be linear with orientation a, the actual f(t) produced by the eccentric vibrating device 300 eventually intersects an ellipse having a semi-major axis parallel to a line having slope α, and a semi-minor axis that is much smaller (e.g., one, two, or three orders of magnitude smaller) than the semi-major axis.

В зависимости от требуемой производительности грохочения, угол α (который также может называться углом узкого эллипса) может быть настроен так, чтобы вызывать медленную транспортировку материала, подлежащего грохочению, чтобы тем самым максимально увеличить сухость на выходе. Альтернативно, угол α может быть настроен так, чтобы вызывать быстрое перемещение материала, подлежащего грохочению, чтобы тем самым увеличить пропускную способность машины, или может быть настроен так, чтобы мгновенно реверсировать транспортировку материала, чтобы таким образом вытряхнуть застрявшие частицы (то есть, для устранения забивания).Depending on the required screening capacity, the α angle (which may also be referred to as the narrow ellipse angle) can be adjusted to cause the material to be screened to be conveyed slowly, thereby maximizing output dryness. Alternatively, the angle α can be adjusted to cause rapid movement of the material to be screened, thereby increasing the throughput of the machine, or can be adjusted to instantly reverse the transport of material, thereby shaking out stuck particles (i.e., eliminating clogging).

Кроме того, угол α можно отрегулировать во время работы, как раскрыто в настоящем документе, до угла α', составляющего приблизительно 90°, в течение заданного периода времени, для обеспечения текущего устранения забивания сита в просеивающем устройстве. По истечении заданного периода времени, угол α', составляющий приблизительно 90° можно перенастроить на α. В различных вариантах осуществления могут быть реализованы другие текущие изменения режима работы. В одном из примеров может быть выполнен переход от угла α0, составляющего приблизительно 45°, к углу α', составляющему приблизительно 60°, чтобы замедлить транспортировку и обеспечить более сухой выход из суспензии, подаваемой на узел деки с эксцентриковым линейным вибратором 300. Затем может быть реализован переход от угла α', составляющего приблизительно 60°, к углу α0, составляющему приблизительно 45°, для возобновления более быстрой транспортировки. В другом примере угол α, составляющий приблизительно 45°, может быть отрегулирован во время работы, как раскрыто в настоящем документе, до угла α', составляющего приблизительно 30°, в течение заданного периода времени, для удаления накопившегося на сите материала. По истечении заданного периода времени угол α', составляющий приблизительно 30° можно перенастроить на α.In addition, the angle α can be adjusted during operation, as disclosed herein, to an angle α' of approximately 90° over a predetermined period of time to ensure ongoing elimination of screen clogging in the screening device. After a predetermined period of time, the angle α', which is approximately 90°, can be reset to α. In various embodiments, other ongoing operating mode changes may be implemented. In one example, a transition may be made from an angle α 0 of approximately 45° to an angle α' of approximately 60° to slow down transport and provide a drier output from the slurry supplied to the eccentric linear vibrator deck assembly 300. Then a transition from an α' angle of approximately 60° to an α 0 angle of approximately 45° can be realized to resume faster transport. In another example, an angle α of approximately 45° can be adjusted during operation, as disclosed herein, to an angle α' of approximately 30° over a predetermined period of time to remove accumulated material on the screen. After a predetermined period of time, the angle α', which is approximately 30°, can be reset to α.

Такая регулировка может требоваться при работе грохота для грохочения суспензии. Во время грохочения суспензия превращается из жидко-твердой смеси в обезвоженное твердое вещество. Угол α можно регулировать для увеличения сухости. Например, если угол α увеличивается от приблизительно 45° до приблизительно 60°, как раскрыто выше, скорость потока материала на грохочении уменьшается. Это уменьшение скорости потока дает больше времени для вытеснения жидкости из суспензии, поскольку материал движется медленнее к разгрузочному концу грохота.Such adjustment may be required when operating the screen to screen slurry. During screening, the slurry changes from a liquid-solid mixture to a dewatered solid. The α angle can be adjusted to increase dryness. For example, if the angle α increases from about 45° to about 60°, as disclosed above, the screening material flow rate decreases. This reduction in flow rate allows more time for liquid to be displaced from the slurry as the material moves more slowly towards the discharge end of the screen.

На фиг. 9 схематически показана система, которая может включать в себя устройство (устройства) 810 с контроллером движения, контроллерное устройство 920 и приводные устройства 930. Контроллерное устройство 920 может быть реализовано как или может включать в себя программируемый логический контроллер (ПЛК или PLC, programmable logic controller), микроконтроллер, и т.д., а приводные устройства 930 могут быть реализованы как или могут включать в себя электроприводы с электронным управлением, частотно-регулируемые приводы (VFD, variable frequency drive) и т.д. Контроллерное устIn fig. 9 schematically illustrates a system that may include motion controller device(s) 810, controller device 920, and drive devices 930. Control device 920 may be implemented as or include a programmable logic controller (PLC). ), a microcontroller, etc., and the drive devices 930 may be implemented as or include electronically controlled electric drives, variable frequency drives (VFDs), etc. Controller mouth

- 9 043305 ройство 920 может принимать информацию, указывающую положение, скорость эксцентриковых массовых элементов и/или направление вращения эксцентрикового вибрационного устройства 300. Контроллерное устройство 920 может управлять приводными устройствами 930 для создания заданного режима работы. В этой связи с соответствующими валами эксцентрикового вибрационного устройства 300 могут быть связаны устройства 910 с обратной связью, которые могут выдавать первую информацию, указывающую соответствующие положения массовых элементов.The device 920 may receive information indicating the position, speed of the eccentric mass elements, and/or the direction of rotation of the eccentric vibration device 300. The controller device 920 may control the drive devices 930 to create a predetermined operating mode. In this regard, feedback devices 910 may be coupled to the respective shafts of the eccentric vibrating device 300 and may provide first information indicating the respective positions of the mass elements.

Устройства 910 с обратной связью также могут выдавать вторую информацию, указывающую соответствующие угловые скорости валов. Устройства 910 с обратной связью могут выдавать третью информацию, указывающую направление вращения вала эксцентрикового вибрационного устройства 300. В одном из вариантов осуществления первая информация, вторая информация и третья информация могут быть выданы непосредственно на контроллерное устройство 920. В другом варианте осуществления первая информация, вторая информация и третья информация могут опосредованно выдаваться на контроллерное устройство 920, при этом такая информация выдается на соответствующие приводные устройства 930 и передается приводными устройствами 930 привода на контроллерное устройство 920. Контроллерное устройство 920 может управлять приводными устройствами 930 для создания вращательного движения по меньшей мере одного из коллинеарных валов эксцентрикового вибрационного устройства 300.The feedback devices 910 may also provide second information indicating the respective angular velocities of the shafts. The feedback devices 910 may provide third information indicating the direction of rotation of the shaft of the eccentric vibrating device 300. In one embodiment, the first information, the second information, and the third information may be provided directly to the controller device 920. In another embodiment, the first information, the second information and the third information may be indirectly provided to the controller device 920, wherein such information is provided to the corresponding drive devices 930 and transmitted by the drive drive devices 930 to the controller device 920. The controller device 920 may control the drive devices 930 to produce rotational motion of at least one of the collinear eccentric vibration device shafts 300.

Устройства 910 с обратной связью могут включать в себя первое устройство с обратной связью (такое как первое энкодерное устройство), прикрепленное к первому валу эксцентрикового вибрационного устройства 300. Первое устройство с обратной связью может отправлять одну или более из (а) первой информации, указывающей соответствующее положение по меньшей мере одного из первых массовых элементов эксцентрикового вибрационного устройства 300, (b) второй информации, указывающей угловую скорость первого вала, или (с) третьей информации, указывающей направление вращения первого вала. Устройства 910 с обратной связью могут также включать в себя второе устройство с обратной связью (такое как второе энкодерное устройство), прикрепленное ко второму валу вибрационного устройства 300. Второе устройство с обратной связью может отправлять одну или более из (а) четвертой информации, указывающей соответствующее положение по меньшей мере одного из вторых массовых элементов эксцентрикового вибрационного устройства 300, (b) пятой информации, указывающей угловую скорость второго вала, или (с) шестой информации, указывающей направление вращения второго вала.The feedback devices 910 may include a first feedback device (such as a first encoder device) attached to a first shaft of the eccentric vibrating device 300. The first feedback device may send one or more of (a) first information indicating an appropriate a position of at least one of the first mass elements of the eccentric vibration device 300, (b) second information indicating the angular velocity of the first shaft, or (c) third information indicating the direction of rotation of the first shaft. Feedback devices 910 may also include a second feedback device (such as a second encoder device) attached to a second shaft of vibrating device 300. The second feedback device may send one or more of (a) fourth information indicating the corresponding a position of at least one of the second mass elements of the eccentric vibration device 300, (b) fifth information indicating the angular velocity of the second shaft, or (c) sixth information indicating the direction of rotation of the second shaft.

Контроллерное устройство 920 может дополнительно принимать первую информацию, вторую информацию, третью информацию, четвертую информацию, пятую информацию, шестую информацию и информацию операторского интерфейсного устройства 830 и может давать указание приводным устройствам 930, чтобы настроить вращательное движения первого вала и второго вала на основе, по меньшей мере, принятой информации. В одном из вариантов осуществления контроллерное устройство 920 может принимать такую информацию непосредственно от первого устройства с обратной связью и второго устройства с обратной связью. В другом варианте осуществления контроллерное устройство 920 может принимать первую информацию, вторую информацию, третью информацию, четвертую информацию, пятую информацию и/или шестую информацию опосредованно, при этом такая информация выдается на приводные устройства 930 и передается приводными устройствами 930 на контроллерное устройство 920.The controller device 920 may further receive first information, second information, third information, fourth information, fifth information, sixth information, and information from the operator interface device 830, and may instruct the drive devices 930 to adjust the rotational movements of the first shaft and the second shaft based on at least the received information. In one embodiment, controller device 920 may receive such information directly from the first feedback device and the second feedback device. In another embodiment, controller device 920 may receive first information, second information, third information, fourth information, fifth information, and/or sixth information indirectly, which information is provided to drive devices 930 and transmitted by drive devices 930 to controller device 920.

Приводные устройства 930 могут включать в себя первое приводное устройство, соединенное с узлом первого двигателя, включающим в себя первый вал эксцентрикового вибрационного устройства 300. Контроллерное устройство 920 может давать указание первому приводному устройству для создания вращательного движения первого вала на основе одного или более из части первой информации; части второй информации; части третьей информации и информации операторского интерфейсного устройства 830. Приводные устройства 930 могут также включать в себя второе приводное устройство, связанное с узлом второго двигателя, включающего в себя второй вал эксцентрикового вибрационного устройства 300. Контроллерное устройство 920 может направлять второе приводное устройство для конфигурирования вращательного движения второго вала на основе одного или более из части четвертой информации; части пятой информации; части шестой информации и информации операторского интерфейсного устройства 830.The drive devices 930 may include a first drive device coupled to a first motor assembly including a first shaft of the eccentric vibrating device 300. The control device 920 may instruct the first drive device to generate rotational motion of the first shaft based on one or more of the first portions. information; parts of the second information; portions of the third information and information of the operator interface device 830. The drive devices 930 may also include a second drive device coupled to a second motor assembly including a second shaft of the eccentric vibrating device 300. The controller device 920 may direct the second drive device to configure rotational motion a second shaft based on one or more of the fourth portion of information; parts of the fifth information; part six information and information of the operator interface device 830.

На фиг. 10А схематически показано эксцентриковое вибрационное устройство 1000, связанное с системой управления, в соответствии с одним или более вариантами осуществления изобретения. Как показано на фиг. 10А, система 1000 может включать в себя контроллерное устройство 1010, которое может быть реализовано как, или может включать в себя, программируемый логический контроллер. Кроме того, могут быть предусмотрены приводные устройства 930 (например, см. фиг. 9), которые могут быть реализованы как, или могут включать в себя, первый электропривод 1020А с электронным управлением и второй электропривод 1020В с электронным управлением. Изобретение не ограничено электроприводами с электронным управлением, имеющими общую архитектуру. Первый электропривод 1020А с электронным управлением и второй электропривод 1020В с электронным управлением могут приводить в действие соответствующие узлы двигателей в эксцентриковом вибрационном устройстве 300. В этой связи, первый электропривод 1020А с электронным управлением может включать в себя электронный преобразователь или другой тип источника питания, связанный (например, электромеханически связан- 10 043305 ный) с узлом первого двигателя, например, посредством узла 1060А линии электропитания. Второй электропривод 1020В с электронным управлением может включать в себя электронный преобразователь или источник питания другого типа, связанный с узлом второго двигателя посредством второго узла 1060В линии электропитания.In fig. 10A schematically illustrates an eccentric vibrating device 1000 coupled to a control system in accordance with one or more embodiments of the invention. As shown in FIG. 10A, system 1000 may include a controller device 1010, which may be implemented as, or may include, a programmable logic controller. In addition, drive devices 930 may be provided (eg, see FIG. 9), which may be implemented as, or may include, a first electronically controlled electric drive 1020A and a second electronically controlled electric drive 1020B. The invention is not limited to electronically controlled electric drives having a common architecture. The first electronically controlled electric drive 1020A and the second electronically controlled electric drive 1020B may drive respective motor assemblies in the eccentric vibrating device 300. In this regard, the first electronically controlled electric drive 1020A may include an electronic converter or other type of power source associated with ( for example, electromechanically coupled) to the first motor assembly, for example, through power line assembly 1060A. The second electronically controlled electric drive 1020B may include an electronic converter or other type of power source coupled to the second motor assembly via a second power line assembly 1060B.

Первый и второй узлы 1060А и 1060В линий электропитания могут включать в себя, например, электрический проводник, силовые соединители, изоляционные покрытия и т.д. Первый электропривод 1020А с электронным управлением и второй электропривод 1020В с электронным управлением могут быть подключены к соответствующим линиям 1030А и 1030В электропитания, которые подключены к сетевому источнику питания (например, к источнику переменного тока 50 Гц или источнику переменного тока 60 Гц). Кроме того, первый электропривод 1020А с электронным управлением может быть связан (электрически или электромеханически) с первым устройством с обратной связью эксцентрикового вибрационного устройства 300 посредством первой шины 1070А. Второй электропривод 1020В с электронным управлением также может быть связан (электрически или электромеханически) со второй шиной 1070В. Первая и вторая шинные конструкции 1070А и 1070В обеспечивают передачу информации (аналоговой и/или цифровой), которая может представлять угловое положение, угловую скорость и/или направление вращения вала эксцентрикового вибрационного устройства 300. Изобретение не ограничивается шинами которые имеют общую архитектуру.The first and second power line assemblies 1060A and 1060B may include, for example, electrical conductor, power connectors, insulating covers, etc. The first electronically controlled electric drive 1020A and the second electronically controlled electric drive 1020B may be connected to respective power lines 1030A and 1030B that are connected to an AC power source (eg, a 50 Hz AC power source or a 60 Hz AC power source). In addition, the first electronically controlled motor 1020A may be coupled (electrically or electromechanically) to the first feedback device of the eccentric vibrating device 300 via a first bus 1070A. The second electronically controlled electric drive 1020V may also be coupled (electrically or electromechanically) to the second bus 1070V. The first and second bus structures 1070A and 1070B provide transmission of information (analog and/or digital) that may represent the angular position, angular velocity, and/or direction of rotation of the shaft of the eccentric vibrating device 300. The invention is not limited to buses that share a common architecture.

Как также показано на фиг. 10А, система 1000 может дополнительно включать в себя операторское интерфейсное устройство (устройства) 830 и удаленное операторское интерфейсное устройство (устройства) 1080. Операторское интерфейсное устройство (устройства), программируемый логический контроллер 1010, первый электропривод 1020А с электронным управлением и второй электропривод 1020В с электронным управлением могут быть связаны сетевыми устройствами 1050 (такими как высокоскоростное сетевое устройство или шина). Сетевые устройства 1050 могут обеспечивать обмен информацией (например, данными и/или сигнализацией) между операторским интерфейсным устройством (устройствами) 830, программируемым логическим контроллером 1010, первым электроприводом 1020А с электронным управлением и вторым электроприводом 1020В с электронным управлением. Одно или более удаленных операторских интерфейсных устройств 1080 могут быть связаны с сетевым устройством 1050 с помощью беспроводных линий связи и/или проводных линий 1085 связи. Устройство (устройства) 1080 может (могут) обеспечивать настройку и/или отслеживание работы эксцентрикового вибрационного устройства 300.As also shown in FIG. 10A, system 1000 may further include operator interface device(s) 830 and remote operator interface device(s) 1080. Operator interface device(s), programmable logic controller 1010, first electronically controlled drive 1020A, and second electronically controlled drive(s) 1020B control may be connected by network devices 1050 (such as a high-speed network device or bus). Network devices 1050 may exchange information (eg, data and/or signaling) between operator interface device(s) 830, programmable logic controller 1010, first electronically controlled drive 1020A, and second electronically controlled drive 1020B. One or more remote operator interface devices 1080 may be coupled to network device 1050 via wireless communications links and/or wired communications links 1085. The device(s) 1080 may provide adjustment and/or monitoring of the operation of the eccentric vibration device 300.

На фиг. 10В схематически показана вибрационная система 1090, имеющая систему управления, которая функционально связана с другими типами эксцентриковых двигателей, чтобы тем самым управлять типом движения, создаваемого эксцентриковым двигателем. Например, система управления может быть функционально связана с обычными эксцентриковыми двигателями 1095а и 1095b, такими как эксцентриковые двигатели, которые не содержат коллинеарных валов. Согласно одному из вариантов осуществления, режимом вращения (например, величиной угловой скорости и направлением вращения) каждого из обычных двигателей 1095а и 1095b можно управлять независимо. Например, чтобы генерировать, по существу, линейное механическое возмущение, ПЛК 1010 может управлять первым электроприводом 1020А с электронным управлением так, чтобы эксцентриковый двигатель 1095а вращался в первом направлении с угловой скоростью ω. ПЛК 1010 может дополнительно управлять вторым электронным приводом 1020В двигателя так, чтобы эксцентриковый двигатель 1095b вращался во втором направлении, противоположном первому направлению, с угловой скоростью ω. В другом примере, чтобы генерировать, по существу, круговое механическое возмущение, ПЛК 1010 может управлять первым электроприводом 1020А с электронным управлением так, чтобы вызвать вращение эксцентрикового двигателя 1095а в первом направлении с угловой скоростью ω. ПЛК 1010 может дополнительно управлять вторым электроприводом 1020В с электронным управлением так, чтобы эксцентриковый двигатель 1095b также вращался в первом направлении с угловой скоростью ω.In fig. 10B schematically illustrates a vibration system 1090 having a control system that is operably coupled to other types of eccentric motors to thereby control the type of motion generated by the eccentric motor. For example, the control system may be operatively coupled to conventional eccentric motors 1095a and 1095b, such as eccentric motors that do not include collinear shafts. According to one embodiment, the rotational mode (eg, angular velocity and direction of rotation) of each of the conventional motors 1095a and 1095b can be controlled independently. For example, to generate a substantially linear mechanical disturbance, the PLC 1010 may control the first electronically controlled motor 1020A so that the eccentric motor 1095a rotates in the first direction at an angular velocity ω. The PLC 1010 may further control the second electronic motor drive 1020B so that the eccentric motor 1095b rotates in a second direction opposite to the first direction at an angular velocity ω. In another example, to generate a substantially circular mechanical disturbance, the PLC 1010 may control the first electronically controlled motor 1020A to cause the eccentric motor 1095a to rotate in a first direction at an angular velocity ω. The PLC 1010 may further control the second electronically controlled motor 1020B so that the eccentric motor 1095b also rotates in the first direction at an angular velocity ω.

Как раскрыто выше, система управления, которая включает в себя контроллерное устройство (устройства) 810 движения (например, см. фиг. 8), может создавать заданный режим работы заявленного эксцентрикового вибрационного устройства. Система управления может настраивать и/или контролировать соответствующие движения - такие как соответствующие угловые скорости и угловые положения коллинеарных валов, имеющихся в эксцентриковом вибрационном устройстве, независимо и непрерывно, почти непрерывно или в заданные моменты времени (например, периодически, почти периодически или по расписанию). Например, режим работы можно контролировать и/или настраивать при необходимости почти в режиме реального времени (или, по существу, периодически, с временными интервалами, которые значительно короче, чем, например, сотая часть, тысячная часть, миллионная часть и т.д. периода вращения 1/ω вала устройства) без выключения питания эксцентрикового вибратора. В этой связи, контроллерное устройство (устройства) 810 движения может использовать различные методы, в том числе электронное переключение частоты вращения для настройки угловой скорости и/или углового положения вала во время работы эксцентрикового вибрационного устройства, без необходимости выключения питания эксцентрикового вибрационного устройства для выполнения операции перенастройки.As discussed above, a control system that includes motion controller(s) 810 (eg, see FIG. 8) can create a predetermined operating mode of the inventive eccentric vibrating device. The control system may adjust and/or control appropriate movements—such as appropriate angular velocities and angular positions of collinear shafts present in the eccentric vibrating device—independently and continuously, nearly continuously, or at specified times (e.g., periodically, nearly periodically, or on a schedule) . For example, the mode of operation can be monitored and/or adjusted as needed in near real time (or essentially periodically, at time intervals that are significantly shorter than, for example, hundredths, thousandths, millionths, etc. rotation period 1/ω of the device shaft) without turning off the power to the eccentric vibrator. In this regard, the motion controller device(s) 810 may use various methods, including electronic speed switching, to adjust the angular velocity and/or angular position of the shaft during operation of the eccentric vibrating device, without the need to turn off power to the eccentric vibrating device to perform the operation reconfiguration.

- 11 043305- 11 043305

Как раскрыто выше, система управления может быть выполнена с возможностью задания и поддержания относительного углового смещения между соответствующими вращательными движениями коллинеарных валов эксцентрикового вибрационного устройства. При этом система управления может задавать соответствующие начальные углы соответствующих вращательных движений коллинеарных валов. Соответствующие начальные углы могут быть определены относительно базовой системы координат, и могут определять ориентацию колебаний результирующей силы f(t) (по существу, синусоидальной силы), создаваемой эксцентриковым вибрационным устройством. Ориентация может быть представлена углом относительно заданного направления в базовой системе координат. Например, базовая система координат может быть декартовой системой, имеющей ось (например, ось z, как показано на фиг. 8), по существу, параллельную продольной оси эксцентрикового вибрационного устройства. Направление, представляющее ориентацию колебаний результирующей силы f(t), может лежать в плоскости (например, в плоскости х-у на фиг. 8), которая перпендикулярна оси z.As disclosed above, the control system may be configured to set and maintain a relative angular displacement between respective rotational movements of the collinear shafts of the eccentric vibrating device. In this case, the control system can set the corresponding initial angles of the corresponding rotational movements of the collinear shafts. The corresponding starting angles can be determined relative to the reference coordinate system, and can determine the oscillation orientation of the resultant force f(t) (essentially a sinusoidal force) generated by the eccentric vibrating device. Orientation can be represented by an angle relative to a given direction in a reference coordinate system. For example, the reference coordinate system may be a Cartesian system having an axis (eg, the z-axis as shown in FIG. 8) substantially parallel to the longitudinal axis of the eccentric vibrating device. The direction representing the oscillation orientation of the resultant force f(t) may lie in a plane (eg, the x-y plane in FIG. 8) that is perpendicular to the z-axis.

На фиг. 11-14 показаны схематические графики сил для четырех соответствующих конфигураций начальных углов и соответствующих относительных угловых смещений в девять различных моментов во время работы эксцентрикового вибрационного устройства 1100 в соответствии с вариантами осуществления, раскрытыми в настоящем документе.In fig. 11-14 show schematic force plots for four corresponding starting angle configurations and corresponding relative angular displacements at nine different instants during operation of the eccentric vibrating device 1100 in accordance with the embodiments disclosed herein.

На фиг. 11 показаны конфигурации сил в моменты времени t0, t1, t2, t3, t4, t5, t6, t7 и t0+T для начальных углов, равных 0, для обоих коллинеарных валов в эксцентриковом вибрационном устройстве 1100, в результате чего относительное угловое смещение, по существу, равно 0. В любой заданный момент времени, силы обозначены стрелками внутри круга, а заштрихованные области указывают положения соответствующих масс. Стрелки, расположенные снаружи круга, обозначают скорости. Силы, отвечающие соответствующим группам массовых элементов, показаны тонкими стрелками, а результирующие силы F представлены толстыми стрелками. В этом примере углы определены относительно декартовой системы координат, показанной на фиг. 11, а Т представляет собой период вращения коллинеарных валов. Для начальной угловой конфигурации и соответствующего ей относительного углового смещения в этом примере первый массовый элемент эксцентрикового вибрационного устройства 1100 может быть, по существу, выровнен со вторым массовым элементом при углах 0 и π, как показано графиками, соответствующими t0 и t4.In fig. 11 shows the force configurations at times t 0 , t 1 , t 2 , t 3 , t 4 , t 5 , t 6 , t 7 and t 0 +T for initial angles equal to 0 for both collinear shafts in the eccentric vibrating device 1100 , causing the relative angular displacement to be essentially 0. At any given time, the forces are indicated by arrows inside the circle, and the shaded areas indicate the positions of the corresponding masses. The arrows located outside the circle indicate speeds. The forces corresponding to the corresponding groups of mass elements are shown by thin arrows, and the resulting forces F are represented by thick arrows. In this example, the angles are defined relative to the Cartesian coordinate system shown in FIG. 11, and T represents the period of rotation of the collinear shafts. For the initial angular configuration and its corresponding relative angular displacement in this example, the first mass element of the eccentric vibrating device 1100 can be substantially aligned with the second mass element at angles 0 and π, as shown by the graphs corresponding to t 0 and t 4 .

В каждый момент времени, сила, создаваемая заданной массой (например, показанная тонкой стрелкой внутри круга), по существу, перпендикулярна скорости (например, показанной стрелкой снаружи круга) массовых элементов. Массы создают силы одинаковой величины. Например, первый массовый элемент и второй массовый элемент могут прилагать, соответственно, силу Fa и силу Fb, где |Fa| = |Fb|. Как показано на фиг. 11, для начальных углов, по существу, равных 0, результирующая сила f(t) может быть ориентирована вдоль направления х или параллельно основанию эксцентрикового вибрационного устройства 1100. Кроме того, силы компенсируются в моменты t2 и t6 и указывают на отрицательное направление х в момент t4. Конфигурация на фиг. 11, таким образом, вызывает горизонтальную поперечную вибрацию (колебание) оборудования (такого как узел деки или корзина сита), на которое действует сила. Например, рама сита или узел деки могут вибрировать с колебаниями в плоскости, которая, по существу, является горизонтальной.At any given time, the force exerted by a given mass (eg, shown by the thin arrow inside the circle) is essentially perpendicular to the velocity (eg, shown by the arrow outside the circle) of the mass elements. Masses create forces of equal magnitude. For example, the first mass element and the second mass element may apply a force F a and a force F b , respectively, where |F a | = |F b |. As shown in FIG. 11, for initial angles substantially equal to 0, the resulting force f(t) may be oriented along the x direction or parallel to the base of the eccentric vibrating device 1100. In addition, the forces cancel out at times t 2 and t 6 and point toward a negative x direction at time t4. The configuration in Fig. 11 thus causes horizontal transverse vibration (oscillation) of the equipment (such as the deck assembly or screen basket) on which the force is applied. For example, the screen frame or deck assembly may vibrate in a plane that is substantially horizontal.

На фиг. 12 показан второй вибрационный режим, в котором линейные колебания ориентированы под углом относительно горизонтали, в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения. В этом примере система управления может мгновенно задерживать первый вал и мгновенно увеличивать скорость второго вала эксцентрикового вибрационного устройства, настраивая, таким образом, соответствующие начальные углы первого вала и второго вала, которые дают относительное угловое смещение, приблизительно равное π/4 (заданное t2 равно t0 на фиг. 12). На фиг. 12 один из массовых элементов может быть выдвинут вперед, например, на π/4, а другой из массовых элементов может быть отставать, например, на π/4. Таким образом, первый массовый элемент может быть, по существу, выровнен со вторым массовым элементом при углах π/4 и 5π/4, как показано на графиках, соответствующих t0 и t4. Для таких начальных углов и связанного с ними относительного углового смещения результирующая сила f(t) может быть ориентирована под углом приблизительно π/4 относительно основания эксцентрикового вибрационного устройства 1100.In fig. 12 shows a second vibration mode in which the linear vibrations are oriented at an angle relative to the horizontal, in accordance with one embodiment of the invention. In this example, the control system can instantaneously retard the first shaft and instantaneously increase the speed of the second shaft of the eccentric vibrating device, thereby adjusting the respective initial angles of the first shaft and the second shaft, which give a relative angular displacement approximately equal to π/4 (given t 2 is t 0 in Fig. 12). In fig. 12, one of the mass elements may be advanced, for example, by π/4, and the other of the mass elements may be lagging behind, for example, by π/4. Thus, the first mass element can be substantially aligned with the second mass element at angles π/4 and 5π/4, as shown in the graphs corresponding to t 0 and t 4 . For such initial angles and the associated relative angular displacement, the resulting force f(t) may be oriented at an angle of approximately π/4 relative to the base of the eccentric vibrating device 1100.

На фиг. 13 показан третий вибрационный режим, в котором линейные колебания ориентированы под углом относительно горизонтали, в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения. Задав начальные углы поворота первого вала и второго вала равными приблизительно 3π/4, можно получить относительное угловое смещение около 3π/4, как показано на фиг. 13 (заданное t2 равно t0 на фиг. 13). В этом примере первый массовый элемент может быть, по существу, выровнен со вторым массовым элементом при углах 3π/4 и 7π/4, как показано графиками, соответствующими моментам времени t0 и t4 на фиг. 13. Таким образом, поворот ориентации колебаний результирующей силы f(t) на угол π/2 относительно ориентации для относительного углового смещения, составляющего π/4 (см. фиг. 12), обеспечивает такую силу, которая будет, по существу, выровненной с другой диагональю плоскости х-у декартовой системы координат относительно движения по фиг. 12.In fig. 13 shows a third vibration mode in which the linear vibrations are oriented at an angle relative to the horizontal, in accordance with one embodiment of the invention. By setting the initial rotation angles of the first shaft and the second shaft to be approximately 3π/4, a relative angular displacement of approximately 3π/4 can be obtained, as shown in FIG. 13 (the given t 2 is equal to t 0 in Fig. 13). In this example, the first mass element may be substantially aligned with the second mass element at angles of 3π/4 and 7π/4, as shown by the graphs corresponding to times t 0 and t 4 in FIG. 13. Thus, rotating the oscillation orientation of the resultant force f(t) by an angle π/2 relative to the orientation for a relative angular displacement of π/4 (see FIG. 12) provides a force that will be substantially aligned with another diagonal of the x-y plane of the Cartesian coordinate system relative to the movement in Fig. 12.

- 12 043305- 12 043305

На фиг. 14 показан четвертый вибрационный режим, в котором линейные колебания ориентированы под углом относительно горизонтали, в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения. Система управления может задавать начальные углы соответствующих вращений первого вала и второго вала равными π/2, обеспечивая относительное угловое смещение приблизительно на π/2, как показано на фиг. 14. В этом примере первый массовый элемент может быть выдвинут вперед, например, на π/2, при этом второй массовый элемент может быть выдвинут вперед на π/2. Таким образом, первый массовый элемент может быть, по существу, выровнен относительно второго массового элемента при углах π/2 и 3π/2, как показано на графиках, соответствующих t0 и t4 на фиг. 14 (заданное t1 равно to на фиг. 14). Таким образом, колебания результирующей силы f(t) могут быть ориентированы, по существу, перпендикулярно горизонтали (то есть выровнены по направлению у). Таким образом, движение представляет собой вертикальную вибрацию (вертикальное колебание) вверх-вниз. В этом режиме вибрации раме сита или узлу деки могут обеспечить вибрацию с линейным колебательным движением, которое, по существу, перпендикулярно земле.In fig. 14 shows a fourth vibration mode in which the linear vibrations are oriented at an angle relative to the horizontal, in accordance with one embodiment of the invention. The control system may set the initial angles of the respective rotations of the first shaft and the second shaft to be π/2, providing a relative angular displacement of approximately π/2, as shown in FIG. 14. In this example, the first mass element may be advanced by, for example, π/2, while the second mass element may be advanced by π/2. Thus, the first mass element can be substantially aligned with the second mass element at angles π/2 and 3π/2, as shown in the graphs corresponding to t 0 and t 4 in FIG. 14 (set t 1 is equal to to in Fig. 14). Thus, the oscillations of the resulting force f(t) can be oriented substantially perpendicular to the horizontal (ie, aligned with the y direction). Thus, the movement is a vertical vibration (vertical oscillation) up and down. In this vibration mode, the screen frame or deck assembly can vibrate with a linear oscillatory motion that is substantially perpendicular to the ground.

Системы управления, раскрытые в настоящем документе, могут обеспечивать изменения углов соответствующих вращений коллинеарных валов во время работы эксцентрикового вибрационного устройства. При этом плоскость колебательного движения может изменяться во время работы эксцентрикового вибрационного устройства. В другом режиме работы колебательное движение может быть изменено с линейного колебания на круговое или эллиптическое колебание. Например, система управления может заставлять коллинеарные валы эксцентрикового вибрационного устройства вращаться в одном направлении и с одной угловой скоростью для создания, по существу, кругового механического возмущения. Например, в то время как система создает линейное движение с массами, вращающимися в противоположных направлениях, система управления может изменять направление вращения первого вала (или, в некоторых случаях, второго вала) из, по существу, коллинеарных валов, подлежащих реверсированию. При таком реверсировании система управления может также обеспечить угловое выравнивание первого вала и второго вала, т.е. ни первый вал, ни второй вал не опережают и не отстают по углу от другого вала. Таким образом, по существу, коллинеарные валы выполнены с возможностью вращения в одном направлении с одной угловой частотой ω, без углового сдвига между валами, что приводит к, по существу, круговому движению эксцентрикового вибрационного устройства. В дополнительных вариантах осуществления эллиптические, наряду с круговыми колебаниями, могут быть реализованы с массами, вращающимися в одном направлении, но с относительными смещениями.The control systems disclosed herein may provide changes in the angles of the respective rotations of the collinear shafts during operation of the eccentric vibrating device. In this case, the plane of oscillatory motion can change during operation of the eccentric vibration device. In another operating mode, the oscillatory motion can be changed from linear oscillation to circular or elliptical oscillation. For example, the control system may cause the collinear shafts of the eccentric vibrating device to rotate in the same direction and at the same angular velocity to produce a substantially circular mechanical disturbance. For example, while the system produces linear motion with counter-rotating masses, the control system may reverse the direction of rotation of a first shaft (or, in some cases, a second shaft) of substantially collinear shafts to be reversed. With such reversal, the control system can also ensure that the first shaft and the second shaft are angularly aligned, i.e. neither the first shaft nor the second shaft is ahead or behind in angle from the other shaft. Thus, the substantially collinear shafts are configured to rotate in one direction at one angular frequency ω, without angular displacement between the shafts, resulting in substantially circular motion of the eccentric vibrating device. In additional embodiments, elliptical, as well as circular, oscillations can be implemented with masses rotating in the same direction, but with relative displacements.

В некоторых вариантах осуществления настройка, по существу, кругового или эллиптического движения может быть реализована в ответ на нажатие кнопки на человеко-машинном интерфейсе (ЧМИ или HMI, Human-Machine Interface) или при выборе выбираемого визуального элемента, отображаемого на дисплейном устройстве (которое в некоторых вариантах осуществления может входить в состав ЧМИ). Управление начальными углами и последующими относительными угловыми смещениями во время работы эксцентрикового вибрационного устройства может позволить регулировать ориентацию вибрационных колебаний без необходимости демонтажа и повторного монтажа эксцентрикового вибрационного устройства, как это было бы в случае с обычным вибрационным устройством. Таким образом, раскрытые системы и способы обеспечивают повышенную эффективность и/или универсальность вибрационной системы.In some embodiments, adjustment of a substantially circular or elliptical motion may be implemented in response to a button press on a human-machine interface (HMI) or to the selection of a selectable visual element displayed on a display device (which is may be part of the HMI in some embodiments). Controlling the initial angles and subsequent relative angular displacements during operation of the eccentric vibrating device may allow the orientation of the vibrating vibrations to be adjusted without the need to dismantle and reassemble the eccentric vibrating device, as would be the case with a conventional vibrating device. Thus, the disclosed systems and methods provide increased efficiency and/or versatility of the vibration system.

В дополнительных вариантах осуществления эксцентриковое вибрационное устройство может генерировать, по существу, круговое механическое возмущение, не полагаясь на систему управления для настройки кругового движения и подачи энергии. В таких вариантах осуществления направление вращения вала эксцентрикового вибрационного устройства может быть изменено на противоположное путем изменения полярности двух из трех входящих силовых выводов трехфазного асинхронного индукционного двигателя, который создает вращение вала. Например, трехфазная система может включать в себя (i) первую линию L1 электропитания, вторую линию L2 электропитания и третью линию L3 электропитания, и (ii) первую клемму Т1 двигателя, вторую клемму Т2 двигателя и третью клемму двигателя Т3. Вращение вала по часовой стрелке может быть обеспечено путем соединения L1 с Т1, L2 с Т2 и L3 с Т3. Альтернативно, вращение вала против часовой стрелки может быть обеспечено путем переподключения L1 к Т3, сохранения подключения L2 к Т2, и переподключения L3 к Т1.In additional embodiments, the eccentric vibrating device can generate a substantially circular mechanical disturbance without relying on a control system to adjust the circular motion and energy delivery. In such embodiments, the direction of rotation of the shaft of the eccentric vibrating device can be reversed by changing the polarity of two of the three input power terminals of the three-phase induction motor that produces rotation of the shaft. For example, a three-phase system may include (i) a first power supply line L1, a second power supply line L2, and a third power supply line L3, and (ii) a first motor terminal T1, a second motor terminal T2, and a third motor terminal T3. Clockwise rotation of the shaft can be achieved by connecting L1 to T1, L2 to T2 and L3 to T3. Alternatively, counterclockwise rotation of the shaft can be achieved by reconnecting L1 to T3, maintaining the connection of L2 to T2, and reconnecting L3 to T1.

Система управления может обеспечивать управление скоростью узла двигателя и/или направлением вибрационной силы в режиме реального времени или почти в реальном времени. Скоростью, с которой твердые частицы перемещаются от загрузочного конца к разгрузочному концу сепарационной системы, в свою очередь, можно управлять путем управления параметрами эксцентрикового вибрационного устройства, которое связано с сепарационной системой. В дополнение к встряхивающим системам, эксцентриковое вибрационное устройство может быть связано с питателями, такими как вибрационные питатели, где скоростью подачи материала можно точно управлять. Например, в применениях с большим объемом обработки скорость транспортировки можно увеличить, чтобы отвести твердые частицы или сухие вещества другого типа от поверхности грохочения и/или открыть область поверхности грохочения для входящего потока материала. В другом примере, скорость транспортировки может быть уменьшена для уве- 13 043305 личения сухости грохотимого материала за счет увеличения времени пребывания материала на поверхности грохочения.The control system may provide control of the speed of the motor assembly and/or the direction of the vibration force in real time or near real time. The speed at which solids move from the feed end to the discharge end of the separation system can in turn be controlled by controlling the parameters of an eccentric vibrating device that is coupled to the separation system. In addition to shaking systems, the eccentric vibrating device can be coupled with feeders such as vibrating feeders, where the feed rate of the material can be precisely controlled. For example, in high-volume applications, the conveying speed may be increased to move solids or other types of solids away from the screening surface and/or to open the screening surface area to incoming material flow. In another example, the conveying speed may be reduced to increase the dryness of the screened material by increasing the residence time of the material on the screening surface.

На фиг. 15 показана блок-схема примерной компьютерной системы 1500, в которой раскрытые варианты осуществления или их части могут быть реализованы в виде машиночитаемого кода (т.е. машиночитаемых инструкций компьютерной программы), который выполняется одним или более процессорами и побуждает один или более процессоров выполнять операции раскрытых вариантов осуществления согласно одному из вариантов осуществления.In fig. 15 illustrates a block diagram of an exemplary computer system 1500, in which the disclosed embodiments or portions thereof may be implemented as machine-readable code (i.e., machine-readable computer program instructions) that is executed by one or more processors and causes one or more processors to perform operations of the disclosed embodiments according to one embodiment.

Раскрытые системы могут включать в себя компоненты, реализованные в компьютерной системе 1500 с использованием аппаратного обеспечения, программного обеспечения, программно-аппаратного обеспечения, материальных компьютерно-читаемых (то есть машиночитаемых) носителей, на которых хранятся инструкции компьютерной программы, или их комбинаций, и могут быть реализованы в одной или более компьютерных системах или в других системах обработки.The disclosed systems may include components implemented in a computer system 1500 using hardware, software, firmware, tangible computer-readable (i.e., machine-readable) media on which computer program instructions are stored, or combinations thereof, and may be implemented in one or more computer systems or other processing systems.

Если используется программируемая логика, то такая логика может выполняться на коммерчески доступной платформе обработки или на устройстве специального назначения. Специалист в данной области техники может принять во внимание, что варианты осуществления раскрытого предмета изобретения могут быть реализованы на практике с различными конфигурациями компьютерных систем, включая многоядерные многопроцессорные системы, миникомпьютеры, мейнфреймы, компьютеры, связанные или сгруппированные с распределенными функциями, а также всепроникающие или миниатюрные компьютеры, которые можно встроить практически в любое устройство.If programmable logic is used, the logic may be executed on a commercially available processing platform or on a special purpose device. One of ordinary skill in the art will appreciate that embodiments of the disclosed subject matter may be practiced with a variety of computer system configurations, including multi-core multiprocessor systems, minicomputers, mainframes, computers coupled or grouped with distributed functions, and all-pervasive or miniature computers. computers that can be built into almost any device.

Различные раскрытые варианты осуществления описаны применительно к такой примерной компьютерной системе 1500. После прочтения этого описания специалистам в соответствующей области техники станет известно, как реализовать раскрытые варианты осуществления с использованием других компьютерных систем и/или компьютерных архитектур. Хотя операции могут быть описаны как последовательный процесс, некоторые из операций могут фактически выполняться параллельно, одновременно и/или в распределенной среде, а программный код хранится локально или удаленно для доступа с помощью одно- или многопроцессорных машин. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления порядок операций может быть изменен без отклонения от сущности раскрытого предмета изобретения.The various disclosed embodiments are described in relation to such an exemplary computer system 1500. After reading this description, those skilled in the art will be aware of how to implement the disclosed embodiments using other computer systems and/or computer architectures. Although operations may be described as a sequential process, some of the operations may actually be performed in parallel, simultaneously and/or in a distributed environment, with program code stored locally or remotely for access by single or multiprocessor machines. Moreover, in some embodiments, the order of operations may be changed without departing from the spirit of the disclosed subject matter.

Как будет понятно специалистам в соответствующей области техники, вычислительное устройство для реализации раскрытых вариантов осуществления имеет по меньшей мере один процессор, такой как процессор 1502, причем процессор может быть одним процессором, группой процессоров, процессором в многоядерной/многопроцессорной системе, такая система работает отдельно или в кластере вычислительных устройств, работающих в кластере или ферме серверов.As will be appreciated by those skilled in the art, a computing device for implementing the disclosed embodiments has at least one processor, such as processor 1502, which processor may be a single processor, a group of processors, a processor in a multi-core/multi-processor system, such a system operating alone, or in a cluster of computing devices running in a cluster or server farm.

Процессор 1502 может быть подключен к инфраструктуре 1504 связи, например к шине, очереди сообщений, к сети или многоядерной схеме передачи сообщений.The processor 1502 may be connected to a communications infrastructure 1504, such as a bus, a message queue, a network, or a multi-core messaging circuit.

Компьютерная система 1500 может также включать в себя основную память 1506, например, оперативную память (RAM, random access memory), а также может включать в себя вторичную память 1508. Вторичная память 1508 может включать в себя, например, накопитель 1510 с жестким диском, съемный накопитель 1512. Съемный накопитель 1512 может включать в себя накопитель с гибким диском, накопитель с магнитной лентой, накопитель с оптическим диском, флэш-память и т.п. Съемный накопитель 1512 может быть выполнен с возможностью чтения и/или записи данных на съемное запоминающее устройство 1514 известным способом. Съемное запоминающее устройство 1514 может включать в себя гибкий диск, магнитную ленту, оптический диск и т.д., запись на которые и считывание с которых выполняется в съемном накопителе 1512. Как будет понятно специалистам в соответствующей области техники, съемное запоминающее устройство 1514 может включать в себя машиночитаемый носитель, содержащий компьютерное программное обеспечение (то есть инструкции компьютерной программы) и/или сохраненные на нем данные.The computer system 1500 may also include a primary memory 1506, such as random access memory (RAM), and may also include a secondary memory 1508. The secondary memory 1508 may include, for example, a hard disk drive 1510, removable drive 1512. Removable drive 1512 may include a floppy disk drive, a magnetic tape drive, an optical disk drive, flash memory, and the like. Removable storage device 1512 may be configured to read and/or write data to removable storage device 1514 in a known manner. Removable storage device 1514 may include a floppy disk, magnetic tape, optical disk, etc., which is written to and read from removable storage device 1512. As will be appreciated by those skilled in the art, removable storage device 1514 may include includes a machine-readable medium containing computer software (i.e., computer program instructions) and/or data stored thereon.

В альтернативных реализациях вторичная память 1508 может включать в себя другие аналогичные устройства, обеспечивающие загрузку компьютерных программ или других инструкций в компьютерную систему 1500. Такие устройства могут включать в себя, например, съемное запоминающее устройство 1516 и интерфейс 1518. Примеры таких устройств могут включать в себя программный картридж и интерфейс картриджа (например, тот, который находится в устройствах видеоигр), съемная микросхема памяти (такая как EPROM или PROM) и соответствующий разъем, а также другие съемные запоминающие устройства 1516 и интерфейсы 1518, которые обеспечивают передачу программного обеспечения и данных из съемного запоминающего устройства 1516 в компьютерную систему 1500.In alternative implementations, the secondary memory 1508 may include other similar devices that enable loading of computer programs or other instructions into the computer system 1500. Such devices may include, for example, a removable storage device 1516 and an interface 1518. Examples of such devices may include a software cartridge and cartridge interface (such as those found in video game devices), a removable memory chip (such as an EPROM or PROM) and associated connector, and other removable storage devices 1516 and interfaces 1518 that enable transfer of software and data from removable storage device 1516 to computer system 1500.

Компьютерная система 1500 может также включать в себя интерфейс 1520 связи. Интерфейс 1520 связи обеспечивает передачу программного обеспечения и данных между компьютерной системой 1500 и внешними устройствами. Интерфейсы 1520 связи могут включать в себя модем, сетевой интерфейс (например, карту Ethernet), порт связи, слот и карту PCMCIA или что-либо подобное. Программное обеспечение и данные, передаваемые через интерфейс 1520 связи, могут быть в виде сигналов 1522, которые могут быть электронными, электромагнитными, оптическими или другими сигналами, которые могут быть приняты интерфейсом 1520 связи. Эти сигналы могут подаваться на интерфейс 1520 связи через канал 1524 связи.Computer system 1500 may also include a communications interface 1520. Communication interface 1520 allows for the transfer of software and data between computer system 1500 and external devices. Communication interfaces 1520 may include a modem, a network interface (eg, an Ethernet card), a communications port, a PCMCIA slot and card, or the like. Software and data transmitted through communication interface 1520 may be in the form of signals 1522, which may be electronic, electromagnetic, optical, or other signals that can be received by communication interface 1520. These signals may be provided to communication interface 1520 via communication channel 1524.

- 14 043305- 14 043305

В этом документе термины носитель для хранения компьютерных программ и используемый компьютером носитель данных обычно используются для обозначения носителей данных, таких как съемное запоминающее устройство 1514, съемное запоминающее устройство 1516 и жесткий диск, установленный на накопителе 1510 с жестким диском. Носитель для хранения компьютерных программ и используемый компьютером носитель данных также могут относиться к памяти, такой как основная память 1506 и вторичная память 1508, которые могут быть полупроводниковой памятью (например, DRAMS и т. д.). Компьютерная система 1500 может дополнительно включать в себя дисплейный блок 1526, который взаимодействует с инфраструктурой 1504 связи через дисплейный интерфейс 1528. Компьютерная система 1500 может дополнительно включать в себя пользовательское устройство 1530 ввода, которое взаимодействует с инфраструктурой 1504 связи через интерфейс 1532 ввода. Пользовательское устройство 1530 ввода может включать в себя мышь, шаровой манипулятор (трекбол), сенсорный экран и т.п.In this document, the terms computer program storage medium and computer-usable storage medium are generally used to refer to storage media such as removable storage device 1514, removable storage device 1516, and a hard disk installed on the hard disk drive 1510. The storage medium for computer programs and the storage medium used by the computer may also refer to memory, such as main memory 1506 and secondary memory 1508, which may be semiconductor memory (eg, DRAMS, etc.). The computer system 1500 may further include a display unit 1526 that interacts with the communications infrastructure 1504 via a display interface 1528. The computer system 1500 may further include a user input device 1530 that interacts with the communications infrastructure 1504 via an input interface 1532. User input device 1530 may include a mouse, trackball, touch screen, or the like.

Компьютерные программы (также называемые компьютерной управляющей логикой или компьютерными программными инструкциями) хранятся в основной памяти 1506 и/или во вторичной памяти 1508. Компьютерные программы также могут приниматься через интерфейс 1520 связи. Такие компьютерные программы, при их выполнении, обеспечивают реализацию компьютерной системой 1500 вариантов осуществления, раскрытых в настоящем документе. В частности, компьютерные программы, при их выполнении, обеспечивают реализацию процессором 1502 процессов из раскрытых вариантов осуществления, такие как различные этапы раскрытых способов, как подробнее описано выше. Соответственно, такие компьютерные программы представляют контроллеры компьютерной системы 1500. Когда вариант осуществления реализуется с использованием программного обеспечения, программное обеспечение может храниться в компьютерном программном продукте и загружаться в компьютерную систему 1500 с использованием съемного накопителя 1512, интерфейса 1518 и накопителя 1510 с жестким диском, или интерфейсом 1520 связи. Компьютерный программный продукт может включать в себя любое подходящее энергонезависимое машиночитаемое (то есть компьютерно-читаемое) запоминающее устройство, на котором хранят компьютерные программные инструкции.Computer programs (also referred to as computer control logic or computer program instructions) are stored in main memory 1506 and/or secondary memory 1508. Computer programs may also be received via communications interface 1520. Such computer programs, when executed, enable the computer system to implement the 1500 embodiments disclosed herein. In particular, the computer programs, when executed, cause the processor 1502 to implement processes of the disclosed embodiments, such as various steps of the disclosed methods, as described in more detail above. Accordingly, such computer programs represent controllers of the computer system 1500. When an embodiment is implemented using software, the software may be stored in a computer program product and loaded into the computer system 1500 using removable storage 1512, interface 1518, and hard disk drive 1510, or 1520 communication interface. The computer program product may include any suitable non-volatile computer-readable (ie, computer-readable) storage device on which computer program instructions are stored.

Варианты осуществления могут быть реализованы с использованием реализаций программного обеспечения, аппаратного обеспечения и/или операционных систем, отличных от раскрытых в настоящем документе. Могут использоваться любые реализации программного обеспечения, аппаратного обеспечения и операционных систем, подходящие для выполнения функций, описанных в настоящем документе. Варианты осуществления применимы как к клиенту, так и к серверу или к их комбинации.Embodiments may be implemented using software, hardware, and/or operating system implementations other than those disclosed herein. Any software, hardware, or operating system implementations suitable to perform the functions described in this document may be used. Embodiments apply to both a client and a server, or a combination of both.

Раскрытие изобретения представляет собой примерные варианты осуществления и, таким образом, не подразумевает ограничения каким-либо образом объема вариантов осуществления настоящего изобретения и прилагаемой формулы изобретения. Выше варианты осуществления были раскрыты с помощью функциональных блоков построения, иллюстрирующих реализацию заданных функций и их взаимосвязи. Границы этих функциональных блоков построения были определены здесь произвольно для удобства описания. Альтернативные границы могут быть определены в той степени, в которой указанные функции и их взаимосвязи выполняются надлежащим образом.The disclosure is exemplary embodiments and, therefore, is not intended to limit in any way the scope of the embodiments of the present invention and the appended claims. The above embodiments have been disclosed using functional building blocks illustrating the implementation of given functions and their relationships. The boundaries of these functional building blocks have been defined here arbitrarily for ease of description. Alternative boundaries may be defined to the extent that the specified functions and their relationships are adequately fulfilled.

Широта и объем вариантов осуществления изобретения не должны ограничиваться каким-либо из описанных выше примерных вариантов осуществления, а должны определяться только в соответствии с нижеследующей формулой изобретения и ее эквивалентами.The breadth and scope of the embodiments of the invention should not be limited by any of the exemplary embodiments described above, but should be defined only in accordance with the following claims and their equivalents.

Условный язык, включающий в себя такие термины, как может/могут, можно и другие, выражающие возможность, если специально не указано иное или иным образом не понимается в используемом контексте, обычно предназначен для обозначения того, что данные реализации могут включать в себя, тогда как другие реализации не включают в себя данные признаки, элементы и/или операции. Таким образом, такой условный язык обычно не подразумевает обозначения того, что признаки, элементы и/или операции обязательно требуются для одной или более реализаций, или что одна или более реализаций обязательно включают в себя логику для принятия решения, с вводом или подсказкой пользователя или без них, включены ли эти признаки, элементы и/или операции или должны ли они выполняться в какой-либо конкретной реализации.Conventional language, including terms such as may/may, can, and others expressing possibility, unless specifically stated otherwise or otherwise understood in the context used, is generally intended to indicate what given implementations may include, then as other implementations do not include these features, elements and/or operations. Thus, such conventional language is not generally intended to indicate that features, elements, and/or operations are necessarily required by one or more implementations, or that one or more implementations necessarily include logic for making a decision, with or without user input or prompting. them, whether these features, elements and/or operations are included or must be performed in any particular implementation.

Описание и прилагаемые чертежи раскрывают примеры систем и системы, которые могут обеспечивать настраиваемые, по существу, эксцентрические механические возмущения и/или, по существу, линейные круговые механические возмущения. Конечно, невозможно описать каждую мыслимую комбинацию элементов и/или способов для целей раскрытия различных аспектов изобретения, но можно признать, что возможны многие дополнительные комбинации и перестановки раскрытых элементов. Соответственно, в изобретение могут быть внесены различные модификации, не выходящие за рамки его объема или сущности. Дополнительно или альтернативно, из рассмотрения описания и прилагаемых чертежей, раскрытых в настоящем документе, могут быть очевидны другие варианты осуществления изобретения и его практическая реализация. Предполагается, что примеры, представленные в описании и прилагаемых чертежах, должны рассматриваться во всех отношениях как иллюстративные, а не ограничительные. Хотя здесь используются конкретные термины, они используются только в общем и описательном смысле, а не в целях ограничения.The description and accompanying drawings disclose examples of systems and systems that can provide tunable, substantially eccentric mechanical disturbances and/or substantially linear circular mechanical disturbances. Of course, it is not possible to describe every conceivable combination of elements and/or methods for purposes of disclosing various aspects of the invention, but it will be recognized that many additional combinations and permutations of the disclosed elements are possible. Accordingly, various modifications may be made to the invention without departing from its scope or spirit. Additionally or alternatively, other embodiments of the invention and practice thereof may be apparent from consideration of the description and accompanying drawings disclosed herein. It is intended that the examples set forth in the specification and accompanying drawings are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. Although specific terms are used herein, they are used only in a general and descriptive sense and not for limitation purposes.

--

Claims (23)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Эксцентриковое вибрационное устройство, содержащее:1. An eccentric vibration device containing: первый вал, имеющий первый конец и второй конец;a first shaft having a first end and a second end; второй вал, имеющий третий конец и четвертый конец, причем первый и второй валы имеют общую ось, а первый конец и третий конец находятся рядом друг с другом;a second shaft having a third end and a fourth end, the first and second shafts having a common axis and the first end and the third end being adjacent to each other; первую массу, эксцентрически установленную на первом валу и выполненную с возможностью вращения вокруг первого вала;a first mass eccentrically mounted on the first shaft and rotatable about the first shaft; вторую массу, эксцентрически установленную на втором валу и выполненную с возможностью вращения вокруг второго вала;a second mass eccentrically mounted on the second shaft and rotatable about the second shaft; третью массу, эксцентрически установленную на первом валу под первым углом относительно первой массы и выполненную с возможностью вращения вокруг первого вала;a third mass eccentrically mounted on the first shaft at a first angle relative to the first mass and rotatable about the first shaft; четвертую массу, эксцентрически установленную на втором валу под вторым углом относительно второй массы и выполненную с возможностью вращения вокруг второго вала;a fourth mass eccentrically mounted on the second shaft at a second angle relative to the second mass and rotatable about the second shaft; причем третья и четвертая массы пространственно отделены от, соответственно, первой и второй масс и выполнены с возможностью действия частично уравновешивающими массами первой и второй массам, соответственно;wherein the third and fourth masses are spatially separated from, respectively, the first and second masses and are configured to act as partially counterbalancing masses to the first and second masses, respectively; приводную систему, выполненную с возможностью выборочного генерирования эллиптического, кругового и линейного колебательного движения, так что:a drive system configured to selectively generate elliptical, circular and linear oscillatory motion such that: в первой выбираемой настройке приводная система сообщает вращательное движение первому и второму валам, чтобы заставить первую и вторую массы вращаться в общем направлении, создавая тем самым эллиптическое или круговое колебательное движение устройства; и во второй выбираемой настройке приводная система сообщает вращательное движение первому и второму валам, чтобы заставить первую и вторую массы вращаться в противоположных направлениях, создавая тем самым линейное колебательное движение устройства.in the first selectable setting, the drive system imparts rotational motion to the first and second shafts to cause the first and second masses to rotate in a common direction, thereby creating an elliptical or circular oscillatory motion of the device; and in a second selectable setting, the drive system imparts rotational motion to the first and second shafts to cause the first and second masses to rotate in opposite directions, thereby producing a linear oscillatory motion of the device. 2. Устройство по п.1, в котором приводная система дополнительно содержит: узел первого двигателя, прикрепленный к первому валу и выполненный с возможностью сообщения вращательного движения первому валу; и узел второго двигателя, прикрепленный ко второму валу и выполненный с возможностью сообщения вращательного движения второму валу.2. The apparatus of claim 1, wherein the drive system further comprises: a first motor assembly attached to the first shaft and configured to impart rotational motion to the first shaft; and a second motor assembly attached to the second shaft and configured to impart rotational motion to the second shaft. 3. Устройство по п.1, дополнительно содержащее систему управления, выполненную с возможностью управления частотами вращения, направлениями и относительными угловыми положениями первой и второй масс, чтобы тем самым управлять линейным, эллиптическим и круговым колебательным движением устройства.3. The device of claim 1, further comprising a control system configured to control the rotational speeds, directions and relative angular positions of the first and second masses, thereby controlling the linear, elliptical and circular oscillatory motion of the device. 4. Устройство по п.3, в котором система управления дополнительно выполнена с возможностью управления углом линейного движения путем управления относительными угловыми положениями первой и второй масс.4. The device according to claim 3, wherein the control system is further configured to control the angle of linear motion by controlling the relative angular positions of the first and second masses. 5. Устройство по п.4, в котором система управления дополнительно выполнена с возможностью изменения угла линейного движения с первого угла на второй угол во время работы устройства.5. The device according to claim 4, wherein the control system is further configured to change the angle of linear motion from the first angle to the second angle during operation of the device. 6. Устройство по п.3, в котором система управления дополнительно выполнена с возможностью перехода от линейного движения к эллиптическому или круговому движению во время работы устройства.6. The device according to claim 3, wherein the control system is further configured to transition from linear motion to elliptical or circular motion during operation of the device. 7. Устройство по п.3, в котором система управления дополнительно выполнена с возможностью управления первым и вторым валами так, чтобы они вращались в противоположных направлениях с одинаковой частотой для создания линейных колебаний.7. The apparatus of claim 3, wherein the control system is further configured to control the first and second shafts so that they rotate in opposite directions at the same frequency to produce linear oscillations. 8. Устройство по п.3, в котором система управления дополнительно выполнена с возможностью управления первым и вторым валами так, чтобы они вращались в одном направлении с одинаковой частотой для создания круговых колебаний.8. The apparatus of claim 3, wherein the control system is further configured to control the first and second shafts so that they rotate in the same direction at the same frequency to produce circular vibrations. 9. Устройство по п.1, в котором:9. Device according to claim 1, in which: первая масса установлена на первом конце первого вала или рядом с ним, а третья масса установлена на втором конце первого вала или рядом с ним; и вторая масса установлена на третьем конце второго вала или рядом с ним, а четвертая масса установлена на четвертом конце второго вала или рядом с ним.a first mass is mounted on or adjacent to a first end of the first shaft, and a third mass is mounted on or adjacent to a second end of the first shaft; and a second mass is mounted on or adjacent to a third end of the second shaft, and a fourth mass is mounted on or adjacent to a fourth end of the second shaft. 10. Устройство по п.1, в котором первая и третья массы, по существу, параллельны; и вторая и четвертая массы, по существу, параллельны.10. The device according to claim 1, wherein the first and third masses are substantially parallel; and the second and fourth masses are substantially parallel. 11. Устройство по п.1, в котором первый и второй углы составляют приблизительно 180 градусов, каждый.11. The apparatus of claim 1, wherein the first and second angles are each approximately 180 degrees. 12. Устройство по п.3, дополнительно содержащее измерительное устройство, выполненное с возможностью измерения углового положения и/или скорости первой и второй масс.12. The device according to claim 3, further comprising a measuring device configured to measure the angular position and/or speed of the first and second masses. 13. Устройство по п.12, в котором система управления дополнительно выполнена с возможностью управления одним или более из частот вращения, направлений и относительных угловых положений первой и второй масс на основании измерений, выполненных измерительным устройством.13. The apparatus of claim 12, wherein the control system is further configured to control one or more of the rotational speeds, directions, and relative angular positions of the first and second masses based on measurements made by the measuring device. 14. Устройство по п.3, в котором система управления выполнена с возможностью управления коле-14. The device according to claim 3, in which the control system is configured to control the wheel - 16 043305 бательным движением так, чтобы оно было линейным движением вдоль линии, ориентированной под углом в диапазоне от приблизительно 0 радиан до приблизительно π радиан относительно фиксированного направления.- 16 043305 battal movement so that it is a linear movement along a line oriented at an angle ranging from approximately 0 radians to approximately π radians with respect to a fixed direction. 15. Реализуемый процессором способ управления эксцентриковым вибрационным устройством по п.1, включающим в себя первый вал, имеющий первый конец и второй конец; второй вал, имеющий третий конец и четвертый конец, причем первый и второй валы имеют общую ось, а первый конец и третий конец находятся рядом друг с другом; первую массу, эксцентрически установленную на первом валу и выполненную с возможностью вращения вокруг первого вала; вторую массу, эксцентрически установленную на втором валу и выполненную с возможностью вращения вокруг второго вала; третью массу, эксцентрически установленную на первом валу под первым углом относительно первой массы и выполненную с возможностью вращения вокруг первого вала; четвертую массу, эксцентрически установленную на втором валу под вторым углом относительно второй массы и выполненную с возможностью вращения вокруг второго вала; причем третья и четвертая массы пространственно отделены от, соответственно, первой и второй масс и выполнены с возможностью действия частично уравновешивающими массами первой и второй массам, соответственно; и приводную систему, выполненную с возможностью выборочного генерирования эллиптического, кругового и линейного колебательного движения, так что:15. A processor-implemented method for controlling an eccentric vibration device according to claim 1, including a first shaft having a first end and a second end; a second shaft having a third end and a fourth end, the first and second shafts having a common axis and the first end and the third end being adjacent to each other; a first mass eccentrically mounted on the first shaft and rotatable about the first shaft; a second mass eccentrically mounted on the second shaft and rotatable about the second shaft; a third mass eccentrically mounted on the first shaft at a first angle relative to the first mass and rotatable about the first shaft; a fourth mass eccentrically mounted on the second shaft at a second angle relative to the second mass and rotatable about the second shaft; wherein the third and fourth masses are spatially separated from, respectively, the first and second masses and are configured to act as partially counterbalancing masses to the first and second masses, respectively; and a drive system configured to selectively generate elliptical, circular and linear oscillatory motion such that: в первой выбираемой настройке приводная система сообщает вращательное движение первому и второму валам, чтобы заставить первую и вторую массы вращаться в общем направлении, создавая тем самым эллиптическое или круговое колебательное движение устройства; и во второй выбираемой настройке приводная система сообщает вращательное движение первому и второму валам, чтобы заставить первую и вторую массы вращаться в противоположных направлениях, создавая тем самым линейное колебательное движение устройства, при этом способ содержит:in a first selectable setting, the drive system imparts a rotational motion to the first and second shafts to cause the first and second masses to rotate in a common direction, thereby creating an elliptical or circular oscillatory motion of the device; and in a second selectable setting, the drive system imparts rotational motion to the first and second shafts to cause the first and second masses to rotate in opposite directions, thereby creating a linear oscillatory motion of the device, the method comprising: управление, посредством процессорной схемы, приводной системой для выбора первой выбираемой настройки или второй выбираемой настройки.controlling, by the processor circuit, the drive system to select the first selectable setting or the second selectable setting. 16. Способ по п.15, дополнительно содержащий управление, посредством процессорной схемы, приводной системой для управления углом линейного движения путем управления относительными угловыми положениями первой и второй масс.16. The method of claim 15, further comprising controlling, through the processor circuit, the drive system to control the angle of linear motion by controlling the relative angular positions of the first and second masses. 17. Способ по п.16, дополнительно содержащий управление, посредством процессорной схемы, приводной системой для изменения угла линейного движения с первого угла на второй угол во время работы устройства.17. The method of claim 16, further comprising controlling, by the processor circuit, the drive system to change the angle of linear motion from the first angle to the second angle during operation of the device. 18. Способ по п.15, дополнительно содержащий управление, посредством процессорной схемы, приводной системой для перехода от линейного движения к эллиптическому или круговому движению во время работы устройства.18. The method of claim 15, further comprising controlling, through the processor circuit, the drive system to transition from linear motion to elliptical or circular motion during operation of the device. 19. Способ по п.15, дополнительно содержащий управление, посредством процессорной схемы, приводной системой для обеспечения вращения первого и второго валов в противоположных направлениях с общей частотой для создания линейных колебаний.19. The method of claim 15, further comprising controlling, through the processor circuit, the drive system to cause the first and second shafts to rotate in opposite directions at a common frequency to produce linear oscillations. 20. Способ по п.15, дополнительно содержащий управление, посредством процессорной схемы, приводной системой для обеспечения вращения первого и второго валов в одном направлении с одинаковой частотой для создания круговых колебаний.20. The method of claim 15, further comprising controlling, through the processor circuit, the drive system to cause the first and second shafts to rotate in the same direction at the same frequency to produce circular vibrations. 21. Способ по п.15, дополнительно содержащий:21. The method according to claim 15, additionally containing: отслеживание, посредством процессорной схемы, измерительного устройства для измерения углового положения и/или скорости первой и второй масс; и на основании измерений, выполненных измерительным устройством, управление, посредством процессорной схемы, приводной системой для управления одним или более из частот вращения, направлений и относительных угловых положений первой и второй масс.monitoring, by means of a processor circuit, a measuring device for measuring the angular position and/or velocity of the first and second masses; and based on the measurements made by the measuring device, controlling, through the processor circuit, the drive system to control one or more of the rotational speeds, directions, and relative angular positions of the first and second masses. 22. Способ по п.15, дополнительно содержащий управление, посредством процессорной схемы, приводной системой для управления колебательным движением так, чтобы оно было линейным движением вдоль линии, ориентированной под углом в диапазоне от приблизительно 0 радиан до приблизительно π радиан относительно фиксированного направления.22. The method of claim 15, further comprising controlling, by the processor circuitry, the drive system to control the oscillatory motion so that it is linear motion along a line oriented at an angle ranging from about 0 radians to about π radians with respect to a fixed direction. 23. Способ управления эксцентриковым вибратором, содержащим первый вал, имеющий первый конец и второй конец; второй вал, имеющий третий конец и четвертый конец, причем первый и второй валы имеют общую ось, а первый конец и третий конец находятся рядом друг с другом; первую массу, эксцентрически установленную на первом валу и выполненную с возможностью вращения вокруг первого вала; вторую массу, эксцентрически установленную на втором валу и выполненную с возможностью вращения вокруг второго вала; третью массу, эксцентрически установленную на первом валу под первым углом относительно первой массы и выполненную с возможностью вращения вокруг первого вала; четвертую массу, эксцентрически установленную на втором валу под вторым углом относительно второй массы и выполненную с возможностью вращения вокруг второго вала; причем третья и четвертая массы пространственно отделены от, соответственно, первой и второй масс и выполнены с возможностью действия частично уравновешивающими массами первой и второй массам, соответственно; и приводную систему, выполненную с возможностью выборочного генерирования эллиптического, кругового и ли-23. A method for controlling an eccentric vibrator, comprising: a first shaft having a first end and a second end; a second shaft having a third end and a fourth end, the first and second shafts having a common axis and the first end and the third end being adjacent to each other; a first mass eccentrically mounted on the first shaft and rotatable about the first shaft; a second mass eccentrically mounted on the second shaft and rotatable about the second shaft; a third mass eccentrically mounted on the first shaft at a first angle relative to the first mass and rotatable about the first shaft; a fourth mass eccentrically mounted on the second shaft at a second angle relative to the second mass and rotatable about the second shaft; wherein the third and fourth masses are spatially separated from, respectively, the first and second masses and are configured to act as partially counterbalancing masses to the first and second masses, respectively; and a drive system configured to selectively generate elliptical, circular and linear --
EA202191900 2018-02-19 2019-02-19 ECCENTRIC VIBRATION DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING SUCH DEVICE EA043305B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US62/632,348 2018-02-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA043305B1 true EA043305B1 (en) 2023-05-12

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11478823B2 (en) Eccentric vibrator systems and methods
US3659465A (en) Vibrating apparatus utilizing a plurality of vibrating sources
CN100469653C (en) Device to control a vibrator having unbalanced rotors
US5979640A (en) Vibrating conveyor drive with continuously adjustable stroke
SE513571C2 (en) Apparatus for generating mechanical vibrations
US2531706A (en) Vibrating device for a directed vibratory effect by means of rotatable vibratory members
Andrievsky et al. Angular velocity and phase shift control of mechatronic vibrational setup
KR20010030890A (en) Electronically coupled multiple shaft drive system for vibrating equipment
EA043305B1 (en) ECCENTRIC VIBRATION DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING SUCH DEVICE
EA045071B1 (en) ECCENTRIC VIBRATION DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING SUCH DEVICE
Boikov et al. Experimental study of unbalanced rotors synchronization of the mechatronic vibration setup
OA19874A (en) Eccentric vibrator systems and methods.
CN109238607B (en) Control system of three-degree-of-freedom resonance device
JPH07289993A (en) Vibration starting apparatus for vibration table and method for driving thereof
US4308758A (en) Drive box
KR0178735B1 (en) Ultrasonic motor
US3312887A (en) Speed control for electric motor
US20230415200A1 (en) Motor-vibrator assembly for a vibrating machine
CA2287851A1 (en) Unbalanced vibrator for stone forming machines
RU1773695C (en) Vibrational installation
JPH06189502A (en) Oscillator
JPS58167316A (en) Vibrating conveyor
SU388974A1 (en) INERTIAL VIBRATOR
JP2022166945A (en) Component loosening device, and method for controlling component loosening device
JPH09285762A (en) Vibrator of vibrating table