FI64299B - Fjaederupphaengd anordning - Google Patents

Description

K3F*} w „,)χ'·''υ'·υτ0-·)0-ΚΑ,·!υ 64299

Λ ' > UT!.f/SNI»<OSSKI!ir-T

•söfl (45) " (51) 3 06 B '· /'S , Ί 0? ~ ^,. 7j ? SUOM I —Ff N LAN Ο i2·) 'f'- --- t'J?\ Hi'- *r !iOi!vS — Ar.r.*;:'n>£>c>.£ U : . Ui ., ' (73) AIko£.!v5......Giklghetsdsg 37 . 77 .

(41) TuiWt Ju!kisekst --- 8l*v;t. < ''-ntiy 1 :. _ γγ _ 70

Patentti- Ja rekisterihallitut ν**μμρ·η»·.p koppikin P„n._

Patent-och registeratyrelser* ' Ansukin utiigd oeh utukrtten pubiicerad .’).<y;· . c (32)(3..)(31) Pyydetty etu oik «.!.·.—Begird prloi Itet ]y-_ " _γ ;

Rug : oi-Sverige (it.:· it 7-- (72 ) Hau::-Henrik iarroa Wallin , 3ne'3j-:-cack···.'), Erie r-o3 .Ericsson, laiha ui, tuot:,i-Eve.0 ge (EE) (6-6 uvu/iJ "(pustettu laite - Fjäkeriippiängt. ar.orcuring

Eek'iinton kohteen? on j aisttvas t:i rlt'' toettu I .'"te, j oka on varustet - r käyte oi el t uo.c-: 1 la puhtaan e 1 lipt .1 pop töf aiiitiyli itke':: synnyttämiseksi ja joss:1 on kaksi värähte1 ymsean , jotka kammatkin on sovii:etoj työrivästi omalle pyöriraisakse'! i 1 lei-.n snuroadoatann. erilaistan vainion synnyt Läfliiseksi noo tto reiden avo) la kamaankin värähte! yrj.issaan.

CE-patentt i julkaisusta °>72 483 on päinvastoin kuin US-patent-ti j u Ike 1 uusta 2 200 734 tunnettu alussa inair.icte 1 ai I a, o·..k- mukaan kumpaakin värähte iymassaa käyttävät erikoisesti silken iurkoilet ui moottorit elliptisen värähtelyliikkeen synny kiäirn. seksi . -in-i /at en 11 i-julkai iiur. 2 200 724 mukaisessa rakenteessa kunnan k La varäht·--' ynassan synkroninen liike saavutetaan h< mmaspyörävoinarss:? irrolla, joka lisää värähtelevää massaa ja joka pientä välystä a i ka?, n s a a + ne s sn on hyvin kai 11 s v a lm. .is taa.

Elliptisen värähtelyn sviryttaruu ,;k: j. käytetään DE-patent t.: i~ ju 1 kai su:· 072 488 Kiukaisessa rakon te a ra-a kahta i v ves tään synkronoituvaa 1 on tovoiman synny tt ä j ää., joissa kummassakin on omi käy t tömoot ~ 2 64299 tori, joiden käyttötehot ovat säädettäviä ja joiden pyörimissuunta on valinnaisesti sama tai vastakkainen. Värähtelyrnassojen tulee tällöin olla muodostettu valinnaisesti eri suuruisiksi, jotta ellipsi-värähtelyjä voidaan suorittaa. Eri yhdistelmämahdollisuuksien esittämisestä huolimatta ei puhtaan ellipsivärähtelyn synnyttäminen ole kuitenkaan mahdollista, koska ei voida välttää sitä, että järjestelmässä syntyy aina kallistusmomentteja suhteessa järjestelmän painopisteeseen. Täten tuloksena on päällekkäisiä värähtelyjä, joista ei voi syntyä puhdasta elliptistä värähtelyä.

Tämän vuoksi keksinnön tehtävänä on sovittaa kummankin massan pyörimisakselin sovitus järjestelmän painopisteeseen nähden siten, että joustavasti ripustettu laite värähtelee puhtaassa elliptisessä liikkeessä, jossa ei ole kallistusliikkeitä. Tämä tulee saada aikaan mahdollisimman yksinkertaisin rakenteellisin keinoin laajaa käyttöalaa varten.

Tämä tehtävä ratkaistaan keksinnön mukaisesti patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa määritellyn rakenteen avulla.

Keksinnön mukainen järjestelmä lähtee siitä, että värähtely-massojen itsesynkronointi voi tapahtua ilman että värähtelymassat pitää synkronoida voimansiirron välityksellä. Värähtelymassat ovat tällöin pyöritettävissä pyörimisakseliensa ympäri vastakkaisiin suuntiin. Vaaditulla rakenneperustalla värähtelyrnassojen pyörimisakselin sijainnille toisiinsa nähden ja järjestelmän painopisteeseen nähden saadaan tulokseksi yllättäen, että jopa eri suuruisilla värähtely-massoilla voidaan synnyttää synkronointivaikutus massojen pyörimisliikkeiden välille sen tosiasian tuloksena, että edestakaisinliike on taipuvainen menemään suuntaan, jota eivät määrää ainoastaan epätasapainojen suuruudet ja niiden vaikutuskohta vaan myös painopisteen asema. Tästä ratkaisusta on tuloksena vakaa elliptinen liike, jonka pääakseli kulkee värähtelevän massan painopisteen kautta pitkin suoraa, jonka ensinnäkin määrää se ehto, että pyörimisakselien normaalit ovat tähän suoraan nähden kääntäen verrannollisia vastaavien värähtelymassojen suuruuksien ja niiden keskimääräisten aksiaalisten etäisyyksien tuloihin ja toiseksi se ehto, että suora puolittaa kulman, jonka kärki on painopisteessä ja jonka kyljet kulkevat pyörimisakselien kautta. Nämä ehdot voidaan annettua ratkaisua vastaavasti muotoilla apollonius-ympyrän avulla.

Ratkaisussa on, toisin sanoen ilmaistuna, joustavasti ripustetun laitteen painopiste sovitettu suhteessa kumpaankin pyörimisakseliin siten, että yksi suora, joka osuu yhteen olennaisesti 3 64299 elliptisen tärytysliikkeen ison akselin kanssa, on sen kulman puolittama, jonka kärki on painopisteessä ja jonka kyljet kulkevat pyörimisakselien kautta ja kulkee kummankin pyörimisakselin välissä siten, että pyörimisakselien ja tämän suoran välisten normaalien pituudet ovat kääntäen verrannollisia vastaavan värähtelymassan suuruuden sekä sen ja vastaavan pyörimisakselin välisen keskimääräisen etäisyyden tuloihin.

Sopiva suhde akselien välillä elliptisessä värähtelvlirkkees-sä saadaan, jos massa kertaa aksiaalinen etäisyys molemmille pyöriville massoille suhtautuu, kuten 2:1.

Erityisesti, kun käyttölaitetta tulee käyttää kuljettimessa, - c mutta myös muutoin, voi olla sopivaa panna tämä isoakseli 4b :n kulmaan seulatason suhteen, mikä saadaan, jos niiden suorien välinen puolittaja, joka yhdistää ripustetun laitteen painopisteen pyörimis-akseleihin, asetetaan tällaiseen suuntaan.

Voidaan panna merkille, että yleensä en sopivaa asettaa kumpikin pyörimisakseli jokseenkin suurelle etäisyydelle painopisteestä, koska tämä helposti siirtyy jonkip verran riippuen vaihtelevasta kuormituksesta. Tällaisessa tapauksessa tulee nimittäin painopisteen siirtymisen vaikutus värähtelyn suuruuteen ja suuntaan jäämään kohtuulliseksi .

Samoin voidaan panna merkille, että kumpikin pyörimisakseli voidaan sijoittaa painopisteen joko yläpuolelle tai alapuolelle, jolloin sopiva sijoitus ratkeaa tarkoitetun käytön mukaan, koska tietyissä tapauksissa lienee tarkoituksenmukaista antaa niille alhainen sijoitus esim. jotta olisi häiriötön tila täristetyn laitteen yläpuolella, kun taas toisissa tapauksissa korkea sijoitus voi olla edullisempi.

Keksintöä tullaan nyt lisäksi valaisemaan piirustuksiin liittyen. Kuvio 1 esittää tällöin seulan rakennetta sivulta katsottuna. Kuvio 2 esittää samaa seulaa ylhäältä katsottuna. Kuvio 2A esittää pyörivää massaa läpileikkauksessa. Kuviot 3-6 esittävät geometrisia diagrammeja, joiden avulla kuvataan keksinnön perusperiaatteita.

Kuvioissa 1 ja 2 esitetään seula, johon on sovellettu keksinnön periaatteita. Kaksi sähkömoottoria 1 ja 2 käyttävät kumpikin omaa pyörivää massaansa. Nämä on asennettu pölysuojattujen kuorien sisään (katso kuvio 2A) ja sovitettu jaetuiksi kahteen osaan seulan eri. puolelle ja käyttöä varten olevat akselit menevät läpi. Moottorit on asennettu alustalle, joka ei ota osaa seulan pyörivään liikkeeseen, minkä johdosta pyörivää massaa pidetään alhaalla. Moottorien 4 64299 ja vastaavien pyörivien massojen akseleiden välillä on ta < pe i s*+-akselikytkennät, jotka muodostuvat edullisesti kuk.: rt kahdella kai— daanin ivolel Lä (ei esitetty) varustetusta akselista. Moottori*- O" sovitettu pyörimään vastakkaisia rs suertiin ia yhrr suuri' la nj»o,·* i — iiskierros1uvui1 la. Sopivasti ne muoaostuvnt tavu 1! sista, oikosul-jetuista asynkronimoottore i s ta. Xytk< r.r.än johdosta seulan kautta ne tullaan, kun ne molemmat käynr isretuän, rattainaan toimimaan tahdissa, niin että tietyin edellytyksin saadaan t ra n s laet i oluo n ne 11 a oleva elliptinen kiertoliike koko jousien varaan r·oustetu?]p massalle, pääasiassa vapaana muista värähtelymuodoista . esim. keinnmis-1rikkeestä.

Niitä laskelmia, joista tarkasti käy selville, millä edel.lv-tyksillä saadaan elliptinen värähtelyliike, jota eivät i:oif'.TMc'!P"3 muut värähtely-muodot, häiritse, ;t määrite IM ä taro -mmin . ivydvmmt tässä esittelemään saadut tulokset, nimittäin, että värähtelyn isoah-se.li tulee si j aidseinaan sillä suoralla, jolle sovitetut normaalit kummastakin pyörimisakselista suhtautuvat kääntäen verrannollisesti pyörivien massojen ja niiden pyörimisukseleiden tuloon sekä että etäisyydet näiden normaalien kantapi. s teiden välillä suoralla ia painopiste omaavat saman suhteen.

Näkemyk se1linen tapa oivaltaa, että saadut yhteydet pätevät, saadaan, jos tarkastellaan kuviota 3 ja ajatellaan, eetä kummankin pyörivän massaa massevoimat ovat vei ranrei lisiä massan ja ma s so ie r. värähdys?nteen tuloon. Nyt vaaditaan, että tulee olla ratkaisu, jossa massat l-Liukuvu c sy ηκι. cmsesti, mutta jossa aulaan saatu liike on vapaa liertymisestä painopisteen ympäri. Nähdään tällöin, että kun ma s save· ;.mut vaikuttavat y hr.essa, saadaan -a er tym. ..· . yvo irons ta.· vapaana olemista varten ehto in r.b -- m0r.,d, kuvioissa im.· - ryvin mer- li Z z, kinnöin. Samoin edellyttäen synkronista lii kettä, saadaan 90°:n tapausta virien myöhemmin, jolloin voimat kulkevat vastakkaisiin suuntiin, anto t jotta kiertomomentit kumoaisivat toisensa.

Käytetyt merkinnät käyvät selville suoraan kuviosta 3..

Nämä ehdot voidaan kirjoittaa seuraavalla tavalla: _1__1 = §. , £ (!) m ., r 2 o a

Katso nyt kuviota 4, joka on sama kuvio kuin 3, mutta yksin-kertaisteuru siten, että pyörivien massojen ympyrät on otettu pois ja kirjainmerkinnät on viety sisään tiettyihin kalmoin. Voidaan panna

II

5 64299 merkille, etkö kolir.ioi.ssa CP, Λ j? C ?2 Br jotka ovat suorakulmaisia, lisäksi yhtälön (1) mukaan or kaksi sivua verranne1 li ura toistensa kanssa, minkä vuoksi nämä kaksi kolmiota ovat yr.cen.muotoisia. Niin muodoin kulmat AC?1 ja BCP^ ovat yhtä suuria, ni’'”. otti pisteiden C, p ja kautta kulkeva suora on puo 1 i11ajsv.tiva. Samoin oivallamme, että yhtälössä (1) annettu suh.de on voimassa myös ko · -raion sivujen 3C ia AC välillä, mikä muutoin pätee puo111 ta 3aiauseen mukaan.

Nyt voimme käsitellä ongelmaa löytää kaikki posterS, jotka täyttävät yhtälön (1), kun pisteet A ja 3 on annettu. Ongelma voidaan muotoilla ongelmana löytää kaikki pisteet, joista kahteen annettuun pisteeseen olevien etäisyyksien välinen suhne on όκιο. Katkaisu tähän ongelmaan on tunnettu Aivolleni ur-yrr.pyräua, sek.; esitetään kuviossa 6. Tämä voidaan konstruoine sillä tavuina, e* t u täydennetään sisempi jakopiste D, jonka etäisyys kumpaankin pisteeseen A ia B omaa annetun suhteen, ulommalla jakopisteellä 3, joka samoin täyttää saman ehdon. Sen jälkeen piirretään, se ympyrä keskipiste viivalla Ab, jonka kehä kulkee pisteiden D ja E kautta. Tämä on Apollonius-ympyrä ja haettu alue.

Ongelma löytää ulompi jakopiste ratkaistaan sillä tavalla, että kolmesta tunnetusta pisteestä A, B ja D, jotka ovat samalla viivalla, vedetään kolme viivaa mielivaltaiseen pisteeseen, jota voimme kutsua pisteeksi X. Pisteen D oletetaan sijaitseva: pistei den A ja E välissä. Vedetään pis teestä A mielivä! tairer. suora, jehu lei kitaa suoran DX ensimmäisessä leikkauspasteessM ja suoran Bk toisessa leikkauspisteessä. Pisteestä B "/edet ään suora ensimmäisen leikkauspisteen kautta, joka suora leikkuu suoran Ah kolmannessa leikkauspisteessä. Tämän jälkeen vedetään suora toisen ja kolmannen leikkauspisteen kautta. Missä tämä suora leikkaa pianoille A, B ja D yhteisen suoran, on haettu ulompi jakopiste, joka jakaa matta!'. AB samassa suhteessa kuin sisempi jakopiste D.

Kuvio 5 esittää erästä tapaa konstruoida ulompi ja kop is !··: k. jonka kautta voidaan piirtää Apollonius-ympyrä kuvion 6 mukaan.

Elliptisellä liikkeellä, joka saadaan epätasapainojen kautta, on kuten jo aikaisemmin on mainittu, isoakseli puolittajalla Cd, Näemme tällöin, että saamme kaksi erikoistapausta, nimittäin, kun järjestelmän painopiste on jommassa kummussa pisteistä D tai E. Seivästi tullaan myös näissä tapauksissa saamaan ratkaisuja, joissa on o 13 i; - t inon liike sen mukana degeneroitu pieni- ja vastaavast i i no-ak?:< · i v 1 ; i r.sii pyörimisakselien välisellä yhdistyne i iva 1 1 a AB.

6 64299

Kun on kysymuksessä puhtaasti käytännöllinen suoritus ja halutaan soveltaa keksintöä esim. seulan rakenteessa, on sopivaa ottaa huomioon tietyt tekijät. Esimerkiksi on edullista sijoittaa järjestelmän painopiste suurelle etäisyydelle pyörimisakseleista, koska vinon kuormituksen vaikutus seulotulle materiaalille tällöin jää pienemmäksi. On lisäksi selvää kuviosta 6, että pyörimisakselit voidaan sijoittaa järjestelmän painopisteen joko alapuolelle tai yläpuolelle .

Massan ja pyörivien massojen pyörimissäteen tulojen välinen suhde ratkaisee suhteen heilahdusellipsin isoakselin ja pikkuakse-lin välillä (edellyttäen, että ripustus on symmetrinen). Tämä suhde voidaan laskea lausekkeesta: m1 Γ1 + m2 r2 ml Γ1 - m2 r2

Sopiva suhde isoakselin ja pikkuakselin välillä on 3:1, mikä johtaa siihen, että r^ : m2 r2 = 2:1.

Kuvioissa 1 ja 2 esitetyissä rakenteissa ripustettu massa on 1 000 kg. Pyörivät massat pyörivät keskustan ympäri, jotka ovat 100 cm:n keskinäisellä etäisyydellä ja ovat verrannollisia vastaavasti 65 ja 35 kg:n pistemassoihin, joiden keskisäteet ovat 20 cm. Osoittautuu, että saadaan elliptinen liike, kun a = 50 cm, c= 93 cm, b = 15 cm ja d = 28 cm (merkinnät kuvion 3 mukaan). Tällöin vahvistuu kokeellisesti se, mitä teoria esittää. (Jos pyörivät massat ottavat suuria kulmia akseleiden ympärillä, on tietysti tehtävä kosi-nikorjaus integroitaessa tehollisen massaetäisyyden tai keski säteen määräämiseksi.)

Yhteenvetona todetaan, että keksinnön avulla voidaan aikaansaada parempi ja halvempi käyttölaite elliptistä täristysliikettä varten. Keksinnön avulla voidaan poistaa raskas eikä erityisen halpa vaihdelaatikko. Esitetyssä esimerkissä on molemmat moottorit sijoitettu pyörivän järjestelmän ulkopuolelle, mikä yleensä on sopivinta. Mikään ei kuitenkaan estä sijoittamasta moottoreita joustavasti ripustettuun laitteeseen, jos tämä muusta syystä olisi sopivaa.

Olemme täten osoittaneet, että on mahdollista aikaansaada eri suurilla pyörivillä massoilla elliptinen täristysliike, olennaisesti ilman pyörivää liikettä huolimatta vaihdelaatikon puuttumisesta. On selvää, että pienehkö poikkeama meidän keksimästämme

Claims (2)

7 64299 konstruktiosäännöstä johtaa siihen, että voidaan saada tietty poikkeama elliptisestä liikkeestä, esim. sekoitusheilahtelu. Tarkoitus on, että myös tällaiset muunnokset, joita alan ammattimies voi muotoilla tarpeen ja tilaisuuden mukaan, kuuluvat patenttivaatimusten piiriin.

1. Joustavasti ripustettu laite, joka on varustettu käyttö laitteella puhtaan elliptisen värähtelyliikkeen synnyttämiseksi ja jossa on kaksi värähtelymassaa, jotka kummatkin on sovitettu pyörivästä omalle pyörimisakselilleen suuruudeltaan erilaisten voimien synnyttämiseksi moottoreiden avulla kumpaankin värähtelymassaan, tunnettu siitä, että värähtelymassan (m^ tai m2) sekä sen ja vastaavan pyörimisakselin (A, B) välisen etäisyyden (r^ tai x ) tulot ovat suuruudeltaan erilaiset, että moottorit (1, 2) on suoraan sovitettu käyttämään värähtelvmassoja (m^, m2) yhtä suurilla kierrosluvuilla, että joustavasti ripustetun laitteen painopiste (C) sijaitsee samassa kohdassa kuin kummankin värähtelymassan (m^ , m2) yhteinen värähdyspainopiste ja painopiste on pyörimisakseleiden (A, B) avulla määrätyllä Apollonius-ympyrällä ja että molempien pyörimisakseleiden (A, B) etäisyyksien (AC, BC) välinen suhde on kääntäen verrannollinen värähtelymassojen (m1, m„) sekä niiden ja vas-taavien pyörimisakselien (A, B) välisten keskimääräisten etäisyyksien (r^ , tuloihin niin, että AC _ m2 r2 BC m1 r

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen joustavasti ripustettu laite, tunnettu siitä, että mainittu suhde on olennaisesti 2:1.