ITPN20110068A1 - Sistema di alimentazione industriale con smarzatore di vibrazioni - Google Patents

Description

Titolo : SISTEMA DI ALIMENTAZIONE INDUSTRIALE CON SMORZATORE DI VIBRAZIONI

Descrizione

[0001] La presente invenzione riguarda sistemi di alimentazione industriali come caricatori di barre, caricatori automatici, coclee e nastri trasportatori.

[0002] Più in particolare, la presente invenzione riguarda un alimentatore automatico di barre a cui la seguente descrizione si riferisce a puro titolo di esempio.

[0003] Come à ̈ noto, alta velocità di rotazione della barra (5) all'interno della struttura portante di alimentazione produce vibrazioni della macchina gravi che vengono trasferiti alla carcassa dell'alimentatore, alle macchine utensili adiacenti e al pavimento.

[0004] Per ridurre le vibrazioni della macchina, negli alimentatori di oggi il le barre in rotazione sono mantenuti in linea con guide in gomma (4) collegati in maniera flottante alla struttura portante progettati per assorbire in parte le vibrazioni prima che raggiungano la struttura portante il carter .

[0005] In particolari condizioni di lavoro, tuttavia, il sistema di sospensione flottante non riesce a ridurre sufficientemente le vibrazioni della macchina raggiungendo la struttura portante e di conseguenza il carter, in modo che la macchina diventa rumoroso e instabile. Per esempio, le vibrazioni generate dalla barra in rotazione durante l'operazione di tornitura può essere amplificato dalla risonanza a una vibrazione inaccettabile e livello di rumore, e può danneggiare non solo l'alimentatore ma anche le macchine utensili e dei pezzi in lavorazione

[0006], Secondo la presente invenzione, viene fornito un sistema industriale di alimentazione, come sostenuto nelle rivendicazioni di accompagnamento.

[0007] Una non-limitante rappresentazione della presente invenzione sarà descritta a titolo di esempio, con riferimento ai disegni in accompagnamento, in cui:

La figura 1 mostra una vista prospettica, con parti in sezione e parti rimosse per chiarezza, di un alimentatore automatico di barre con uno smorzatore di vibrazioni in conformità con gli insegnamenti della presente invenzione;

La Figura 2 mostra una vista schematica frontale dello smorzatore di vibrazione dell'alimentatore automatico Figura 1.

[0008] Il numero 1 nei disegni che accompagnano indica nel suo complesso un alimentatore automatico di barre composto da una struttura portante 2, un carter 3 suscettibili di forti vibrazioni della macchina durante il funzionamento.

[0009] Più in particolare, nell'esempio riportato il sistema di alimentazione industriale 1 à ̈ un alimentatore automatico per barre 1 che comprende una struttura portante 2, un carter 3 fissato alla struttura portante 2 che poggia su un pavimento, una guida flottante in gomma 4 in grado di mantenere in linea una barra 5 interessata da lavorazione per asportazione di truciolo.

[0010] Barra 5 in lavorazione à ̈ trascinata dal mandrino del tornio a velocità differenti dalla macchina utensile e può essere di diversa lunghezza e spessore.

[0011] Con riferimento alle figure 1 e 2, il sistema di alimentazione industriale 1, ovvero l'alimentatore automatico per barre 1 comprende anche uno smorzatore di vibrazioni 6, che à ̈ fissato alla struttura portante 2 per ridurre le vibrazioni trasmesse alla struttura portante 2 e di conseguenza al carter 3 così come al sistema di sospensione 4 guando la barra 5 ruota. Più in particolare, lo smorzatore di vibrazione 6 à ̈ fissato all'interno del carter 3 preferibilmente, anche se non necessariamente, nella parte alta della struttura portante 2, e dispone di un telaio rigido 7 fissato rigidamente alla struttura portante 2; di una massa oscillante 8 alloggiata all'interno del telaio rigido 7, e almeno un mezzo elastico di supporto 9 che collega la massa oscillante 8 in modo flottante al telaio rigido 7.

[0012] Il peso della massa oscillante 8 Ã ̈ maggiore di 1% del peso totale della macchina, il mezzo di supporto elastico 9 comprende almeno un blocco monolitico o un pezzo 9 di gel polimerico viscoelastico con un modulo elastico dinamico G' inferiore a 1.000.000 Pa all'interno di una gamma di frequenza da 5 Hz a 50 Hz, e con un fattore di dissipazione inferiore a 0,6 in un intervallo di frequenze tra 5 Hz e 50 Hz.

[0013] In particolare, preferibilmente, anche se non necessariamente, il modulo elastico G' del gel polimerico viscoelastico dovrebbe essere inferiore a 1.000.000 Pa all'interno di un intervallo di frequenza compreso tra 3 Hz e 100 Hz, e il fattore di dissipazione dovrebbe essere inferiore a 0,6 all'interno di un intervallo di frequenza compreso tra 3 Hz e 100 Hz.

[0014] Più precisamente, in una rappresentazione preferita, il peso della massa oscillante 9 à ̈ superiore al 2% del peso totale della macchina; il modulo elastico G 'del gel polimerico viscoelastico à ̈ compreso tra 5,000 e 100.000 Pa all'interno di un intervallo di frequenza tra 5 Hz e 50 Hz, e preferibilmente, anche se non necessariamente, entro un intervallo di frequenza compreso tra 3 Hz e 100 Hz; il fattore di dissipazione del gel polimerico viscoelastico à ̈ compreso tra 0,1 e 0,4 in un intervallo di frequenza comprese tra 5 Hz e 50 Hz, e preferibilmente, anche se non necessariamente, entro un intervallo di frequenza compreso tra 3 Hz e 100 Hz.

[0015] Partendo dal presupposto che una delle estremità del campione di materiale (il gel polimerico viscoelastico) à ̈ fissato su un supporto rigido, che l'estremità opposta del campione di materiale à ̈ sottoposto a deformazioni di taglio a causa di una deformazione sinusoidale (periodica) , e che un sforzo di coppia sinusoidale venga trasmesso al sostegno: il modulo elastico G' à ̈ definito dalla seguente formula:

G-cos5

dove Î ́ à ̈ l'angolo di fase tra la deformazione e lo stress (fase tra i vettori deformazione e stress), Ï„ à ̈ il valore del vettore sforzo, e λ à ̈ il valore del vettore deformazione.

[0016] Il valore del vettore sforzo Ï„ Ã ̈ definito dalla seguente formula:

Ï„= MK

in cui M à ̈ il valore della coppia sinusoidale trasmessa al supporto, e Κτ la costante geometrica dello stress del campione di materiale testato.

[0017] Il valore del vettore deformazione λ à ̈ definito dalla seguente formula:

λ = Î ̃Κλ

dove Î ̃ à ̈ il valore dello spostamento angolare all'estremo del campione di materiale (per esempio il gel polimerico viscoelastico) , sottoposto alla deformazione sinusoidale, e Κλ à ̈ la costante geometrica di deformazione del campione di materiale testato.

[0018] Infine il fattore di dissipazione η à ̈ definito dalla seguente formula:

η =tan5

dove Î ́ Ã ̈ l'angolo di fase tra la deformazione e lo stress (fase tra i vettori deformazione e stress).

[0019] Con riferimento alla figura 2, nell'esempio riportato, il telaio rigido 7 Ã ̈ fissato rigidamente (ad esempio per mezzo di punti di saldatura o viti) alla parte superiore della struttura portante 2, e la massa oscillante 8 Ã ̈ costituita da un blocco monolitico prismatico 8 di cemento o metallo del peso di 21 kg, che si trova nel telaio rigido 7, e poggia su di esso con l'interposizione di una serie di blocchi a forma prismatica 9 di gel viscoelastico di poliuretano o di silicone con un modulo elastico G' di circa 25.000 Pa all'interno di un gamma di frequenza da 5 Hz e 25 Hz, e un fattore di dissipazione superiore a 0,2 all'interno di un intervallo di frequenze tra 5 Hz e 25 Hz. Questi blocchi a forma prismatica 9 definiscono i membri di supporto elastico 9 dello smorzatore di vibrazione 6.

[0020] Il funzionamento del caricatore automatico di barre 1 e dello smorzatore di vibrazioni 6 può essere dedotto dalla descrizione sopra, senza ulteriori spiegazioni richieste, salvo affermare che, grazie alle caratteristiche fisiche degli elementi di supporto 9 di gel polimerico viscoelastico, lo smorzatore di vibrazione 6 à ̈ in grado di ridurre notevolmente l'ampiezza di vibrazione in un ampio intervallo di velocità di rotazione delle barre in tornitura 5, e riesce anche a ridurre l'ampiezza dei picchi di vibrazione alle frequenze di risonanza della struttura di oltre il 65%.

[0021] Lo smorzatore di vibrazione 6, come sopra descritto, presenta numerosi vantaggi: la stabilità e la silenziosità della macchina 1 sono fortemente aumentate quando la barra in rotazione 5 raggiunge con la sua velocità di lavoro le frequenze di risonanza della macchina consentendo una riduzione di oltre il 65% della loro ampiezza di picco.

[0022] Inoltre, grazie ad un rapporto peso adeguato tra la massa oscillante 8 e il caricatore automatico 1, e grazie al corretto fattore di dissipazione degli elementi di supporto 9 in gel polimerico viscoelastico, le prestazioni di smorzamento delle smorzatore di vibrazione 6 rimangono alte in un ampio range operativo.

[0023] Chiaramente, cambiamenti possono essere apportati allo smorzatore di vibrazione 6 come descritto nel presente documento, senza, tuttavia, sviare dal campo di applicazione della presente invenzione. Per esempio, la massa oscillante 8 può poggiare sul telaio rigido 7 con l'interposizione di uno o più blocchi piatti in gel polimerico viscoelastico.

[0024] Secondo un'altra rappresentazione mostrata nella figura 2, la massa oscillante 8 dello smorzatore di vibrazione 6 si trova all'interno del telaio rigido 7 con interposizione di una serie di blocchi a forma prismatica 9 di gel polimerico viscoelastico non inserito solo sulla faccia inferiore, ma anche sulle facce verticali della massa oscillante 8.

[0025] Secondo un'ulteriore rappresentazione mostrata in figura 3, la massa oscillante 8 dello smorzatore di vibrazione 6 si trova all'interno del telaio rigido 7 con interposizione di una serie di blocchi a forma prismatica 9 di gel polimerico viscoelastico posto tutt' intorno il perimetro della massa oscillante 8.

[0026] Secondo un'ulteriore rappresentazione non mostrata, la massa oscillante 8 dello smorzatore di vibrazione 6 si trova all'interno del telaio rigido 7 con interposizione di una serie di blocchi a forma prismatica 9 di gel polimerico viscoelastico posizionato su ogni faccia geometrica della la massa oscillante.

Claims (10)

1. Titolo: SISTEMA DI ALIMENTAZIONE INDUSTRIALE CON SMORZATORE DI VIBRAZIONI Rivendicazioni 1. Sistema di alimentazione industriale (1) dotato di una struttura portante (2), un carter (3) fissato alla struttura portante (2) e caratterizzato dall'avere uno smorzatore di vibrazione (6) fissato alla struttura (2) in modo da ridurre le vibrazioni del sistema, lo smorzatore di vibrazione (6) composto da un telaio rigido di supporto (7) rigidamente fissato alla struttura (2), una massa oscillante (8) ospitata all'interno del telaio rigido di supporto (7), e almeno un blocco (9) di gel polimerico viscoelastico interposto tra la massa oscillante (8) e il telaio rigido di supporto (7) per supportare in modo flottante la massa oscillante (8).
2. 2. Sistema di alimentazione industriale, come rivendicato nella rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto blocco (9) di gel polimerico viscoelastico ha un modulo elastico (G<1>) inferiore a 1.000.000 Pa all'interno di una gamma di frequenza da 5 Hz e 50 Hz, e un fattore di dissipazione (η) inferiore a 0,6 in un intervallo di frequenze tra 5 Hz e 50 Hz.
3. 3. Sistema di alimentazione industriale, come rivendicato nella rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che il modulo elastico (G') di detto gel polimerico viscoelastico à ̈ inferiore a 1.000.000 Pa all'interno di un intervallo di frequenza compreso tra 3 Hz e 100 Hz e fattore di dissipazione (η) di detto gel polimerico viscoelastico à ̈ inferiore a 0, in un intervallo di frequenze tra 3 Hz e 100 Hz.
4. 4. Sistema di alimentazione industriale, come rivendicato in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il peso di tale massa oscillante (9) Ã ̈ maggiore di 1% del peso totale della macchina (2).
5. 5. Sistema di alimentazione industriale, come rivendicato in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il modulo elastico (G') di detto gel polimerico viscoelastico à ̈ compreso tra 5.000 Pa e 100.000 Pa all'interno di una gamma di frequenza da 5 Hz e 50 Hz e fattore di dissipazione (η ) ha dichiarato di gel polimerico viscoelastico à ̈ compreso tra 0,1 e 0,4 in un intervallo di frequenze tra 5 Hz e 50 Hz.
6. 6. Sistema di alimentazione industriale, come rivendicato nella rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che il peso di tale massa oscillante (9) Ã ̈ superiore al 2% del peso totale della macchina (2).
7. 7. Sistema di alimentazione industriale, come rivendicato in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta massa oscillante (8) Ã ̈ posizionata in detto telaio rigido (7) con interposizione di almeno un blocco (10) di gel polimerico viscoelastico.
8. 8. Sistema di alimentazione industriale, come rivendicato in una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7, caratterizzato dal fatto che detta massa oscillante (8) Ã ̈ posizionata in detto telaio rigido (7) con l'interposizione di una serie di blocchi a forma prismatica (9) di Gel viscoelastico polimerici collocati su una qualunque delle interfacce tra la massa oscillante (8) e il telaio rigido (7).
9. 9. Sistema di alimentazione industriale, come rivendicato in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto smorzatore delle vibrazioni (6) Ã ̈ fissato al carter (3).
10. 10. Sistema di alimentazione industriale, come rivendicato in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto sistema di alimentazione à ̈ un caricabarre automatico per tornio.