KR830002238B1 - 진동기계 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

진동기계
제1도는 본 발명에 의한 2 자유 진동계를 갖는 진동기계의 측면도.
제2도는 제1도의 평면도.
제3도는 제1도의 선(3-3)에 의한 단면도.
제4도는 제2도, 제3도의 화살표(4) 방향에서 도시한 부분 사시도.
제5도는 본 발명에 의한 2 자유 진동계를 갖는 진동기계의 제 2 실시예의 측면도.
제6도는 제 5 도의 배면도.
본 발명은 진동 기계에 관한 것으로, 특히 2 자유 진동계(two mass vibratory system)를 갖는 진동기계에 관한 것이다.
스크린과 이송기, 공급기 및 분리장치 등의 작업부재를 진동시키는 공업분야에서 진동 기계는 많이 사용 되어 왔다. 이러한 진동 기계는 통상적으로 주변 구조물과 함께 축을 지지하고 연결시키는 베어링을 통하여 회전벡터를 발생하기 위해서 하나 이상의 편심추를 부착한 회전축을 갖고 있다.
진동될 물체상에 그러한 회전 진동 구조물을 설치하는 통상의 방법은 통상 단순한 힘의 설계에 의한 시스템(brute forcd system)이다. 이러한 시스템에서는, 진동 기계 지지구조물은 편심중량의 축으로 부터 전달 되는 회전력 벡터가 진동운동이 필요한 작업부재에 지지베어링으로 부터 직접 전달할 수 있도록 진동될 물체에 직접 설치되어 있다. 회전 진동기계를 설치하는 통상의 방법에서 발생되는 문제는 진동운동의 방향이 진동기계를 진동할 물체에 연결하는 방법에 의해 제한되는 것이다.
단순한 힘에 의한 설계에 의해 통상적으로 얻어지는 원형운동에 반하여 비교적 선형의 운동을 얻기위해서, 최근의 진동기계는 진동운동이 일어나는 방향에 비교적 강성으로 하고 횡방향으로는 진동력이 적게 전달되도록 횡방향에 연성으로 되는 탄성부재를 사용한다. 이러한 구조물은 머스슈트(Musschoot)의 미합중국 특허 제 2,984,339호에 도시되어 있는데 이의 진동이송기(vibratory feeder)는 콘베이어 구조물에 회전진동 구조물을 설치하기 위한 한세트의 공기 스프링을 갖고 있다. 최근에는 진동될 물체에 여진기용 진동기를 설치하기 위한 탄성부재를 개발하였다. 이는 브루더라인(Bruderline)의 미합중국 특허 제 3,212,629호, 그리고 마키노(Makino)의 미합중국 특 허 제 3,396,294호에 도시되어 있는데 이는 모두 회전진동 구조물을 탄성 블럭에 의하여 진동될 물체에 연결하고 있다.
미합중국 특허 제 3,703,236호에는 2 자유 진동계의 진동방향을 제어하는 지지구조가 도시되어 있다.
진동선형 운동하는 스크린은 구 기부중 하나에 의해 구공된다. 제 1 장치는 편심축에 의해 구동되는 크랭크 아암으로 구성되고 크랭크 아암은 스크린 상자에 고정 또는 탄성적으로 지지된 프레임을 연결한다. 제 1 장치는 축 중심사이의 선에 평행하거나 횡단 방향안에 스크린을 반대 방향으로 회전하는 두축상의 각 평형추의 상대적인 방향성에 따라 진동시키는 편심추와 함께 반대 방향으로 회전하는 두축상의 각 평형추의 상대적인 방향성에 따라 진동시키는 편심추와 함께 반대 방향으로 회전하는 두축으로 구성된다.
미함중국 특허 제 3,583,553 및 3,703,236호에는 2 자유진동계의 기계가 도시되어 있다.
본 발명은 재료를 한 지점에서 다른 지점으로 이동시키는 동시에 재료로부터 물을 제거하는 대형 스크린 이송기가 도시되어 있다. 그러나, 본 발명에 의한 진동기계는 물을 제거함이 없이 재료의 이송 및 재료크기의 선별을 하고, 또는 종래의 진동기계에서 사용되는 다른 목적을 위해 사용할 수 있다.
본 발명에 의하면, 진동기계는 고정 지지부에 설치하도록 마련되고, 상기 진동기계는 종방향의 평면안에 작업부재를 갖고 있다. 상기 작업부재는 상기 종방향 평면에 평행한 예정된 성형 궤적을 따라 구동된다. 상기 진동기계는 작업부재를 현수시키는 측면으로 떨어진 측부를 갖는 프레임 부재와, 상기 부재중 하나를 상기지지부에 탄성적으로 설치하는 장치와 작업부재의 측면과 프레임부재의 측부상에 평평하고 상기 예정된선형 궤적에 수직인 안착면을 형성하는 장치와, 프레임 측부 안착면과 작업 부재상의 안착면 사이의 각각의 탄성블럭과, 상기 종방향 평면에 평행인 프레임의 궤적운동을 발생시키는 장치로 구성된다.
따라서, 본 발명의 목적은작 업부재가 거의 선형의 운동이 일어나는 강력한 진동기계를 마련하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 거의 선형의 운동을 하는 작업부재를 감싸고 있는 상자형의 케이지 형태의 프레임을 마련하는 것이다.
본 발명의 양호한 실시예에 의하염, 진동기계(10)는 프레임(12)과 스크린 형상의 업작부재(14)를 갖고 있다. 프레임은(제3도)의 탄성 중합체 블럭(18)에 의해 수평 고정지지면(16)에 탄성적으로 설치되낟.
프레임(12)는 제3도에 도시된 바와 같이 직사각형 단면을 갖는 상자형 케이지(cage)를 구성한다. 수직의 종방향 중앙면(LCP)를 갖는 프레임은 각각 평면(LCP)에 평행하고 간격을 두고 위치한 측부(20,22)를 갖는다. 또한 프레임은 하방 횡단부재(24)와 상방 횡단부재(26)을 갖는다.
도시된 스크린 이송기의 작업부재(14)는 스크린 각 부품이 작용선(LA)에 평행한 선(LA') 위에 왕복운동하도록 선형 진동운동이 필요하다.
측부(20,22)는 서로 유사하므로 측부(20)만을 설명한다. 측부(20)는 상부부재(28a)와 상부부재에 평행한 하부부재(20b), 그리고 두 단부부재(20c,20d)를 갖고 있다. 이러한 4개의 부재 사이에 3개의 직사각형부(28a,28b,28c)를 형성하는 지지대(S)의 강성 구조물을 연결한다. 각 직사각형부는 스크린의 필요한 작용선(LA)에 평행한 두 측부(SP)를 가지며 스크린의 작용선(LA)에 직각인 두 측부(SN)을 갖고있다.
작업부재(14)는 (제3도의) 재료(M)을 수용하는 트로프(trough) 부(30)와, 물이 재료로부터 제거할때 제료를 지지하는 철망스크린(32)과, 스크린을 지지하는 측면지지 바아(bar,34)로 구성된다.
제2도 및 제4도에 도시된 바와같이, 작업부재(14)는 각 측부로부터 측면으로 연장된 탱부부(tang,36)을 갖는다. 각 탱 부분은 작용선(LA)에 평행한 두면(SUP)와 작용선(LA)에 직각인 두면(SUN)을 마련하도록 각이 형성되어 있다. 탄성 중합체블록(38)은 프레임 지지대(S)의 측부(SN)과 스크린 탱 부분의 면(SUN) 사이에 압축되어 설치된다. 측부(SN)와 면(SUN)은 평평하고, 블록(38)의 평평하고 평행한 안착면을 형성한다.
공지된 탄성중합체 블록은 미국특허 제 3,703,236호에 도시되어 있다. 블록은 알루미늄판(38b)에 의해 분리된 직사각형 슬랩(slab, 38a)로 구성된다. 블록은 작용선(LA) 방향에서 직사각형부(28a,28b,28c)내에 있을때보다도 탱 부분(36)에 연결될 때 더 두꺼워서 지지대의 측부(SN)에 연결되기 전에 압축되어야만 한다.
스크린상의 6개의 탱부분과 프레임상의 6개의 직사각형부, 그리고 스크린 탱 부분과 프레임 직사각형부 사이의 탄성 중합체로 구성되는 프레임과 스크린 사이의 연결부와 함께 스크린은 (제2도와 같이)프레임의 각 코너에서 지지된다.
여진기(exciter,40)는 프레임의 한쌍의 상부횡단 부재(24)에 설치된다.
여진기는 베어링 하우징(44)안에 설치된 횡당축(42)를 갖고 있다. 진동기 중심횡단 평면(LCP)에 수직인 횡축(42)는 각 단부상에 편심추(weight)를 갖고 있으며 구동벨트(50)를 통해 모터(48)에 의해 구동된다. 따라서 편심추는 각각 평면(LCP)에 평행한 평면안에서 회전한다.
제1도의 화살표(52,54) 방향으로 회전하는 모터 및 편심추는 프레임의 각 부분에 힘(F)을 360°를 방향을 연속적으로 바꾸면서 분배하고 진동운동을 평면(LCP)에 평행한 프레임에 분배한다.
상자형 케이지 프레임(12)는 고무 또는 탄성중합체 블럭(18)을 통하여 지지면(16)상에 각 코너에서 지지된다.(제3도의) 각 블럭은 지지부(56)상에 각도를 갖고 설치된다. 프레임의 각 측부(20,22)는 블럭(18)에 연결하기 위한 경사면(57)을 갖고 있다. 따라서 수직으로 작용하는 프레임(12)과 작업부재(14)의 무게는 블럭(18)안의 전단력(CF)에 의해 저항을 받는다.
탄성중합체 블럭의 압출력이 블럭을 설치한 안착면과 접촉하는 블록표면에 수직으로 블럭에 작용하는 힘에 대한 강한 저항을 마련하는 것을 잘 알려졌 있다. 또한 압축력에 대하여 수직인 전단력은 블럭이 설치된 안착면과 접촉하는 블럭 표면에 평행하게 작용하는 힘에 대한 약한 저항을 마련하는 것은 잘 알려져 있다. 따라서, 탄성중합체 블록(18)에 의해 형성되는 스프링은 기계용의 강하거나 연한 스프링이 아나라 중간정도의 스프링으로 구성한다. 프레임상에 작용하여 360°로 방향을 일정하게 바꾸는 힘(F)은 단지 스프링(18)의 중간 저항력을 받는다. 따라서, 프레임(12)은 기계의 수직 종방향 중심평면(LCP)에 항상 평행한 운동으로 진동한다.
프레임의 운동(MF)은 병진적 궤도 운동(즉, 운동하고 있는 프레임의 모든 점은 임의의 순간에서 같은 속도와 운동방향을 갖는 궤도운동)이다. 기계의 종방향 중심평면(LCP)에 평행한 평면에 있는 여진기의 편심추의 방향성 때문에 여진기에 의해 발생되는 모든 힘은 평면(LCP)에 평행하고 프레임에 발생되는 모든 힘은 평면(LCP)에 평행하다.
따라서, 본 발명의 진동기계의 형태는, 고정지지부에 탄성적으로 설치된 여진기를 갖는 프레임과, 프레임에만 탄성적으로 서치된 스크린 상장를 갖는 2자 유도계를 구성한다. 프레임은 서로 평행하게 떨어졌 설치되고 스크린 상자운동의 필요한 방향(LA)에 수직인 측부를 갖고 있다. 스크린 상자는 측면 프레임상의 평형한 부재사이에 돌출된 측면으로 연장된 강성의 탱 부분을 갖고 있다. 알루미늄 또는 강철판사이에 끼워진 다수의 고무 슬랩으로 구성된 고무스프링은 탱부분의 각 측부에 설치되고 프레임에 대하여 스크린 박스를 탄성적으로 지지한다. 프레임은 고무스프링이 작업동안에 압축상태로 유지되도록 미리 압축될 수 있도록 제거 가능한 관형부분을 갖고 있다. 다시 말해 스프링은 그 전당의 자유 길이 이상으로 연장되지 않는다. 설치된 스프링은 간격진 측면 부재안의 프레임 길이를 따라 넓게 분포하고 강성 스프링율은 필요한 운동방향(LA)에 평행하고 강성스프링의 1/8 내지 1/12의 낮은 스프링율은 스크린 상자의 필요한 운동방향에 수직이다. 편신추가 매달린 단일축은 프레임상에 설치되고, 도르래(sheave)를 통해 결합되고, 일정주파수의 모터에 벨트로 연결되고 프레임에 설치된다. 따라서 본 발명의 장치는 단일축을 갖는 저렴한 구동장치를 사용할 수 있는 장점을 갖는다.
양호한 실시예의 작동에 있어서, 편심 구동된 모터는 360°방향의 2회전 방향으로 방사상 힘을 분해하고 프레임의 모든 부분의 원형 또는 타원형 운동(MF)을 일으킨다. 스크린 상자의 필요한 작동선에 평행하게 발생되는 여진기의 프레임 힘은 탄성블럭을 통해 스크린 상자에 건달될 뿐만 아니라 공진에 가깝게 작동하는 2자유도계의 설계에 의하여 증폭된다. 원하는 운동각에 대하여 수직인 여진기 힘은 탄성 블럭에 의한 잔단력의 전달을 저하시키므로써 스크린으로부터 효과적으로 분리되며, 따라서 필요한 작용선(LA)에 평행한 스크린 상자의 각 부분의 필수적인 직선운동(MS)을 발생한다. 이러한 직선운동은 스크린 상장 길이에 걸쳐 균일하고 부하 상태하에서도 안정적이다.
공진에 가깝게 작동되도록 조절된 2자유도게 설계는 1자유도계로 설계된 기계와 비교하여 적인 익력이 필요하고 따라서 작동 에너지가 적게들고 구동 연결지역에 가벼운 설계를 할 수 있다.
필요한 작동속도 및 행정에서 나타나는 장치의 힘은 스크린 박스의 전장과 프레임을 따라 평면(LCP)에 평행한 각 측부상에 분포한다. 이러한 힘의 분포는 단순한 힘의 설계보다도 가벼운 그크린 상자 설계가 이루어지게 한다.
스크린 상자 운동의 균일한 방향은 균일한 감속과 함께 재료(M)의 안정적이고 일정한 이송율을 마련한다.
본 발명의 양호한 실시예에서는 프레임(12)는 스프링(18)에 의해 고정지지면(16)에 탄성적으로 설치되고 작업부재(14)는 스프링(38)에 의하여 (지지면(16)으로 부터 떨어져서) 프레임으로 부터 탄성적으로 현수되어지며 이는 횡단선(TLA)에서 보다 효과적으로 작용선(LA)안에서 힘을 프레임으로부터 작업부재로 전달한다.
상기에 언급한 장점은 본 발명의 다른 실시예에서도 얻어질 수 있다. 이는 제 5 도 및 제 6 도에 도시되어 있이 이 실시예에서는, 작동부재(114)는 스프링(118)에 의해 고정지지면(116)에 탄성적으로 설치되고 작업부재(114)는 스프링(138)에 의하여 (지지면(116)으로 부터 떨어져서) 작업부재로부터 탄성적으로 현수되어 있다. 프레임은 이미 언급된 실시예에서와 같은 방법으로 여진기(140)에 의해서 궤도운동을 갖게 되고, 스프링(138)은 횡단선(TLA)에서 보다 효과적으로 필요한 스크린의 작용선(LA)방향에서 프레임으로 부터 작업부재에 힘을 전달한다. 따라서 프레임의 프레임의 궤도운동은 필요한 작용선(LA)에서 작업부재(114)의 거의 선형의 왕복운동을 발생한다.
여기에서는 본 발명의 양호한 실시예가 도시되어 있지만, 본 발명의 기술 범위를 벗어남이 없이 변경 및 수정이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (1)

  1. 종방향 평면에 평행한 예정인 선형 궤적을 따라 구동되는 종방향 평면상의 작업부재와, 상기 작업부재를 현수시킨 측면으로 떨어진 측부를 갖는 프레임부재와, 고정비비부에 상기 부재중 하나를 탄성적으로 지지하는 장치로 구성되는 고정지지부에 설치하기 위한 진동기계에 있어서,
    평평한 안착면(SUN, SN)이 작업부재(14)의 측면과 상기 프레임(12)의 측부(20,22)상에 형성되고, 상기 안착면이 예정된 선형작용선(LA)에 수직이고, 탄성 중합체블록(18)이 프레임측부(20,22)와 작업부재(14)의 안착면(SUN)사이에 각각 형성되고, 여진기(40)가 프레임(12)안에 상기 종방향 평면(LCP)에 평행인 궤도 운동을 발생시키는 것을 특징으로 하는 진동기계.
KR1019800003230A 1979-08-15 1980-08-14 진동기계 KR830002238B1 (ko)

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US67,000 1979-08-15
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