Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 30.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 08.09.1975 78276 KI. 80a, 49 MKP B28b 17/00 Twórcawynalazku: Stefan Popowski Uprawniony z patentu tymczasowego: Instytut Mechanizacji Budownictwa, Warszawa (Polska) Wibrator pneumatyczny o zmiennych amplitudach i podwójnym zakresie czestotliwosci drgan wymuszonych, zwlaszcza do zageszczania masy betonowej Przedmiotem wynalazku jest wibrator pneumatyczny o zmiennych amplitudach i podwójnym zakresie czestotliwosci drgan wymuszonych, zwlaszcza do zageszczania masy betonowej.Znane sa wibratory róznych rodzajów i typów, w tym równiez pneumatyczne i hydrauliczne, stosowane miedzy innymi do zageszczania masy betonowej. Wibratory pneumatyczne sa trzech rodzajów: tlokowe, rotacyjne i z masami niewywazonymi wprawianymi w ruch w komorze wibratora strumieniem gazu lub cieczy.Znany z opisu patentowego wibrator hydrodynamiczny pozwala na osiagniecie bezladnych drgan o róz¬ nych czestotliwosciach i o stale zmieniajacych sie amplitudach przez to, ze niezrównowazony element wibra¬ cyjny o podluznym ksztalcie umieszczony swobodnie w podluznej komorze roboczej jest poruszany ciecza przeplywajaca pod cisnieniem przez komore. Czestotliwosc drgan takiego wibratora jest czesciowo zalezna od cisnienia doplywajacej cieczy. Element wibracyjny o ksztalcie podluznym posiada srednice wieksza od polowy srednicy komory roboczej.Inne rozwiazanie dotyczace wibratora pneumatycznego, przeznaczonego dla potrzeb medycyny i gospo¬ darstwa domowego, polega na tym, ze w obudowie jest umocowany pierscien kolowy, wewnatrz którego jest umieszczona luzem kula poruszana sprezonym gazem doprowadzanym poprzez dysze do wnetrza pierscienia i odprowadzanym otworem wykonanym w pokrywie wibratora. Dodatkowym rozwiazaniem do wyzej omówio¬ nego wibratora pneumatycznego jest wibrator hydrauliczny kulowy-o ruchu obiegowym, w którym ksztalt biezni w komorze wyzlobionej w bloku obudowy zostal zmieniony z kolowego na krzywa zamknieta o ksztalcie np. elipsy.Konstrukcja dotychczas znanych wibratorów hydrodynamicznych nie zapewnia uzyskania pozadanych drgan harmonicznych o wstepnie okreslonych parametrach. Bezladne drgania o przypadkowych parametrach sprawiaja, ze element wibracyjny i caly wibrator sa nietrwale, w czasie pracy wytwarzaja halas przekraczajacy dopuszczalny poziom. Zuzycie czynnika silowego na wytworzenie drgan o zmiennych wstepnie niemozliwych do2 78 276 ustalenia parametrach jest w przypadku wibratorów hydrodynamicznych wieksze anizeli w przypadku wibra¬ torów pneumatycznych innych typów.Te sama wade maja wibratory pneumatyczne opisane wyzej ze swobodna masa kulista.Stosunkowo duze rozmiary komory, w któirej porusza sie kulka sprawiaja, iz tylko czesc czynnika silowego jest zuzytkowana na wprawienie i utrzymanie w ruchu kulistej masy swobodnej. Wibratory tego rodzaju wy¬ twarzaja drgania o zmiennej czestotliwosci regulowanej przy pomocy zmiany cisnienia gazu lub cieczy, ale o stalej amplitudzie.Celem wynalazku jest uzyskanie drgan harmonicznych wymuszonych o zamierzonych, dostosowanych do potrzeb, parametrach, w szczególnosci o podwójnym zakresie czestotliwosci i zmiennej amplitudzie drgan przy zwiekszonej trwalosci i niezawodnosci wibratora, zmniejszeniu zuzycia czynnika silowego oraz wyeliminowaniu nadmiernego halasu. Dla osiagniecia tego celu zostal skonstruowany wibrator pneumatyczny o podwójnym zakresie czestotliwosci jako skutku wewnetrznego niewywazenia masy swobodnej oraz o zmiennych amplitudach drgan jako rezultatu odpowiedniego uksztaltowania kanalu obiegowego masy swobodnej.Wibrator wedlug wynalazku sklada sie z obudowy, W której jest wyzlobiony kanal obiegowy z bieznia wyprofilowana stosownie do ksztaltu masy swobodnej wewnetrznie niewywazonej oraz przewód doprowa¬ dzajacy gaz, najkorzystniej powietrze, odprowadzany otworami wylotowymi wykonanymi w sciance rdzenia wewnatrz pustego. Slad biezni moze miec ksztalt zblizony do elipsy, trójkata, czworokata, pieciokata, szescio- kata, osmiokata, ze zlagodzonymi lukowo katami albo inny niesymetryczny ksztalt. Przy ksztalcie kolowym uzyskuje sie podwójny zakres czestotliwosci drgan wymuszonych ale bez zmiennej amplitudy drgan.Poruszajaca sie w kanale obiegowym za pomoca sprezonego powietrza masa swobodna wewnetrznie niewywazona ma ksztalt walca obrotowego z metalu lub innego ciezkiego materialu z nawierconym otworem albo kuli lub inny. Obudowa wibratora jest przykryta mocowana srubami pokrywa, skutecznie uszczelniajaca kanal obiegowy, w której znajduje sie otwór do odprowadzania powietrza. W obudowie na siecznej kanalu obiegowego, przeprowadzonej w odleglosci równej polowie promienia masy swobodnej wzgledem toru biezni, znajduje sie dysza wlotowa gazu (powietrza), którego strumien zmusza do ruchu potoczystego te mase w kanale obiegowym.Odpowiednio dobrane wielkosci dlugosci biezni kanalu obiegowego i obwodu walca obrotowego lub kuli masy swobodnej wewnetrznie niewywazonej pozwalaja uzyskac drgania pochodne od tej masy pozostajace w odpowiednim stosunku do podstawowych drgan wymuszonych wibratora, z zasady wielokrotne.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedsta¬ wia w widoku z góry przy zdjetej pokrywie wibrator z kanalem obiegowym o ksztalcie zblizonym do elipsy, fig: 2 — wibrator z kanalem obiegowym o ksztalcie zblizonym do trójkata, fig. 3 — wibrator z kanalem obiego¬ wym o ksztalcie zblizonym do prostokata, fig. 4 — wibrator z kanalem obiegowym o ksztalcie zblizonym do kwadratu, fig. 5 - wibrator z kanalem obiegowym o ksztalcie zblizonym do pieciokata i fig. 6 — wibrator z ka¬ nalem obiegowym o ksztalcie kolowym.W obudowie 1 jest wydrazony kanal obiegowy 3 stanowiacy bieznie swobodnej wewnetrznie niewywfr zonej masy 2 z nawierconym niecentrycznie otworem 2a, wprawianej w ruch potoczysty za pomoca spreZ0fi$g$ gazu, najkorzystniej powietrza, doprowadzanego dysza 5 z przewodu 4.Wewnetrzne niewywazenie swobodnej masy 2 w przykladzie wykonania uzyskano przez niecentryczne nawiercenie w niej otworu 2a. W pokrywie przymocowanej do obudowy uszczelniajacej kanal obiegowy jest wykonany otwór do odprowadzania powietrza oraz drugi otwór umozliwiajacy doprowadzanie sprezonego powietrza. PL PLPriority: Application announced: May 30, 1973 Patent description was published: September 8, 1975 78276 KI. 80a, 49 MKP B28b 17/00 Inventor: Stefan Popowski Authorized by the provisional patent: Institute of Mechanization of Construction, Warsaw (Poland) Pneumatic vibrator with variable amplitudes and double frequency range of forced vibrations, especially for thickening the concrete mass The subject of the invention is a pneumatic vibrator with variable amplitudes vibrations of various types and types, including pneumatic and hydraulic, used, inter alia, for compacting the concrete mass, are known for the vibrators and the double frequency range of forced vibrations. Pneumatic vibrators are of three types: piston, rotary and with unbalanced masses set in motion in the vibrator chamber by a stream of gas or liquid. The hydrodynamic vibrator known from the patent description allows for achieving random vibrations with different frequencies and constantly changing amplitudes due to the fact that the element is not balanced. a vibrating, oblong shape, placed freely in the elongated working chamber, is moved by the fluid flowing under pressure through the chamber. The vibration frequency of such a vibrator is partially dependent on the pressure of the incoming liquid. The vibrating element with an oblong shape has a diameter greater than half the diameter of the working chamber. Another solution for a pneumatic vibrator, designed for the needs of medicine and households, consists in the fact that a circular ring is mounted in the housing, inside which a ball moved by a compressed gas supplied through the nozzles to the inside of the ring and an outlet opening made in the vibrator cover. An additional solution to the aforementioned pneumatic vibrator is a hydraulic ball vibrator with a circular motion, in which the shape of the raceway in the chamber embossed in the housing block has been changed from a circular to a closed curve in the shape of e.g. an ellipse. The design of the hydrodynamic vibrators known so far does not provide the desired ones. harmonic vibrations with predefined parameters. Random vibrations with random parameters make the vibrating element and the whole vibrator unstable, during operation they generate noise exceeding the acceptable level. In the case of hydrodynamic vibrators, the consumption of the force factor to generate vibrations of initially impossible to determine the parameters is greater than in the case of pneumatic vibrators of other types. The same disadvantages have the pneumatic vibrators described above with a free spherical mass. The relatively large dimensions of the chamber, in which the ball is moving make that only a part of the force factor is used for setting and keeping the spherical free mass in motion. Vibrators of this type generate vibrations of a variable frequency controlled by a change in gas or liquid pressure, but with a constant amplitude. The aim of the invention is to obtain forced harmonic vibrations with the desired, tailored parameters, in particular with a double frequency range and variable amplitude of vibrations. with increased durability and reliability of the vibrator, reduced wear of the force factor and elimination of excessive noise. In order to achieve this goal, a pneumatic vibrator was designed with a double frequency range as a result of the internal unbalance of the free mass and with variable amplitudes of vibrations as a result of the appropriate shaping of the circulating channel of the free mass. According to the invention, the vibrator consists of a casing in which the circulating canal is profiled with a suitable running track to the shape of an internally unbalanced free mass, and a gas supply pipe, preferably air, discharged through outlet openings made in the wall of the core inside the hollow core. The shape of the treadmill may be similar to an ellipse, triangle, quadrilateral, five-point, six-point, eight-point, with softened arcs, or some other asymmetrical shape. With a circular shape, a double frequency range of forced vibrations is obtained, but without a variable amplitude of vibrations. Internally unbalanced free mass moving in a circulating channel with the help of compressed air has the shape of a rotating cylinder made of metal or other heavy material with a drilled hole or a ball or other. The casing of the vibrator is covered with a cover fastened with screws, effectively sealing the circulation channel, in which there is a hole for air discharge. There is a gas (air) inlet nozzle in the casing on the secant of the circulation channel, running at a distance equal to half the radius of the free mass in relation to the running track, the stream of which forces this mass to move forward in the circulation channel. Properly selected dimensions of the running length of the circulation channel and the roller circumference rotating or free mass ball, which is internally unbalanced, allows to obtain vibrations derived from this mass, remaining in a proper relation to the fundamental forced vibrations of the vibrator, as a rule multiple. The subject of the invention is presented in the examples of the embodiment in the drawing, in which Fig. 1 is a top view. with the cover removed, a vibrator with a circulation canal in the shape close to an ellipse, fig: 2 - a vibrator with a circulating canal in a shape similar to a triangle, fig. 3 - a vibrator with a circulating canal in a shape similar to a rectangle, fig. 4 - a vibrator with a canal a circulatory system with a shape similar to a square, fig. 5 - a vibrator with a circulation channel 6 - circular-shaped vibrator with a circular canal. The casing 1 is a circulating circulating channel 3 constituting the raceways of a free, internally undefined mass 2 with a hole 2a drilled out of the center, driven in a rolling motion by The internal unbalance of the free mass 2 in the embodiment example was obtained by drilling a hole 2a in it eccentrically, preferably air, supplied by the nozzle 5 from the conduit 4. In the cover attached to the sealing housing, the circulation duct has a hole for air discharge and a second hole for compressed air supply. PL PL