RU180102U1 - PLANETARY VIBRATOR WITH CONTROLLED CHARACTERISTICS AND CHAIN TRANSMISSION - Google Patents

PLANETARY VIBRATOR WITH CONTROLLED CHARACTERISTICS AND CHAIN TRANSMISSION Download PDF

Info

Publication number
RU180102U1
RU180102U1 RU2017130066U RU2017130066U RU180102U1 RU 180102 U1 RU180102 U1 RU 180102U1 RU 2017130066 U RU2017130066 U RU 2017130066U RU 2017130066 U RU2017130066 U RU 2017130066U RU 180102 U1 RU180102 U1 RU 180102U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
carrier
axis
mass
runners
chain transmission
Prior art date
Application number
RU2017130066U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Валерьевич Савельев
Виталий Викторович Михеев
Мадина Каиргельдиновна Шушубаева
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ)"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ)" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ)"
Priority to RU2017130066U priority Critical patent/RU180102U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU180102U1 publication Critical patent/RU180102U1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06BMETHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/10Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of mechanical energy
    • B06B1/16Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of mechanical energy operating with systems involving rotary unbalanced masses

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Retarders (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к техническим средствам возбуждения механических колебаний, используемых в строительстве для осуществления циклического динамического воздействия различного типа.Вибрация, как частный случай результата циклического динамического воздействия широко используется в различных областях техники. При этом решается задача передачи механической энергии от источника колебаний к объекту воздействия наиболее эффективным образом для качественного изменения его структуры. Основным способом возбуждения механических колебаний является вращательное движение несбалансированных систем вокруг осей, не совпадающих с их центрами масс.Техническим результатом полезной модели является расширение спектра типов возбуждаемых одним и тем же устройством периодических динамических воздействий, способных варьироваться по амплитуде, направленному действию и виду зависимости от времени, более сложному чем гармонический без необходимости использования зубчатых передач, требующих высокой точности изготовления. Указанный технический результат достигается тем, конструкция устройства включает пару бегунков-звездочек с эксцентрическими массами на водиле, установленном на оси с возможностью изменения своего положения относительно нее и неподвижно закрепленной дополнительной звездочки с возможностью сообщения вращательного движения бегункам при помощи цепной передачи.The utility model relates to technical means of exciting mechanical vibrations used in construction for cyclic dynamic effects of various types. Vibration, as a special case of the result of cyclic dynamic effects, is widely used in various fields of technology. In this case, the problem of transferring mechanical energy from an oscillation source to an object of influence is solved in the most efficient way for a qualitative change in its structure. The main way to excite mechanical vibrations is the rotational motion of unbalanced systems around axes that do not coincide with their centers of mass. The technical result of the utility model is to expand the spectrum of types of periodic dynamic actions excited by the same device, which can vary in amplitude, directional action and type of time dependence more complex than harmonic without the need for gears requiring high precision manufacturing. The specified technical result is achieved by the fact that the design of the device includes a pair of asterisks with eccentric masses on a carrier mounted on an axis with the possibility of changing their position relative to it and a fixed additional sprocket with the possibility of communicating rotational movement to the runners using a chain transmission.

Description

Полезная модель относится к техническим средствам возбуждения механических колебаний, используемых в строительстве для осуществления циклического динамического воздействия различного типа.The utility model relates to technical means of excitation of mechanical vibrations used in construction for cyclic dynamic effects of various types.

Вибрация, как частный случай результата циклического динамического воздействия, широко используется в различных областях техники. При этом решается задача передачи механической энергии от источника колебаний к объекту воздействия наиболее эффективным образом для качественного изменения его структуры. Основным способом возбуждения механических колебаний является вращательное движение несбалансированных систем вокруг осей, не совпадающих с их центрами масс.Vibration, as a special case of the result of cyclic dynamic action, is widely used in various fields of technology. In this case, the problem of transferring mechanical energy from an oscillation source to an object of influence is solved in the most efficient way for a qualitative change in its structure. The main way to excite mechanical vibrations is the rotational motion of unbalanced systems around axes that do not coincide with their centers of mass.

Известны различные типы несбалансированных систем, применяемых в вибровозбудителях, среди которых особое место занимают вибровозбудители планетарного типа, как позволяющие получать более сложные виды зависимости силы воздействия от времени, чем чисто гармонический.There are various types of unbalanced systems used in vibration exciters, among which planetary vibration exciters occupy a special place, as they allow one to obtain more complex types of dependence of the force of influence on time than purely harmonic.

Из известных технических решений наиболее близким по технической сущности является устройство для его осуществления способа получения направленных механических колебаний (патент РФ № 2381078, МПК В06В 1/00), содержащее корпус с коронной шестерней (опорным центральным колесом внутреннего зацепления), водило и сателлит с закрепленным на нем инерционным элементом, а также находящиеся во взаимном контакте ролики и беговые дорожки, диаметры которых равны диаметрам делительных окружностей, соответственно соединенных с ними сателлита и коронной шестерни.Of the known technical solutions, the closest in technical essence is a device for its implementation of a method for producing directional mechanical vibrations (RF patent No. 2381078, IPC В06В 1/00), comprising a housing with a ring gear (supporting central wheel of internal gearing), carrier and satellite with fixed on it with an inertial element, as well as rollers and treadmills in mutual contact, the diameters of which are equal to the diameters of the pitch circles, respectively, of the satellite and the crown eternity.

Недостатками прототипа являются невозможность регулирования величины возбуждаемой силы иными способами, кроме изменения частоты вращательного движения бегунка и изменения положения центра масс инерционного элемента, а также невозможность получить более сложные виды зависимости силы от времени, чем семейств гипоциклоид, указанного в описании. Кроме этого, использование в его конструкции зубчатых передач требует высокой точности изготовления и повышает требования к используемым материалам и выбору режимов работы. Следует отметить, что возбуждаемая сила устройства, выбранного в качестве прототипа, в описании к полезной модели вычисляется без учета влияния вращения эксцентрической массы водила, в силу чего реальный ее вид отличается от заявленного.The disadvantages of the prototype are the inability to control the magnitude of the excited force in other ways, except for changing the frequency of the rotational movement of the slider and changing the position of the center of mass of the inertial element, as well as the inability to obtain more complex forms of the dependence of force on time than the families of the hypocycloid indicated in the description. In addition, the use of gears in its design requires high manufacturing accuracy and increases the requirements for the materials used and the choice of operating modes. It should be noted that the excited force of the device selected as a prototype in the description of the utility model is calculated without taking into account the influence of rotation of the eccentric mass of the carrier, which is why its actual appearance differs from the declared one.

Техническим результатом полезной модели является расширение спектра типов возбуждаемых одним и тем же устройством периодических динамических воздействий, способных варьироваться по амплитуде, направленному действию и виду зависимости от времени, более сложному чем гармонический без необходимости использования зубчатых передач, требующих высокой точности изготовления. Указанный технический результат достигается тем, что конструкция устройства включает пару бегунков-звездочек с эксцентрическими массами на водиле, установленном на оси с возможностью изменения своего положения относительно нее, и неподвижно закрепленной дополнительной звездочки с возможностью сообщения вращательного движения бегункам при помощи цепной передачи.The technical result of the utility model is to expand the range of types of periodic dynamic actions excited by the same device, which can vary in amplitude, directional action and type of time dependence, more complex than harmonic without the need for gears requiring high manufacturing accuracy. The indicated technical result is achieved in that the device design includes a pair of asterisks with eccentric masses on a carrier mounted on an axis with the possibility of changing its position relative to it, and an additionally fixed asterisk with the ability to communicate rotational movement to the runners using a chain transmission.

Вибровозбудитель (Фиг. 1, 2) состоит из водила 1, установленного с возможностью вращения вокруг оси 2, положение которой относительно центра водила может регулироваться при помощи крепежного узла 3.The vibration exciter (Fig. 1, 2) consists of a carrier 1 mounted rotatably around axis 2, the position of which relative to the center of the carrier can be adjusted using the mounting unit 3.

На концах водила 1 установлены снабженные эксцентрическими массами 4 бегунки-сателлиты 5 и 6 с возможностью вращения вокруг осей 7 и 8. Бегунки соединены друг с другом цепной передачей 9, осуществляющей жесткую кинематическую связь, через неподвижную звездочку 10.At the ends of the carrier 1, satellite runners 5 and 6 equipped with eccentric masses 4 are mounted with the possibility of rotation around the axes 7 and 8. The runners are connected to each other by a chain gear 9, which makes a rigid kinematic connection, through a fixed sprocket 10.

При вращении водила 1 вокруг оси 2, бегунки 5 и 6 на его концах совершают дополнительное вращение вокруг осей 7 и 8. Вращательное движение водила передается бегункам при помощи цепной передачи 9 через неподвижную звездочку 10. Вращение бегунков происходит с угловыми скоростями, определяемыми положением оси 1 по отношению к центру водила, регулируемым при помощи крепежного узла 3, и угловой скоростью вращения водила.When the carrier 1 rotates around axis 2, the runners 5 and 6 at its ends additionally rotate around the axes 7 and 8. The carrier rotates through the gear 9 via a fixed sprocket 10. The runners rotate at angular speeds determined by the position of axis 1 in relation to the center of the carrier, adjustable by means of the mounting unit 3, and the angular velocity of rotation of the carrier.

Положение центров эксцентричных масс бегунков определяет характер направленности центробежной силы инерцииThe position of the centers of the eccentric masses of the runners determines the directional nature of the centrifugal inertia force

Figure 00000001
Figure 00000001

соответственно, ее вертикальная составляющая, приложенная к оси, может быть определена как проекция на ось yaccordingly, its vertical component applied to the axis can be defined as the projection onto the y axis

Figure 00000002
Figure 00000002

гдеWhere

Figure 00000003
- масса водила (сосредоточенная в его центре масс);
Figure 00000003
- the mass of the carrier (concentrated in its center of mass);

Figure 00000004
- полное ускорение центра масс водила;
Figure 00000004
- complete acceleration of the center of mass of the carrier;

Figure 00000005
- единичный вектор радиус-вектора центра масс водила;
Figure 00000005
- the unit vector of the radius vector of the center of mass of the carrier;

Figure 00000006
- масса бегунка (сосредоточенная в его центре масс);
Figure 00000006
- mass of the runner (concentrated in its center of mass);

Figure 00000007
- полное ускорение центра масс бегунка;
Figure 00000007
- full acceleration of the center of mass of the slider;

Figure 00000008
- единичный вектор радиус-вектора центра масс бегунка;
Figure 00000008
is the unit vector of the radius vector of the center of mass of the slider;

Figure 00000009
- единичный вектор направления оси y.
Figure 00000009
is the unit vector of the y axis direction.

Вместо

Figure 00000009
- единичного вектора направления оси y в качестве вектора, определяющего направление воздействия вибровозбудителя, может быть выбран произвольный вектор.Instead
Figure 00000009
- a unit vector of the direction of the y axis as an vector defining the direction of action of the vibration exciter, an arbitrary vector can be selected.

Учитывая то, что радиус-вектор центра масс водила 1 и положения центров масс бегунков могут регулироваться, модуль силы, действующей на ось, может варьироваться в широких пределах. Регулирование вида зависимости силы динамического воздействия от времени можно осуществить соответствующим подбором начального положения (фазы) движения водил и бегунков.Given that the radius vector of the center of mass of carrier 1 and the positions of the centers of mass of the runners can be adjusted, the modulus of the force acting on the axis can vary widely. Regulation of the type of dependence of the dynamic force on time can be carried out by appropriate selection of the initial position (phase) of the movement of carriers and runners.

Радиус-вектор

Figure 00000010
центра масс водила радиуса Rвод при вращательном движении с угловой частотой со меняется по законуRadius vector
Figure 00000010
of the center of mass of a carrier of radius R of waters in a rotational motion with an angular frequency ω varies according to the law

Figure 00000011
Figure 00000011

причем Rвод представляет расстояние от центра масс водила до оси 2.moreover, R water represents the distance from the center of mass of the carrier to axis 2.

В свою очередь каждый из бегунков будет совершать более сложное движение, и радиус-вектор центра эксцентрической массы бегунка будет меняться по законуIn turn, each of the runners will make a more complex movement, and the radius vector of the center of the eccentric mass of the runner will change according to the law

Figure 00000012
Figure 00000012

где R - длина водила от оси вибровозбудителя до оси бегунка 5;where R is the length of the carrier from the axis of the exciter to the axis of the runner 5;

ϕвод - начальная фаза (положение) водила;ϕ water - the initial phase (position) of the carrier;

Rбег - расстояние от центра масс бегунка до оси бегунка;R run - the distance from the center of mass of the runner to the axis of the runner;

ϕбег - начальная фаза бегунка относительно оси;ϕ run - the initial phase of the runner relative to the axis;

ωбег - угловая скорость вращения бегунка вокруг своей оси, определяемая по формуле

Figure 00000013
, где n1 и n2 - числа зубцов на звездочках цепной передачи бегунков.ω run - the angular speed of rotation of the runner around its axis, determined by the formula
Figure 00000013
where n 1 and n 2 - the number of teeth on the chain sprockets of the runners.

Таким образом, положения масс бегунков, водил и их начальные фазы (положения) могут обеспечить при фиксированном значении расстояния от центра водила до его оси вращения 1 любую из конфигураций, промежуточную между приведенными на Фиг. 3, 4. Этим регулируется направление максимального динамического воздействия и величина силы, генерируемой возбудителем.Thus, the mass positions of the runners, the carrier and their initial phases (positions) can provide, for a fixed distance from the center of the carrier to its axis of rotation 1, any of the configurations intermediate between those shown in FIG. 3, 4. This controls the direction of the maximum dynamic effect and the magnitude of the force generated by the pathogen.

Claims (1)

Вибровозбудитель с двумя сателлитами-бегунками с дебалансами на водиле, отличающийся тем, что бегунки-сателлиты выполнены в виде звездочек цепной передачи с возможностью передачи бегункам вращения водила вокруг его оси при помощи цепи посредством неподвижно закрепленной дополнительной звездочки, а также наличием устройства регулирования положения центра водила относительно оси его вращения.Vibration exciter with two satellite runners with unbalances on the carrier, characterized in that the satellite runners are made in the form of chain transmission sprockets with the ability to transmit the carrier rotation of the carrier around its axis using a chain by means of a fixed additional sprocket, as well as the presence of a device for adjusting the position of the carrier center relative to the axis of its rotation.
RU2017130066U 2017-08-24 2017-08-24 PLANETARY VIBRATOR WITH CONTROLLED CHARACTERISTICS AND CHAIN TRANSMISSION RU180102U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017130066U RU180102U1 (en) 2017-08-24 2017-08-24 PLANETARY VIBRATOR WITH CONTROLLED CHARACTERISTICS AND CHAIN TRANSMISSION

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017130066U RU180102U1 (en) 2017-08-24 2017-08-24 PLANETARY VIBRATOR WITH CONTROLLED CHARACTERISTICS AND CHAIN TRANSMISSION

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU180102U1 true RU180102U1 (en) 2018-06-04

Family

ID=62561318

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017130066U RU180102U1 (en) 2017-08-24 2017-08-24 PLANETARY VIBRATOR WITH CONTROLLED CHARACTERISTICS AND CHAIN TRANSMISSION

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU180102U1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4184787A (en) * 1977-02-17 1980-01-22 Robert Bosch Gmbh Vibration device for ground compacting
SU1562030A1 (en) * 1988-07-13 1990-05-07 Московский Автомобильно-Дорожный Институт Planetary vibration exciter
RU2015748C1 (en) * 1991-05-29 1994-07-15 Ермилов Александр Борисович Planetary vibration exciter
RU2030928C1 (en) * 1991-12-11 1995-03-20 Александр Борисович Ермилов Planetary vibration exciter
RU2381078C2 (en) * 2007-12-24 2010-02-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" (БГТУ им. В.Г. Шухова) Method to produce directed mechanical vibrations and device to this end

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4184787A (en) * 1977-02-17 1980-01-22 Robert Bosch Gmbh Vibration device for ground compacting
SU1562030A1 (en) * 1988-07-13 1990-05-07 Московский Автомобильно-Дорожный Институт Planetary vibration exciter
RU2015748C1 (en) * 1991-05-29 1994-07-15 Ермилов Александр Борисович Planetary vibration exciter
RU2030928C1 (en) * 1991-12-11 1995-03-20 Александр Борисович Ермилов Planetary vibration exciter
RU2381078C2 (en) * 2007-12-24 2010-02-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" (БГТУ им. В.Г. Шухова) Method to produce directed mechanical vibrations and device to this end

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3220268A (en) Vibration generator
JPH09187729A (en) Module type double inversion eccentric mass vibrating force generator
RU180102U1 (en) PLANETARY VIBRATOR WITH CONTROLLED CHARACTERISTICS AND CHAIN TRANSMISSION
RU2528715C1 (en) Method of directed inertial vibroexcitation and unbalance vibration exciter of directed action for its realisation
RU2441714C1 (en) Mode of excitation of resonant mechanical oscillations
RU2381078C2 (en) Method to produce directed mechanical vibrations and device to this end
RU2013101101A (en) METHOD OF DIRECTED INERTIAL VIBRATION EXCITATION AND DEBALANCE VIBRATION EXCITER OF DIRECTED ACTION FOR ITS IMPLEMENTATION
Majewski Vibratory forces and synchronization in physical systems
US3616703A (en) Vibration generator
US2248444A (en) Variable ratio mechanical drive mechanism
RU2631011C1 (en) Device for generating directional inertial force
RU2410167C1 (en) Procedure for excitation of resonance mechanical oscillations and device for its implementation (versions)
UA135744U (en) TRACTION VECTOR GENERATOR FOR VEHICLE
JP2993225B2 (en) Shaker
US2625841A (en) Power transmission system
SU554009A1 (en) Planetary vibrator
RU145754U1 (en) TOOTH PLANETARY VIBRATOR
SU373132A1 (en) 8С?: SS'NEZNAYA fi ^ Tc ^ ryfi. ^ - h '^ •' 'gy, “; iiHI-t ^ ii-! a ', j li.i ^ fi.:, _ f1 - i,' T
JPH04354714A (en) Vibration device
SU654813A1 (en) Percussion vibration damper
SU1377155A1 (en) Vibration exciter
JPH06137996A (en) Torque fluctuation generation mechanism
JPS59577A (en) Inertia propelled engine and inertia motor
JPS5945053B2 (en) Compound vibration oscillator
US3182517A (en) Variable oscillator system

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20180527