RU185398U1

RU185398U1 - Устройство возбуждения механических колебаний

Info

Publication number: RU185398U1
Application number: RU2018108657U
Authority: RU
Inventors: Олег Евгеньевич Сысоев; Артем Юрьевич Добрышкин; Сит Ньянг Нейн; Комилджон Кахорович Кахоров
Priority date: 2017-04-20
Filing date: 2017-04-20
Publication date: 2018-12-04

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для получения и возбуждения колебаний широкого спектра частот и амплитуд и может быть использована в промышленном и гражданском строительстве, вибрационных машинах, применяемых в строительстве, транспорте, металлообработке, станкостроении, горной и других отраслях промышленности, где используется вибрация, а также в машиностроении и других отраслях техники.Устройство выполнено в виде закрепленного на некоторой конструкции через волновод корпуса устройства. Корпус выполнен в виде замкнутой круговой цилиндрической оболочки, которая соединена с электроприводом. Электропривод может быть любой мощности, а также с функцией регулировки мощности. Внутри электропривода расположен вращающийся вал, который проникает в корпус устройства и приводит в движение стержень. На стержень крепится груза, которые могут быть прикреплены в любой точке вдоль всей длины стержня. Датчик фиксации колебаний фиксирует величину амплитуды колебаний, затем информация преобразовывается в аналогово-цифровом преобразователе и выводится на монитор.Техническим результатом является получение и фиксации устройством широкого спектра частот и амплитуд возбуждаемых колебаний при высокой стабильности и устойчивости работы. 2 ил.

Description

Полезная модель относится к устройствам для получения и возбуждения колебаний широкого спектра частот и амплитуд и может быть использована в промышленном и гражданском строительстве, вибрационных машинах, применяемых в строительстве, транспорте, металлообработке, станкостроении; горной и других отраслях промышленности, где используется вибрация, а также в машиностроении и других отраслях техники.

Из существующего уровня техники известно устройство для возбуждения колебаний, содержащее электропривод, вал, стержень, груза, волновод (RU 151220 U1 дата публикации 27.03.2015).

Недостатками данного технического решения являются невозможность получения точной величины амплитуды колебаний, создаваемой устройством.

Согласно монографии С.П. Тимошенко «Прочность и колебания элементов конструкций» (Издательства «Наука» 1975) зачастую требуется изначально определить амплитуду колебаний, вызываемых устройством возбуждения колебаний. Используя основные постулаты современной науки, возможно теоретически определить амплитуду колебаний, создаваемых грузами. Но вращающиеся элементы так же будут влиять на конечные колебания устройства. Невозможно установить грузы на точное расстояние на стержне, что так же будет влиять на конечную амплитуду колебаний. Совместная работа устройства возбуждения колебаний и конструкции, у которой необходимо вызвать колебания, так же будет влиять на конечную величину амплитуды колебаний. Износ механизма влияет на итоговую амплитуду колебаний устройства. Все вышеперечисленные факторы будут оказывать влияние на итоговую величину амплитуды колебаний оболочки. Данное обстоятельство делает невозможным определение колебаний, вызываемых устройством возбуждения колебаний. Дополнительная покупка датчиков фиксации колебаний, преобразователей и устройств отображения требует значительных дополнительных денежных средств.

Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является создание устройства, позволяющего возбуждать механические колебания определенной амплитуды.

Техническим результатом является получение и фиксации устройством широкого спектра частот и амплитуд возбуждаемых колебаний при высокой стабильности и устойчивости работы.

Описанное выше устройство (RU 151220 U1), не позволяет возбуждать колебания и фиксировать амплитуду полученных колебаний одновременно. Теоретически невозможно определить величину колебаний устройства, а установка дополнительного оборудования отображения величины колебаний требует вложения дополнительных финансовых средств.

Новизна предложенного технического решения заключается в том, что к системе возбуждения колебания добавляется датчик измерения колебаний, аналогово-цифровой преобразователь, монитор отображения величины амплитуды колебаний.

Устройство полезной модели приведено на фиг. 1 и фиг. 2, где

1 - корпус устройства;

2 - электропривод;

3 - вал;

4 - стержень;

5 - груз;

6 - волновод;

7 - конструкция, у которой необходимо вызвать механические колебания.

8 - датчик измерения колебаний

9 - аналого-цифровой преобразователь

10 - монитор

Устройство выполнено в виде закрепленного на некоторой конструкции 7 через волновод 6 корпуса устройства 1. Корпус 1 выполнен в виде замкнутой оболочки прямоугольного сечения, которая соединена с электроприводом 2. Электропривод может быть любой мощности, а также с функцией регулировки мощности. Внутри электропривода 2 расположен вращающийся вал 3, который проникает в корпус устройства 1 и приводит в движение стержень 4. На стержень 4 крепятся груза 5, которые могут быть прикреплены в любой точке вдоль всей длины стержня 4. Внутри тела устройства расположен датчик фиксации колебаний 8. Датчик измеряет частоту колебаний, сверяет с частотой требуемых колебаний. Если фактическая частота колебаний расходится с требуемой частотой колебаний более чем на 5%, внешнее устройство, например, компьютер регулирует скорость вращения электродвигателя, увеличивая либо уменьшая скорость вращения, пока расхождения фактической и требуемой частотой колебаний будут менее 5%.

Внутри корпуса расположен аналогово-цифровой преобразователь 9, монитор 10. Аналогово-цифровой преобразователь 9 передает показания на внешнее устройство, например, компьютер, регулирующий скорость вращения вала 3 электропривода 2. Таким образом, величина колебаний устройства будет равна заданной, и не будет зависеть от других факторов

Работает устройство следующим образом.

Включение электропривода 2 приводит в движение вал 3, который в свою очередь вращает жестко закрепленный к нему стержень 4, к которому прикреплены груза 5. Центробежные силы, создаваемые вращением стержня 4 с грузами 5, возбуждают в цилиндрическом корпусе 1 колебания широкого спектра частот и амплитуд, которые через волновод 6 передаются на конструкцию, в которой необходимо вызвать колебания. Датчик измерения колебаний 8 фиксирует колебания системы. Данные преобразуются в аналогово-цифровом преобразователе 9 и выводятся на монитор 10.

Аналогово-цифровой преобразователь 9 передает показания на внешнее устройство, регулирующее скорость вращения вала 3 электропривода 2.

В ФГБОУ ВО «КнАГТУ» (г. Комсомольск-на-Амуре) создано и протестировано заявляемое устройство. Проверка проводилась с использованием датчика измерения колебаний ВС 110 и программного комплекса ZetLab. Опытные данные успешно согласовывались, имея разность показаний не более 3%. Разность показаний обусловлена структурой материала волновода, гасящего и усиливающего часть колебаний, в зависимости от различных факторов работы.

Устройство, выполненное на основании заявленного технического решения при высоких и низких оборотах, работает стабильно. То есть не наблюдается срывов колебаний и скачков частотного спектра, которые контролировались и фиксировались специальным измерительным прибором - вибропреобразователь ВС 110.

Предлагаемое техническое решение позволяет получить широкий спектр частот и амплитуд возбуждаемых колебаний при высокой стабильности и устойчивости работы устройства, а так же точно фиксировать амплитуду колебаний.

Claims

Устройство возбуждения механических колебаний, выполненное с возможностью передачи сигнала на компьютер и состоящее из корпуса, выполненного в виде замкнутой круговой оболочки прямоугольного профиля, электропривода с функцией регулировки мощности, вала, выполненного с возможностью вращения, и стержня, на котором закреплены несколько грузов различного веса одновременно, датчика измерения колебаний, аналогово-цифрового преобразователя и монитора.