RU2165385C1

RU2165385C1 - Vibratory transportation device

Info

Publication number: RU2165385C1
Application number: RU99121013A
Authority: RU
Inventors: Д.М. Белый
Original assignee: Ульяновский государственный технический университет
Priority date: 1999-10-05
Filing date: 1999-10-05
Publication date: 2001-04-20

Abstract

FIELD: materials handling facilities; transportation of loose construction and chemical materials. SUBSTANCE: proposed vibratory transportation device has horizontal base coupled with low-frequency vibration exciter in transportation plane, two vertical posts rigidly mounted on base in direction of transportation and connected by flexible tie, and load bearing transporting member. Flexible tie is formed by two cables secured on ports with pull-up and arranged in vertical plane parallel to each other. Load bearing transporting member is made in form of flat spring with holes at ends. Spring is flexibly deformed and placed between cables passed through holes in spring and is provided with horizontal load- bearing containers secured in middle part of spring to both of its surfaces. EFFECT: simplified design. 1 dwg

Description

Изобретение относится к подъемно-транспортному машиностроению и может быть использовано для вибрационного транспортирования сыпучей массы, строительных и химических материалов. The invention relates to hoisting and transport engineering and can be used for vibration transportation of granular mass, building and chemical materials.

Известны устройства для вибрационного транспортирования, содержащие горизонтально расположенную на упругой подвеске транспортирующую платформу, соединенную с вибровозбудителем низкочастотных гармонических колебаний в плоскости транспортирования, а также с генератором импульсов высокочастотных колебаний, перпендикулярных плоскости транспортирования /см. а.с. СССР N 757418, кл. B 65 G 27/24, 1980; а.с. СССР N 1022895, кл. B 65 G 27/00, 27/18, 1983 г./. Known devices for vibration transportation, containing a transporting platform horizontally mounted on an elastic suspension, connected to a vibration exciter of low-frequency harmonic vibrations in the transport plane, as well as to a high-frequency oscillation pulse generator perpendicular to the transport plane / cm. A.S. USSR N 757418, class B 65 G 27/24, 1980; A.S. USSR N 1022895, class B 65 G 27/00, 27/18, 1983).

Известны также устройства для вибрационного транспортирования, содержащие установленный на регулируемых амортизаторах горизонтальный транспортирующий орган, соединенный с высокочастотными вибраторами продольных бегущих волн и дополнительных вертикальных колебаний с частотой, отличной от частоты возбуждаемой продольной бегущей волны в транспортирующем органе /см. а.с. СССР N 565004, кл. B 65 G 27/00, 1977 г.; а.с. СССР N 593982, кл. B 65 G 27/00, 1978 г./. Also known are devices for vibration transportation, comprising a horizontal transporting body mounted on adjustable shock absorbers and connected to high-frequency vibrators of longitudinal traveling waves and additional vertical vibrations with a frequency different from the frequency of the excited longitudinal traveling wave in the transporting body / cm. A.S. USSR N 565004, cl. B 65 G 27/00, 1977; A.S. USSR N 593982, class B 65 G 27/00, 1978 /.

Недостатками известных устройств являются большие энергетические затраты для создания виброрежимов, значительная сложность конструкции, схемных режимов и решений, эксплуатации и, как следствие - ограничение областей применения, что обусловлено сложностью установки транспортирующего органа на регулируемой упругой подвеске с возможностью одновременного смещения в горизонтальной и вертикальной плоскостях, наличием специального электромеханического оборудования, а главное - сложностью регулировки и взаимной синхронизации транспортирующего органа, представляющего собой колебательную систему с несколькими степенями свободы, причем в разных плоскостях, вибровозбудителей низко- и высокочастотных колебаний в различных плоскостях, а также генератора высокочастотных импульсов. Кроме того, известные устройства предъявляют серьезные требования к характеру колебаний, не позволяют использовать для вибротранспортирования паразитные, вторичные вибрации, возникающие на производстве как неизбежные последствия сложных производственных процессов, а требуют специальных синхронизированнных режимов колебаний. The disadvantages of the known devices are the high energy costs for creating vibration modes, the significant complexity of the design, circuit modes and solutions, operation and, as a consequence, the limitation of areas of application, due to the complexity of installing the transporting body on an adjustable elastic suspension with the possibility of simultaneous displacement in horizontal and vertical planes, the presence of special electromechanical equipment, and most importantly - the complexity of adjustment and mutual synchronization of transport ordinating body constituting an oscillating system with several degrees of freedom, and in different planes, vibroexciters low- and high-frequency vibrations in different planes, as well as a generator of high-frequency pulses. In addition, the known devices impose serious requirements on the nature of the vibrations, do not allow the use of spurious, secondary vibrations arising in production as unavoidable consequences of complex production processes for vibrotransport, but require special synchronized vibration modes.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является устройство для вибрационного транспортирования, включающее основание, грузонесущий орган и закрепленные нижними концами на основании стойки, соединенные между собой упругими связями, выполненными в виде вертикальных упругих лент и упругого днища /см. а.с. СССР N 994362, кл. B 65 G 27/04, 1983 г./, и принятое за прототип. The closest device of the same purpose to the claimed invention in terms of features is a device for vibration transportation, including a base, a load-bearing body and fixed with the lower ends on the base of the rack, interconnected by elastic ties made in the form of vertical elastic bands and an elastic bottom / cm. A.S. USSR N 994362, class B 65 G 27/04, 1983 /, and adopted as a prototype.

Недостатками данного устройства являются сложность конструкции, значительные энергозатраты на виброперемещение, ограниченные функциональные возможности устройства. Последнее объясняется самим принципом работы устройства-прототипа, предусматривающим как необходимость наклона упругого днища в сторону транспортирования, так и подбрасывания вверх груза в процессе транспортирования. Во многих случаях и для ряда грузов эти требования просто невыполнимы. The disadvantages of this device are the design complexity, significant energy consumption for vibration displacement, limited functionality of the device. The latter is explained by the very principle of operation of the prototype device, which provides for the need to tilt the elastic bottom towards transportation, and tossing up the load during transportation. In many cases, and for a number of goods, these requirements are simply not feasible.

Сущность изобретения заключается в создании транспортирующего устройства, обеспечивающего непрерывное однонаправленное тяговое усилие при периодических вибрационных воздействиях за счет формирования переменной в течение периода действия вибраций силы взаимодействия грузонесущего транспортирующего органа с упругой связью. The essence of the invention lies in the creation of a transporting device that provides continuous unidirectional traction under periodic vibrational effects due to the formation of a variable during the period of vibration of the force of interaction of the load-carrying transporting body with an elastic connection.

Технический результат - упрощение устройства, снижение энергозатрат на транспортирование и расширение функциональных возможностей устройства. The technical result is a simplification of the device, reducing energy costs for transportation and expanding the functionality of the device.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в устройстве для вибрационного транспортирования, включающем горизонтальное основание, связанное с возбудителем низкочастотных гармонических колебаний в плоскости транспортирования, жестко установленные на основании вдоль направления транспортирования две вертикальные стойки, соединенные упругой связью, и грузонесущий транспортирующий орган, особенность заключается в том, что упругая связь представляет собой два укрепленных с натягом на стойках троса, расположенных в вертикальной плоскости параллельно друг другу, а грузонесущий транспортирующий орган выполнен в виде плоской пружины с отверстиями на концах, упруго деформированной, введенной между тросами, продетыми сквозь отверстия в пружине, и снабженной горизонтальными грузонесущими емкостями, прикрепленными в средней части пружины к обеим ее поверхностям. The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in the device for vibration transportation, including a horizontal base connected with the causative agent of low-frequency harmonic oscillations in the transportation plane, two vertical posts rigidly mounted on the base along the transportation direction, connected by an elastic coupling, and a load-carrying transporting body, the peculiarity lies in the fact that the elastic connection is two reinforced with interference on the struts t dew located in a vertical plane parallel to each other, and the load-carrying transporting body is made in the form of a flat spring with holes at the ends, elastically deformed, inserted between the cables threaded through the holes in the spring, and equipped with horizontal load-carrying containers attached to the middle part of the spring to both its surfaces.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где схематично изображено предлагаемое устройство, общий вид. The invention is illustrated in the drawing, which schematically shows the proposed device, General view.

Устройство для вибрационного транспортирования содержит горизонтальное основание 1, свободно установленное на платформе 2 и связанное с возбудителем низкочастотных гармонических колебаний 3 в плоскости транспортирования, жестко установленные на основании 1 нижними концами вдоль направления транспортирования две вертикальные стойки 4, соединенные упругой связью, и грузонесущий транспортирующий орган. При этом упругая связь представляет собой два троса 5, укрепленных с натягом на стойках 4 и расположенных в вертикальной плоскости параллельно друг другу, причем для натяжения тросов 5 использован установленный на одной из стоек 4 натяжной механизм стандартной конструкции. Грузонесущий транспортирующий орган выполнен в виде плоской прямой пружины 7 с отверстиями 8 на концах, упруго деформированной и введенной с натягом между тросами 5, продетыми сквозь отверстия 8 в пружине 7. Для контакта пружины 7 с тросами 5 в отверстия 8 пружины 7 плотно введены фторопластовые втулки 9. При этом пружина 7 снабжена горизонтальными грузонесущими емкостями 10, прикрепленными к пружине 7 в средней ее части к обеим поверхностям и служащими для размещения транспортируемых грузов 11. Таким образом, пружина 7 в свободном состоянии надевается своими отверстиями 8 на тросы 5, после чего свободные концы тросов 5 вводятся в отверстия натяжного механизма 6, причем расстояние между местами крепления к стойкам 4 параллельных тросов 5 меньше расстояния между отверстиями 8 пружины 7. Далее, с помощью механизма 6 тросы 5 натягиваются и пружина 7 приобретает упруго деформированное изогнутое состояние, например, выпуклостью влево, как показано на чертеже. При этом в статическом состоянии упругая система тросы 5 - пружина 7 уравновешена, силы упругости тросов 5, направленные внутрь и действующие на сжатую пружину 7, уравновешены силами упругости сжатой пружины 7, направленными наружу и действующими на тросы 5. The device for vibration transportation contains a horizontal base 1, freely mounted on the platform 2 and connected with the causative agent of low-frequency harmonic oscillations 3 in the transportation plane, rigidly installed on the base 1 with the lower ends along the transportation direction, two vertical posts 4 connected by an elastic coupling, and a load-carrying transporting body. In this case, the elastic connection consists of two cables 5, tightened with an interference fit on the uprights 4 and located in a vertical plane parallel to each other, and for tensioning the cables 5, a standard design tensioner installed on one of the uprights 4 is used. The load-carrying transporting body is made in the form of a flat straight spring 7 with holes 8 at the ends, elastically deformed and inserted with an interference fit between the cables 5, threaded through the holes 8 in the spring 7. To contact the spring 7 with the cables 5, fluoroplastic bushings are tightly inserted into the holes 8 of the spring 7 9. In this case, the spring 7 is equipped with horizontal load-carrying containers 10 attached to the spring 7 in its middle part to both surfaces and used to accommodate the transported goods 11. Thus, the spring 7 is put on in its free state it is inserted with its holes 8 onto the cables 5, after which the free ends of the cables 5 are inserted into the holes of the tensioning mechanism 6, and the distance between the attachment points to the posts 4 of the parallel cables 5 is less than the distance between the holes 8 of the spring 7. Next, with the help of mechanism 6, the cables 5 are tensioned and the spring 7 acquires an elastically deformed curved state, for example, by convexity to the left, as shown in the drawing. Moreover, in a static state, the elastic system of the cables 5 - the spring 7 is balanced, the elastic forces of the cables 5 directed inward and acting on the compressed spring 7 are balanced by the elastic forces of the compressed spring 7 directed outward and acting on the cables 5.

Работа устройства осуществляется следующим образом. The operation of the device is as follows.

Пусть в первый полупериод действия внешних вибраций вибровозбудитель 3 прикладывает к основанию 1 и естественно к стойкам 4 тросам 5 импульс ускорения, направленный вправо. При этом за счет собственных инерционных сил груз 11 вместе с емкостями 10 и пружиной 7 стремится сместиться относительно тросов 5 влево. Однако одновременно с этим инерционные силы, приложенные к пружине 7, пытаются дополнительно согнуть пружину 7, то есть действуют на пружину в направлении внутрь и тем самым частично компенсируют давления пружины 7 на тросы 5, направленные наружу. Вследствие этого резко уменьшаются нормальные силы взаимодействия пружины 7 в отверстиях 8 с тросами 5 и соответственно силы трения скольжения между втулками 9 и тросами 5, в результате чего в течение данного полупериода пружина 7 с емкостями 10 и грузом 11, то есть грузонесущий транспортирующий орган, значительно смещается относительно тросов 5 влево. Во второй полупериод действия внешних вибраций, когда импульс ускорения со стороны вибровозбудителя 3 направлен влево, инерционные силы груза 11 действуют вправо, смещая грузонесущий транспортирующий орган соответственно вправо. При этом инерционные силы, действуя на внутреннюю часть пружины 7, пытаются выпрямить пружину, вследствие чего силы, действующие со стороны пружины 7 наружу на тросы 5, увеличиваются, увеличиваются нормальные силы взаимодействия пружины 7 с тросами 5, увеличиваются и силы трения скольжения при движении пружины 7 по тросам 5, в результате чего в течение данного полупериода грузонесущий орган смещается относительно тросов 5 вправо незначительно. Suppose that in the first half-cycle of external vibrations the vibration exciter 3 applies an acceleration pulse directed to the right to the base 1 and naturally to the uprights 4 of the cables 5. In this case, due to its own inertial forces, the load 11, together with the containers 10 and the spring 7, tends to shift relative to the cables 5 to the left. However, at the same time, the inertial forces applied to the spring 7 try to additionally bend the spring 7, that is, they act on the spring inward and thereby partially compensate for the pressure of the spring 7 on the cables 5 directed outward. As a result, the normal forces of interaction of the spring 7 in the openings 8 with the cables 5 sharply decrease and, accordingly, the sliding friction forces between the bushings 9 and the cables 5, as a result of which, during this half-cycle, the spring 7 with the containers 10 and the load 11, i.e., a load-carrying transporting body, significantly moves relative to the cables 5 to the left. In the second half-cycle of external vibrations, when the acceleration pulse from the side of the exciter 3 is directed to the left, the inertial forces of the load 11 act to the right, displacing the load-carrying transporting body, respectively, to the right. In this case, the inertial forces acting on the inner part of the spring 7 try to straighten the spring, as a result of which the forces acting from the side of the spring 7 outward on the cables 5 increase, the normal forces of interaction of the spring 7 with the cables 5 increase, and the sliding friction forces increase when the spring moves 7 along the cables 5, as a result of which, during this half-period, the load-bearing body moves slightly relative to the cables 5 to the right.

Таким образом, при непрерывном действии вибраций и указанной исходной деформации пружины 7 происходит непрерывное и интенсивное перемещение грузонесущего органа /пружины 7 с емкостями 10 и грузом 11/ по тросам 5 влево. После того, как грузонесущий орган достигнет крайне левого положения, груз 11 снимается, натяжение тросов 5 с помощью натяжного механизма 6 ослабляется, грузонесущий орган переводится в крайне правое положение, груз 11 загружается заново, тросы 5 натягиваются /ослабление тросов 5 и их натяг - элементарная операция, сводящаяся только к повороту рукоятки механизма 6/ и процесс вибротранспортирования повторяется. Если, наоборот, груз необходимо перемещать слева направо, то грузонесущий орган выводится в крайне левое положение, тросы 5 натягиваются, но пружине 7 придается упруго деформированное изогнутое состояние с выпуклостью вправо. Задать пружине 7 нужное исходное направление выпуклости /кривизны/ предельно легко, для этого достаточно перед натягом тросов 5, когда пружина 7 находится в недеформированном безразличном состоянии, оказать на нее минимальное воздействие в нужном направлении. Thus, with the continuous action of vibrations and the indicated initial deformation of the spring 7, there is a continuous and intensive movement of the load-carrying body / spring 7 with tanks 10 and cargo 11 / along the cables 5 to the left. After the load-bearing body reaches the extreme left position, the load 11 is removed, the tension of the cables 5 with the help of the tensioning mechanism 6 is loosened, the load-carrying body is moved to the extreme right position, the load 11 is reloaded, the cables 5 are tensioned / weakened cables 5 and their tension is elementary the operation is reduced only to the rotation of the handle of the mechanism 6 / and the process of vibrotransport is repeated. If, on the contrary, the load needs to be moved from left to right, then the load-carrying body is brought to the extreme left position, the cables 5 are pulled, but the spring 7 is given an elastically deformed curved state with a bulge to the right. It is extremely easy to set the spring 7 to the desired initial convexity / curvature direction, for this it is enough to pull the cables 5, when the spring 7 is in an undeformed indifferent state, to exert minimal influence on it in the desired direction.

Очевидно, что предлагаемое устройство отличается предельной простотой конструкции, регулировки и эксплуатации. Устройство может быть использовано для транспортировки практически любых грузов без подбрасывания, наклонов и т. п. , что значительно расширяет его функциональные возможности. Использование в устройстве при вибротранспортировании инерционных сил самих транспортируемых грузов позволяет значительно снизить энергозатраты. Устройство позволяет использовать для вибротранспортирования случайные паразитные вибрации, возникающие при производственных процессах, что также снижает энергозатраты. Obviously, the proposed device is extremely simple design, adjustment and operation. The device can be used to transport virtually any cargo without tossing, tilting, etc., which greatly expands its functionality. The use of the inertial forces of the transported goods themselves during vibrotransportation of the device can significantly reduce energy consumption. The device allows the use of random spurious vibrations that occur during production processes for vibrotransportation, which also reduces energy consumption.

Claims

A device for vibration transportation, including a horizontal base connected with a causative agent of low-frequency vibrations in the transportation plane, two vertical posts rigidly mounted on the base along the transportation direction, connected by an elastic connection, and a load-carrying transporting body, characterized in that the elastic connection is two tightened on the racks of the cable located in a vertical plane parallel to each other, and the load-carrying transporting body performed nen in the form of a flat spring with holes at the ends, elastically deformed inserted between the cables threaded through the holes in the spring, and equipped with horizontal load-carrying containers attached in the middle part of the spring to both of its surfaces.