RU2175578C2

RU2175578C2 - Vibration device

Info

Publication number: RU2175578C2
Application number: RU99105829A
Authority: RU
Inventors: В.И. Бутенко; Д.И. Диденко; В.И. Косов
Original assignee: Таганрогский государственный радиотехнический университет
Priority date: 1999-03-17
Filing date: 1999-03-17
Publication date: 2001-11-10

Abstract

FIELD: vibration devices of machines for excitation of vibration. SUBSTANCE: vibration device has base on which four posts with flexible members and working members are installed with the help of hinges; electric motor with vertical shaft and expanding coupling; working shaft with changeable conoid, diaphragm and regulator. Device also contains body with screw sleeve and vibration mechanism mounted with the help of cantilever and having four vertical regulating rods. Each of four percussion mechanisms consists of guide body, coaxial helical spring and threaded step sleeve into which pusher and striker are secured from opposite sides. EFFECT: preserved strength of impact of strikers on rods in the course of operation with motion of diaphragm, regulated amplitude of impact and possibility of soft impact of striker on frame. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к устройствам для возбуждения колебаний в устройствах общего назначения, и может быть использовано в машинах вибрационного действия. The invention relates to the field of mechanical engineering, and in particular to devices for exciting vibrations in general-purpose devices, and can be used in vibration machines.

Известно устройство - вибратор, содержащее установленный на валу дебаланс и регулировочное устройство в виде концентрично подвижной по оси вала конической чаши, причем дебаланс выполнен грушевидной формы и шарнирно закреплен на конце вала. Признаки совпадающие - вал с перемещающимся исполнительным органом. (См. авторское свидетельство N 422471, B 06 b 1/16, бюл. N 13, 1974 г.). A device is known - a vibrator containing an unbalance mounted on the shaft and an adjusting device in the form of a conical bowl concentrically movable along the shaft axis, the unbalance being pear-shaped and pivotally mounted on the shaft end. Signs coinciding - a shaft with a moving executive body. (See copyright certificate N 422471, B 06 b 1/16, bull. N 13, 1974).

Причины, препятствующие поставленной задаче, в том, что данное устройство не позволяет осуществлять сложного колебательного движения и свободно регулировать центробежную силу. The reasons that impede the task are that this device does not allow complex oscillatory motion and freely regulate centrifugal force.

Известно вибрационное устройство, содержащее опору, рабочий орган и кинематический возбудитель колебаний, включающий два кривошипных механизма с проводами и коромысло, концы которого шарнирно связаны с кривошипными механизмами, а средняя часть - с рабочим органом, причем возбудитель колебаний выполнен с автономным приводом каждого кривошипного механизма, а рабочий орган упруго связан с опорой так, что его собственная частота колебаний равна или меньше частоты возбуждения, а коромысло связано с рабочим органом упругими элементами, которые выполнены в виде упругих шарниров. Known vibration device containing a support, a working body and a kinematic vibration exciter, including two crank mechanisms with wires and a rocker, the ends of which are pivotally connected to the crank mechanisms, and the middle part is connected to the working body, and the vibration exciter is made with an independent drive of each crank mechanism, and the working body is elastically connected to the support so that its own oscillation frequency is equal to or less than the excitation frequency, and the beam is connected to the working body by elastic elements, which Some are made in the form of elastic hinges.

Признаки совпадающие - наличие рабочего органа, кинематического возбудителя колебаний и упругих элементов. (См. авторское свидетельство N 374103, B 06 b 1/14, бюл. N 15, 1973 г.). The signs are the same - the presence of a working body, a kinematic pathogen of vibrations and elastic elements. (See copyright certificate N 374103, B 06 b 1/14, bull. N 15, 1973).

Причины, препятствующие поставленной задаче - указанное устройство не может иметь больших динамических нагрузок, а рабочий орган не может иметь шесть степеней свободы. Reasons that impede the task - the specified device cannot have large dynamic loads, and the working body cannot have six degrees of freedom.

Наиболее близким по технической сущности, принятым за прототип, является вибропривод, содержащий двигатель, связанный с ним вал, установленный в двух опорах, одна из которых подшипниковая, размещенный на валу дебаланс и элемент, передающий нагрузку объекту, связанный с подшипниковой опорой, снабжен механизмом регулирования положения дебаланса, выполненным в виде вилки, установленной под углом к валу с возможностью перемещения вдоль его оси, и управляющего органа, установленного и связанного с вилкой, в валу выполнено радиальное отверстие, а дебаланс выполнен в виде стержня, подпружиненного относительно вала, размещенного в отверстии и взаимодействующего с вилкой. Вторая опора выполнена в виде шарнирной муфты, а элемент, перемещающий нагрузку, - в виде диафрагмы и регулировочных упоров, причем диафрагма установлена с возможностью перемещения вдоль вала. The closest in technical essence adopted for the prototype is a vibrodrive containing an engine, a shaft connected to it, mounted in two bearings, one of which is a bearing, unbalance placed on the shaft and the element that transfers the load to the object connected with the bearing support is equipped with a control mechanism the unbalance position, made in the form of a fork mounted at an angle to the shaft with the possibility of movement along its axis, and a control body installed and connected with the fork, a radial hole is made in the shaft e, and the unbalance is made in the form of a rod, spring-loaded relative to the shaft, placed in the hole and interacting with the plug. The second support is made in the form of an articulated coupling, and the element that moves the load is in the form of a diaphragm and adjusting stops, and the diaphragm is mounted for movement along the shaft.

Признаки совпадающие - наличие опор, двигателя со связанным валом и муфтой на нем, рабочего вала с диафрагмой, механизма регулирования, выполненного в виде резьбовых стержней и регулятора. (См. авторское свидетельство N 1237265, B 06 b 1/16, бюл. N 22, 1986 г.). The signs are the same - the presence of bearings, an engine with a connected shaft and a coupling on it, a working shaft with a diaphragm, a control mechanism made in the form of threaded rods and a regulator. (See copyright certificate N 1237265, B 06 b 1/16, bull. N 22, 1986).

Причины, препятствующие поставленной задаче, в том, что указанный вибропривод не позволяет сохранять соответствующую силу удара ударников по стержням при перемещении диафрагмы, производить ее перемещение в процессе работы; регулировать амплитуду в рабочем режиме и осуществлять мягкий удар ударника о каркас (удар без зазора). The reasons that impede the task are that the specified vibrodrive does not allow to maintain the corresponding impact force of the strikers on the rods when moving the diaphragm, to make it move during operation; adjust the amplitude in the operating mode and carry out a soft impact of the striker on the frame (impact without clearance).

Задачей предложенного изобретения является создание вибрационного устройства, позволяющего устранить вышеизложенные причины путем увеличения возможностей регулирования амплитуды колебания рабочего органа как в статике, так и в динамике, при введении рабочего органа, который обеспечивает как исследование аппаратуры на виброустойчивость, а также может служить в виде емкости для сыпучих материалов (вибрационной решетки). The objective of the proposed invention is the creation of a vibration device that allows you to eliminate the above reasons by increasing the ability to control the amplitude of oscillation of the working body in both statics and dynamics, with the introduction of the working body, which provides both the study of equipment for vibration resistance, and can also serve as a container for bulk materials (vibration grating).

Технический результат заключается в том, что в вибрационном устройстве, содержащем основание, на котором смонтированы каркас, электродвигатель с вертикальным валом и муфтой на нем, рабочим валом и диафрагмой с возможностью ее перемещения вдоль каркаса с помощью резьбовых стержней и регулятор, причем каркас состоит из четырех стоек, шарнирно укрепленных на основании, на котором с помощью четырех упругих элементов установлен рабочий орган, а муфта применена расширительной, обеспечивающая вращательно-поступательное перемещение рабочему валу со сменным коноидом, который передает поступательное движение, перпендикулярное его оси, четырем ударным механизмам, установленным на диафрагме, каждый из которых состоит из направляющего корпуса, резьбовой ступенчатой втулки с винтовой пружиной, в которую с разных сторон вкручены толкатель и ударник, а резьбовые стержни установлены в винтовом стакане на корпусе электродвигателя с возможностью его поворота в процессе работы устройства, что обеспечивает регулирование амплитуды колебания рабочего органа, - введены: коноид, ударный механизм и упругие элементы, позволяющие сохранять соответствующую силу удара ударников по стержням при перемещении диафрагмы, производить ее перемещение в процессе работы, так же регулировать амплитуду в рабочем режиме и осуществлять мягкий удар ударника о каркас (удар без зазора), а рабочий орган может обеспечивать как исследование аппаратуры на виброустойчивость, а также служить и емкостью для сыпучих материалов - вибрационной решеткой. The technical result consists in the fact that in a vibration device containing a base on which the frame is mounted, an electric motor with a vertical shaft and a coupling on it, a working shaft and a diaphragm with the possibility of its movement along the frame using threaded rods and a regulator, the frame consists of four racks pivotally mounted on the base on which the working body is installed using four elastic elements, and the expansion sleeve is used, providing rotational-translational movement to the worker a shaft with a replaceable conoid, which transmits translational motion perpendicular to its axis, to four shock mechanisms mounted on the diaphragm, each of which consists of a guide body, a threaded step sleeve with a coil spring, into which the pusher and hammer are screwed from different sides, and the threaded rods installed in a helical glass on the motor housing with the possibility of its rotation during operation of the device, which provides regulation of the amplitude of oscillation of the working body, - entered: conoid, shock the mechanism and elastic elements that allow you to maintain the corresponding impact force of the projectiles on the rods when moving the diaphragm, make it move during operation, also adjust the amplitude in the operating mode and carry out a soft impact of the projectile on the frame (impact without clearance), and the working body can provide both study of equipment for vibration resistance, as well as serve as a container for bulk materials - a vibration lattice.

Предлагаемое вибрационное устройство поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен чертеж общего вида, на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1, показывающий расположение ударников относительно профиля коноида в ударном механизме. The proposed vibration device is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a drawing of a General view, in FIG. 2 is a section AA of FIG. 1, showing the location of the impactors relative to the conoid profile in the impact mechanism.

Вибрационное устройство содержит основание 1, на котором установлен корпус 2 с винтовым стаканом 3, поддерживающий консольно смонтированный вибрационный механизм, содержащий:
- четыре вертикальных регулировочных стержня 4, одни концы которых свободно стоят в винтовом стакане 3, а другие вкручены в диафрагму 5;
- четыре ударных механизма, установленных на диафрагме 5, состоящих из направляющего корпуса 6, резьбовой ступенчатой втулки 7, в которую с разных сторон вкручены толкатель 8 и ударник 9, и соосной винтовой пружины 10;
- регулятор 11, установленный на диафрагме 5.The vibration device comprises a base 1, on which a housing 2 with a screw cup 3 is mounted, supporting a cantilever mounted vibration mechanism, comprising:
- four vertical adjusting rods 4, some ends of which stand freely in the screw glass 3, and the other are screwed into the diaphragm 5;
- four percussion mechanisms mounted on the diaphragm 5, consisting of a guide body 6, a threaded step sleeve 7, into which a pusher 8 and a hammer 9 are screwed from different sides, and a coaxial coil spring 10;
- regulator 11 mounted on the diaphragm 5.

В корпусе 2 установлен электродвигатель 12, на вертикальном валу 13 которого с помощью расширительной муфты 14 установлен рабочий вал 15 со сменным коноидом (пространственный кулачок - Баранов Г.Г. Курс теории механизмов и машин. М.: Машиностроение, 1975, 494 с.) 16, свободный конец которого закреплен в регуляторе 11, обеспечивающем возвратно-поступательное перемещение коноида 16 по вертикали, чтобы изменять амплитуду колебания толкателя 7 и тем самым амплитуду рабочего органа. An electric motor 12 is installed in the housing 2, on the vertical shaft 13 of which, with the help of an expansion clutch 14, a working shaft 15 with a replaceable conoid is installed (spatial cam - G. G. Baranov. Theory of mechanisms and machines theory. M .: Mechanical Engineering, 1975, 494 p.) 16, the free end of which is fixed in the controller 11, providing reciprocating movement of the conoid 16 vertically to change the amplitude of the oscillation of the pusher 7 and thereby the amplitude of the working body.

К основанию 1 с помощью шарниров 17 подвижно закреплены четыре стойки 18, несущие четыре упругих элемента 19 и поддерживающие рабочий орган 20 (сито, емкость и т.п.). Four racks 18 are movably fixed to the base 1 using hinges 17, supporting four elastic elements 19 and supporting the working body 20 (sieve, container, etc.).

Для приведения в действие вибрационного устройства необходимо установить нужную амплитуду колебания стоек, которую можно регулировать в статике:
- поворотом с винтового стакана 3 на винтовом корпусе 2;
- вращением регулировочных стержней 4;
- вращением толкателя 8 или ударника 9, что обеспечивает удар при наличии зазора между ударником 9 и стойкой 18 или без зазора (мгновенный удар);
- поворотом регулятора 11;
- заменой коноида с другим профилем.To actuate the vibration device, it is necessary to set the desired amplitude of the vibration of the racks, which can be adjusted in statics:
- turning from the screw cup 3 on the screw housing 2;
- rotation of the adjusting rods 4;
- rotation of the pusher 8 or the hammer 9, which provides a strike in the presence of a gap between the hammer 9 and the stand 18 or without a gap (instantaneous impact);
- turning the knob 11;
- replacement of a conoid with a different profile.

Вал электродвигателя 12 через расширительную муфту 14, которая может осуществлять как вращательное, так и поступательное движение, передает соответствующее перемещение рабочему валу 15, который обеспечивает вращательное (и в случае необходимости поступательное) движение сменному коноиду 16, который через ударные механизмы передает возвратно-поступательное перемещение, перпендикулярное оси рабочего вала 15. Ударные механизмы передают вибрационное движение стойкам 18, которые через упругие элементы 19 передают вибрации рабочему органу. The shaft of the electric motor 12 through the expansion coupling 14, which can carry out both rotational and translational motion, transmits the corresponding movement to the working shaft 15, which provides rotational (and, if necessary, translational) movement to the replaceable conoid 16, which transfers reciprocating movement through the shock mechanisms perpendicular to the axis of the working shaft 15. Impact mechanisms transmit vibrational motion to the uprights 18, which through the elastic elements 19 transmit vibration to the working body.

В динамике работы вибрационного устройства амплитуду можно изменять с помощью регулятора 11, который обеспечивает возвратно-поступательное перемещение коноида 16 вместе с рабочим валом 15 вдоль его оси. In the dynamics of the vibratory device, the amplitude can be changed using the controller 11, which provides reciprocating movement of the conoid 16 together with the working shaft 15 along its axis.

Claims

A vibration device containing a base on which the frame is mounted, an electric motor with a vertical shaft and a coupling on it, a working shaft and a diaphragm with the possibility of its movement along the frame using threaded rods and a regulator, characterized in that the frame consists of four racks pivotally mounted on a base on which a working body is installed using four elastic elements, and an expansion sleeve is used, providing rotational-translational movement to the working shaft with a replaceable conoid, which The fourth transmits the translational motion perpendicular to its axis to four shock mechanisms mounted on the diaphragm, each of which consists of a guide body, a threaded step sleeve with a coil spring, into which a pusher and hammer are screwed from different sides, and threaded rods are mounted in a screw cup on the motor housing with the possibility of rotation during operation of the device, which provides regulation of the amplitude of the oscillations of the working body.