RU2381392C2 - Направляющее устройство вала с колебательным движением - Google Patents
Направляющее устройство вала с колебательным движением Download PDFInfo
- Publication number
- RU2381392C2 RU2381392C2 RU2007102068/11A RU2007102068A RU2381392C2 RU 2381392 C2 RU2381392 C2 RU 2381392C2 RU 2007102068/11 A RU2007102068/11 A RU 2007102068/11A RU 2007102068 A RU2007102068 A RU 2007102068A RU 2381392 C2 RU2381392 C2 RU 2381392C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shaft
- self
- rings
- aligning bearing
- bearing
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C23/00—Bearings for exclusively rotary movement adjustable for aligning or positioning
- F16C23/06—Ball or roller bearings
- F16C23/08—Ball or roller bearings self-adjusting
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C23/00—Bearings for exclusively rotary movement adjustable for aligning or positioning
- F16C23/06—Ball or roller bearings
- F16C23/08—Ball or roller bearings self-adjusting
- F16C23/082—Ball or roller bearings self-adjusting by means of at least one substantially spherical surface
- F16C23/086—Ball or roller bearings self-adjusting by means of at least one substantially spherical surface forming a track for rolling elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F31/00—Mixers with shaking, oscillating, or vibrating mechanisms
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F31/00—Mixers with shaking, oscillating, or vibrating mechanisms
- B01F31/20—Mixing the contents of independent containers, e.g. test tubes
- B01F31/26—Mixing the contents of independent containers, e.g. test tubes the containers being submitted to a wobbling movement
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C11/00—Pivots; Pivotal connections
- F16C11/04—Pivotal connections
- F16C11/06—Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/54—Systems consisting of a plurality of bearings with rolling friction
- F16C19/55—Systems consisting of a plurality of bearings with rolling friction with intermediate floating or independently-driven rings rotating at reduced speed or with other differential ball or roller bearings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
- B01F35/30—Driving arrangements; Transmissions; Couplings; Brakes
- B01F2035/35—Use of other general mechanical engineering elements in mixing devices
- B01F2035/352—Bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
- F16C19/14—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
- F16C19/18—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls
- F16C19/181—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact
- F16C19/183—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Support Of The Bearing (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Mounting Of Bearings Or Others (AREA)
- Crushing And Grinding (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Forging (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
- Bearings For Parts Moving Linearly (AREA)
Abstract
Изобретение относится к направляющему устройству вала с колебательным движением вокруг точки, расположенной на оси вала, причем это устройство может быть использовано, в частности, для придания интенсивной вибрации трубкам, содержащим биологические образцы для дробления образцов посредством стеклянных или керамических микрошариков, содержащихся в трубках с образцами. Направляющее устройство вала с колебательным движением вокруг центра вращения, расположенного на оси вала, включает в себя самоустанавливающийся подшипник с шаровым шарниром и шариками (30, 40, 46), смонтированный на валу внутри двух шарикоподшипников (46, 50, 52), налагаемых друг на друга и монтируемых на неподвижной опоре (26). Технический результат: усовершенствование направляющего устройства, в частности увеличение допустимого углового отклонения вала с одной и другой стороны от среднего положения или уменьшение диаметра тарелки. 21 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к направляющему устройству вала с колебательным движением вокруг точки, расположенной на оси вала, причем это устройство может быть использовано, в частности, для придания интенсивной вибрации трубкам, содержащим биологические образцы для дробления образцов посредством стеклянных или керамических микрошариков, содержащихся в трубках с образцами.
Из патента WO 2004/012851, выданного на имя заявителя, известен аппарат, включающий опорную тарелку для трубок, которая смонтирована на конце направляемого вала с колебательным движением на неподвижной опоре, который приводится в движение своим вторым концом, установленным на подшипнике со смещенным центром вращения, находящимся на выходном валу электродвигателя.
Направляющее устройство, описанное в указанном патенте, содержит узел из двух концентрических подшипников, один из которых является самоустанавливающимся подшипником, а второй является шарикоподшипником, при этом самоустанавливающийся подшипник смонтирован на валу и внутри шарикоподшипника, в то время как шарикоподшипник смонтирован между самоустанавливающимся подшипником и неподвижной опорой.
Это известное направляющее устройство является высокоэффективным, в частности скорость вращения выходного вала электродвигателя может находиться в пределах примерно 6500 и 8000 оборотов в минуту в нормальном режиме (то есть образцы в трубках подвергаются ускорениям порядка 600-800 g) и его срок службы превышает несколько тысяч рабочих циклов по 45 секунд каждые две минуты.
В этом известном устройстве самоустанавливающийся подшипник содержит внутреннее цилиндрическое кольцо, насаженное на вал, несущий тарелку и две кольцевые шариковые опоры, расположенные на этом кольце и на наружном кольце со сферической внутренней поверхностью, контактирующей с шариками, которые направляются и удерживаются в двух полуцилиндрических кольцевых выточках на наружной поверхности внутреннего кольца.
Недостатком этого известного устройства является то, что возможно лишь небольшое угловое отклонение вала и тарелки, которое в имеющихся на рынке самоустанавливающихся подшипниках примерно равно 4 градусам в одну и другую сторону от среднего положения, что ограничивает путь трубок, которые несет на себе тарелка. Для увеличения этого пути и, следовательно, ускорения, которому подвергаются находящиеся в трубках образцы, необходимо увеличить расстояние между трубками и осью вала, что увеличивает полезный диаметр тарелки и, следовательно, ее массу и энергию, необходимую для придания ей колебательного движения.
В основе настоящего изобретения лежит задача усовершенствования известного направляющего устройства, в частности увеличения допустимого углового отклонения вала с одной и другой стороны от среднего положения или уменьшения диаметра тарелки.
Для решения этой задачи согласно изобретению предлагается направляющее устройство вала с колебательным движением вокруг центра вращения, расположенного на оси вала, при этом указанное устройство содержит самоустанавливающийся подшипник и шарикоподшипник, смонтированные один внутри другого между валом и неподвижной опорой, и отличается тем, что самоустанавливающийся подшипник содержит шаровой шарнир с выпуклой наружной поверхностью в виде сферического сегмента, образующей внутреннее кольцо самоустанавливающегося подшипника, и две кольцевые шариковые опоры, которые расположены между шаровым шарниром и двумя налагаемыми друг на друга наружными кольцами самоустанавливающегося подшипника и направляются в полуцилиндрических кольцевых выточках или канавках колец.
Такое расположение шарового шарнира между двумя налагаемыми одна на другую кольцевыми шариковыми опорами позволяет увеличить допустимое угловое отклонение шарового шарнира с одной и другой стороны от среднего положения, исключая применение кинематической пары к находящейся на валу тарелке, когда валу сообщается колебательное движение вокруг центра вращения.
Шарики каждой кольцевой шариковой опоры самоустанавливающегося подшипника размещаются в круглых отверстиях цилиндрического сепаратора, монтируемого между шаровым шарниром и наружным цилиндрическим кольцом самоустанавливающегося подшипника.
Предпочтительно, чтобы шаровой шарнир был неподвижно смонтирован на валу, а два налагаемых друг на друга шарикоподшипника были установлены между неподвижной опорой и налагаемыми друг на друга наружными кольцами самоустанавливающегося подшипника.
Предпочтительно также, чтобы наружные кольца самоустанавливающегося подшипника были образованы в этом случае внутренними кольцами шарикоподшипников, окружающих самоустанавливающийся подшипник.
Целесообразно, чтобы оба налагаемых друг на друга наружных кольца самоустанавливающегося подшипника и оба налагаемых друг на друга шарикоподшипника плотно прилегали друг к другу в осевом направлении и были разделены шайбой из упругодеформируемого материала, такого как резина или другого аналогичного материала.
Целесообразно также, чтобы устройство согласно изобретению содержало средства регулирования осевого расстояния между двумя подшипниками и чтобы эти средства регулирования включали в себя, например, гайку, завинченную на неподвижной опоре и опирающуюся на один из подшипников, в то время как другой подшипник опирался бы на неподвижную опору.
Такая компоновка позволяет точно регулировать рабочий зазор шарового шарнира.
После того как регулировка завершена, завинченная на неподвижной опоре гайка соответствующими средствами фиксируется для предотвращения вращения.
Предпочтительно, чтобы была предусмотрена обратная компоновка, при этом самоустанавливающийся подшипник должен быть смонтирован вокруг шарикоподшипника, установленного на валу, и расположен между неподвижной опорой и шарикоподшипником.
В этом случае самоустанавливающийся подшипник вращается вместе с наружным кольцом шарикоподшипника, внутреннее кольцо которого установлено неподвижно на валу. Оба наружных кольца самоустанавливающегося подшипника монтируются неподвижно на неподвижной опоре.
Оба указанных наружных кольца разделены в осевом направлении шайбой из резины или аналогичного материала, и расстояние между ними, определяющее рабочий зазор шарового шарнира, регулируется теми же средствами, что и в первом варианте осуществления, которые включают в себя кольцевую деталь, привинченную на неподвижной опоре и опирающуюся на одно из наружных колец, в то время как другое наружное кольцо опирается на неподвижную опору.
Полезно, чтобы размеры шарового шарнира были больше, чем в первом варианте осуществления, при неизменности принципа действия системы.
Изобретение относится, в частности, но не исключительно, к устройству быстрого вибрирования трубок, содержащих биологические образцы, причем это устройство включает в себя опорную тарелку для трубок, которая смонтирована на одном конце указанного вала, другой конец которого соединен со средствами привода и установлен в подшипнике со смещенным центром вращения, находящимся на выходном валу двигателя.
Предпочтительно, чтобы указанный подшипник со смещенным центром вращения находился на диске, который монтируется в буксе подшипников, установленной на неподвижной опоре, при этом указанный диск должен быть соединен с выходным валом двигателя упругой муфтой.
Чтобы сделать устройство по возможности менее шумным и тем самым устранить причину дискомфорта и усталости, в частности при его использовании в лаборатории, персонал которой выполняет работу, требующую определенной концентрации, между неподвижной опорой и направляющими и приводными средствами указанного вала монтируют средства, поглощающие шум и вибрацию.
Предпочтительно, чтобы средства поглощения шума и вибрации включали в себя кольца из эластомера твердостью по Шору А в пределах от 55 до 85, предпочтительно порядка 70.
Оказалось, что монтаж указанных колец из эластомера между неподвижной опорой и направляющими и приводными средствами вала позволяют снизить уровень шума и вибрации при работе примерно от 5 до 10 дБ, в результате чего устройство создает при работе меньше шума и не является причиной дискомфорта или усталости, мешающих концентрации персонала, работающего в непосредственной близости от устройства.
Целесообразно, чтобы эксцентрик, соединяющий конец вала и средства привода, направлялся в своем движении вращения в подшипнике, находящемся на пластинчатом элементе (platine), который в свою очередь монтируется посредством указанного эластомерного кольца в цилиндрическом пазу неподвижной опоры.
Направляющие средства вала тарелки, состоящие из самоустанавливающегося подшипника и шарикоподшипников, монтируются внутри металлической втулки, которая в свою очередь закреплена в расточке неподвижной детали посредством указанного эластомерного кольца.
Другое эластомерное кольцо установлено между этой неподвижной деталью и неподвижной опорой аппарата.
Целесообразно, чтобы указанные средства поглощения шума и вибраций содержали также средства эластичной подвески верхней части устройства, включающей в себя по меньшей мере средства центрирования и направления вала, на нижней части устройства, включающей в себя неподвижную опору и приводные средства вала.
Целесообразно также, чтобы указанные средства эластичной подвески представляли собой средства типа эластомерных клиньев или прокладок, или типа кабелей, позволяющих демпфировать низко- и среднечастотную вибрацию при пуске или выключении приводного двигателя вала, в то время как указанные эластомерные кольца эффективно демпфируют более высокие частоты, генерируемые при работе в непрерывном режиме.
В целом, указанные эластомерные кольца и указанные средства подвески позволяют в значительной степени снизить шумовой уровень от работающего оборудования, без ущерба точности центрирования и направления вала тарелки и не уменьшая срок службы средств центрирования и направления.
Между устройством и его опорными лапами на основании предусмотрены также средства амортизации типа сайлент-блоков для демпфирования вибраций очень низкой частоты, которые могут возникать при пуске и выключении двигателя.
Ниже изобретение поясняется описанием вариантов его осуществления с использованием ссылок на сопровождающие чертежи, в числе которых:
Фиг.1 изображает схематический частичный вид в осевом разрезе аппарата быстрого вибрирования трубок, включающего устройство согласно изобретению;
Фиг.2 - схематический вид спереди варианта этого аппарата;
Фиг.3 - вид в увеличенном масштабе и с осевым разрезом верхней части аппарата, изображенного на фиг.2.
Аппарат, показанный на фиг.1, содержит тарелку 10, включающую в себя на своей периферии трубки 12, предназначенные для помещения в них биологических образцов для их дробления посредством стеклянных или керамических микрошариков, при этом тарелка 10 оснащена крышкой 14 для удержания трубок 12, а сама крышка 14 установлена на тарелке 10 за счет углубления в камере 16, образованного центральными частями тарелки 10 и крышки 14, как детально описано в ранее упомянутом патенте WO 2004/012851.
Тарелка 10 закреплена винтом 18 на верхнем конце вала 20, нижний конец которого (не показан) соединен со средствами привода типа описанных в патенте WO 2004/012851, при этом указанные средства включают в себя подшипник со смещенным центром вращения, принимающий нижний конец вала 20 и монтируемый на диске, который приводится во вращение выходным валом электродвигателя, причем сам диск монтируется на указанном выходном валу посредством упругой подвески.
Известным способом указанные средства позволяют привести вал 20 в колебательное движение вокруг центра вращения 22, расположенного на оси 24 вала 20, на пересечении этой оси с осью диска, несущего подшипник со смещенным центром вращения, принимающий нижний конец вала 20.
Направляющие средства вала 20, колеблющиеся вокруг центра вращения 22, установлены на кольцевой опоре 26, которая в свою очередь смонтирована на неподвижной опоре при помощи не показанных на чертеже средств эластичной подвески, которые упоминаются при рассмотрении фиг.2.
Направляющие средства вала 20 включают в себя самоустанавливающийся подшипник, смонтированный на валу 20, и два налагаемых друг на друга шарикоподшипника, смонтированных вокруг самоустанавливающегося подшипника, между ним и кольцевой опорой 26.
Самоустанавливающийся подшипник включает в себя шаровой шарнир 30, насаженный на верхнюю часть вала 20 и удерживаемый с упором на заплечик 32 указанного вала при помощи гайки 34, завинченной на валу и опирающейся на конец шарового шарнира посредством упорной шайбы 36 и тормозной шайбы 38. Тормозная шайба 38 фиксируется для предотвращения вращения вокруг оси 24 вала 20 при помощи предусмотренного на ее внутренней цилиндрической поверхности выступа, входящего в продольную канавку на цилиндрической поверхности вала 20, как показано на чертеже.
Радиальная наружная поверхность шарового шарнира 30 является выпуклой и образует сферический сегмент с углом от центра примерно 90°, на котором симметрично, с одной и с другой стороны от центра вращения 22, расположены две кольцевые шариковые опоры 40, при этом шарики каждой опоры удерживаются цилиндрическим сепаратором 42, имеющим отверстия, в которые заходят в зацепление шарики 40, удерживаемые и направляемые также поверхностью качения, образуемой полуцилиндрической кольцевой выточкой или канавкой 44 на внутренней поверхности цилиндрического кольца 46, которое охватывает соответствующую кольцевую шариковую опору 40. Сепараторы 42 удерживаются в осевом и радиальном направлении в показанном положении посредством шариков 40, которые входят в зацепление в отверстия в сепараторах 42 и в канавки 44.
Кольца 46, образующие наружные кольца самоустанавливающегося подшипника, образуют также внутренние кольца двух шарикоподшипников, которые смонтированы вокруг указанного самоустанавливающегося подшипника, и с этой целью каждый из них на своей наружной цилиндрической поверхности имеет полуцилиндрическую канавку 48, в которую заходят с зацеплением шарики 50 соответствующего шарикоподшипника, включающего в себя наружное кольцо 52, внутренняя цилиндрическая поверхность которого выполнена с полуцилиндрической канавкой 54 для направления и удержания шариков 50.
Наружные кольца 52 шарикоподшипников вставлены внутрь кольцевой опоры 26 и вращаются вместе с ней.
Оба налагаемых друг на друга шарикоподшипника в осевом направлении разделяет небольшой зазор, определяемый тонкой шайбой 58 из упругодеформируемого материала, такого как резина или эластомер, которую помещают между наружными кольцами 52 двух шарикоподшипников.
Наружное кольцо 52 нижнего шарикоподшипника опирается на заплечик на внутренней поверхности кольцевой опоры 26, при этом гайка 60 завинчена на верхней части кольцевой опоры 26 и опирается на наружное кольцо 52 верхнего шарикоподшипника, причем затяжка гайки 60 позволяет регулировать осевое расстояние между двумя шарикоподшипниками и, следовательно, рабочий зазор шарового шарнира.
На практике вначале гайку 60 завинчивают максимально на верхней части кольцевой опоры 26, с тем чтобы по возможности устранить рабочий зазор, стягивая между собой обе кольцевые шариковые опоры 40, которые опираются на шаровой шарнир, а затем гайку 60 немного отпускают, чтобы обеспечить рабочий зазор на шаровом шарнире 30, который может составлять, например, от 0,05 до 0,1 мм, и гайку 60 фиксируют во избежание вращения относительно кольцевой опоры 26 любыми подходящими средствами, например упругой деформацией тонкой краевой зоны указанной гайки.
В качестве варианта оба подшипника монтируют в буксе, которая в верхней части содержит отбортованные выступы, позволяющие поддерживать подшипники в правильном положении взаимного удаления, необходимого для хорошей работы шарового шарнира.
Кроме того, предпочтительно предусмотреть противошумные клинья из эластомера или аналогичного материала в промежутках между металлическими элементами для снижения шума при работе на высоких скоростях.
При работе вал 20 приводится в высокоскоростное колебательное движение вокруг точки 22, но без вращения вокруг своей оси 24, при этом вращение тарелки 10 вокруг указанной оси предотвращают средства, соединяющие тарелку с кольцевой опорой 26 или неподвижной рамой аппарата, известным специалисту способом, например способом, описанным в вышеупомянутом патенте WO 2004/012851.
Высокоскоростное перемещение вала 20 с колебательным движением трансформируется во вращение с высокой скоростью колец 46 относительно шарового шарнира 30, который установлен неподвижно на валу 20, и относительно наружных колец 52 шарикоподшипников, которые установлены неподвижно на кольцевой опоре 26.
Устройство согласно изобретению позволяет увеличить угловое отклонение вала 20 с одной и с другой стороны от среднего положения, при этом указанное угловое отклонение может составлять 8° или более. Это угловое отклонение обусловлено, во-первых, осевым размером шарового шарнира (или размером сферического сегмента по оси вала 20) и, во-вторых, осевым расстоянием между двумя кольцевыми шариковыми опорами 40. Удвоение углового отклонения по сравнению с примером осуществления, описанным в патенте WO 2004/012851, позволяет снизить наполовину наружный диаметр тарелки 10, сохранив неизменным путь перемещения трубок 12 с возвратно-поступательным криволинейным движением и, следовательно, показатели быстрого вибрирования трубок 12 и дробления биологических образцов, содержащихся в трубках.
Уменьшение диаметра тарелки 10 приводит к снижению ее веса и уменьшению энергии, необходимой для привода этой тарелки.
Кроме того, направляющее устройство вала 20 согласно изобретению имеет ряд преимуществ.
В частности, можно использовать обычный, имеющийся на рынке шаровой шарнир 30, и кольцевые канавки 44, в которых направляются опирающиеся на шаровой шарнир 30 шарики 40, для обеспечения механической обработки с «нормальной» точностью порядка микрона во внутренних кольцах стандартных подшипников, имеющихся на рынке.
Следовательно, направляющее устройство согласно изобретению является относительно простым и недорогим. Более того, рабочий зазор шарового шарнира 30 регулируется, что позволяет обеспечить оптимальную работу с обычным шаровым шарниром, точные размеры которого изначально не известны и который не требует исключительно точной механической обработки направляющих канавок 44 шариков 40.
Как было сказано выше, относительное расположение самоустанавливающегося подшипника и шарикоподшипников может быть обратным, то есть когда самоустанавливающийся подшипник находится между неподвижной опорой и установленным на валу 20 шарикоподшипником.
Аппарат, показанный на фиг.2 и 3, также представляет собой аппарат для быстрого вибрирования трубок 12, предназначенных к помещению в них биологических образцов и стеклянных или керамических микрошариков, причем трубки расположены на тарелке 10, снабженной крышкой 14 и монтируемой неподвижно на верхнем конце вала 20, простирающегося в осевом направлении относительно тарелки 10 и крышки 14.
Вал 20 приводится в движение электродвигателем М, расположенным под тарелкой 10 и установленным на неподвижной раме 70.
Нижний конец вала 20 соединен с выходным валом 72 двигателя М посредством эксцентрика 76, содержащего подшипник 74, смонтированный на конце вала 20 и помещенный в цилиндрической полости эксцентрика, который в свою очередь монтируется и направляется в цилиндрической полости пластинчатого элемента 78 посредством подшипника 80. Пластинчатый элемент 78 смонтирован в металлическом кольце 82, закрепленном на неподвижной раме 70 посредством эластомерного кольца 84, которое вставлено между наружной периферией пластинчатого элемента 78 и металлическим кольцом 82 и зафиксировано от осевого перемещения и вращения на металлическом кольце 82 и на пластинчатом элементе 78.
Предпочтительно эластомерное кольцо 84 отлито и вулканизировано in situ или приклеено к пластинчатому элементу 78 и к металлическому кольцу 82. Более того, как показано, на внутренней поверхности металлического кольца 82 может быть образована выступающая кольцевая нервюра, которая входит в сцепление с соответствующей канавкой на эластомерном кольце 84, имеющем в свою очередь на своей внутренней поверхности выступающий кольцевой участок, входящий в сцепление с соответствующей канавкой наружной периферии пластинчатого элемента 78, с тем чтобы увеличить сопротивление его осевому выдергиванию.
Цилиндрическая монтажная полость подшипника 74 в диске 76 смещена по центру и ориентирована наискосок относительно оси выходного вала 72 двигателя М, и оси валов 20 и 72 перекрещиваются в точке 86, образующей центр вращения тарелки 10 и вала 20.
Средства центрирования и направления вала 20 расположены на уровне указанного центра вращения 86 и состоят из самоустанавливающегося подшипника и шарикоподшипников, при том что шаровой шарнир 92 самоустанавливающегося подшипника жестко соединен с валом 20 и взаимодействует с двумя кольцевыми шариковыми опорами 94, находящимися в цилиндрических буксах и смонтированными между шаровым шарниром 92 и двумя наружными цилиндрическими кольцами, налагаемыми друг на друга в осевом направлении, которые в равной мере представляют собой внутренние кольца двух шарикоподшипников 96, налагаемых друг на друга в осевом направлении и разделенных незначительным расстоянием.
Оба шарикоподшипника 96 смонтированы в наружном металлическом кольце 98, которое в свою очередь смонтировано в верхней цилиндрической втулке 100, находящейся на неподвижной детали 102, нижний цилиндрический конец 106 которой зафиксирован в металлической кольцевой опоре 108, схожей с ранее упомянутым металлическим кольцом 82 и соосной с ним.
Эластомерные кольца 110 и 112 установлены соответственно между металлическим кольцом 98, несущим подшипники 96, и втулкой 100 и между нижним концом 106 детали 102 и кольцевой опорой 108. Эти эластомерные кольца 110 и 112 отлиты и вулканизированы in situ или приклеены и, кроме того, они удерживаются в осевом направлении пазовым соединением по нервюрам наружных деталей и в канавках внутренних деталей, с которыми они взаимодействуют, как уже было показано на примере эластомерного кольца 84 монтажа пластинчатого элемента 78.
Основная функция трех эластомерных колец 84, 110 и 112 состоит в том, чтобы не допустить передачу шумов и высокочастотных вибраций между направляющими и приводными средствами тарелки 10, с одной стороны, и неподвижной рамой 70, с другой. Для обеспечения хорошего поглощения шумов и вибраций эти кольца выполнены из эластомера, твердость которого по Шору А находится примерно в пределах от 55 до 85, предпочтительно порядка 70.
Кольцевая опора 108 расположена (фиг.2) на двух параллельных балках 114, соединенных своими концами с рамой 70 при помощи средств 116 эластичной подвески, которые в данном случае представлены кабелями спиральной скрутки, которые как вариант могли бы иметь эластомерные клинья или прокладки. Эти средства 116 эластичной подвески предназначены для демпфирования низко- и среднечастотных вибраций, генерируемых при пуске и выключении двигателя М, когда его частота вращения изменяется примерно от 0 до 7000 оборотов в минуту и наоборот.
Благодаря этому комплекту средств шумовой уровень работающего аппарата снижается по меньшей мере от 5 до 10 дБ, так что работающий аппарат больше не создает дискомфорт для персонала.
Рама 70 аппарата соединена опорными лапами 118 с поверхностью основания посредством средств амортизации типа сайлент-блоков для демпфирования вибраций очень низкой частоты, которые могут возникать при пуске и выключении двигателя М.
Монтаж звукоизолирующих колец 84, 110 и 112 и средств 116 эластичной подвески не сказываются отрицательно на рабочих характеристиках аппарата, который может работать с высокими частотами вращения в пределах 6000 и 8000 оборотов в минуту и центрирующие и направляющие средства которого отличаются очень продолжительным сроком службы.
Claims (24)
1. Направляющее устройство вала с колебательным движением вокруг центра вращения, расположенного на оси вала, включающее в себя самоустанавливающийся подшипник и шарикоподшипник, смонтированные один внутри другого между валом и неподвижной опорой, отличающееся тем, что самоустанавливающийся подшипник (30, 40, 46) содержит шаровой шарнир (30) с выпуклой наружной поверхностью в виде сферического сегмента, образующей внутреннее кольцо самоустанавливающегося подшипника, и две кольцевые шариковые опоры (40), которые расположены между шаровым шарниром (30) и двумя налагаемыми друг на друга наружными кольцами (46) самоустанавливающегося подшипника и направляются в полуцилиндрических кольцевых выточках (44) или канавках колец (46).
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что шарики (40) каждой кольцевой опоры самоустанавливающегося подшипника размещены в отверстиях цилиндрического сепаратора (42), монтируемого между шаровым шарниром (30) и соответствующим наружным кольцом (46) самоустанавливающегося подшипника.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что шаровой шарнир (30) неподвижно смонтирован на валу (20), а два плотно налагаемых друг на друга шарикоподшипника (50, 52) установлены между неподвижной опорой (26) и самоустанавливающимся подшипником.
4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что наружные цилиндрические кольца (46) самоустанавливающегося подшипника образованы внутренними цилиндрическими кольцами шарикоподшипников (50, 52).
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что обе кольцевые шариковые опоры (40) самоустанавливающегося подшипника расположены симметрично относительно центра вращения (22) вала (20).
6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что угловое отклонение вала (20) вокруг центра вращения (22) составляет 8° или больше с одной и с другой стороны от среднего положения.
7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оба наружных кольца (46) самоустанавливающегося подшипника плотно прилегают друг к другу и разделены шайбой (58) из упругодеформируемого материала.
8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит средства (60) регулирования осевого расстояния между двумя налагаемыми друг на друга наружными кольцами (46).
9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что средства регулирования включают в себя гайку (60), завинченную на неподвижной опоре (26) и опирающуюся на одно из вышеуказанных наружных колец, тогда как другое наружное кольцо опирается на неподвижную опору (26).
10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что оно содержит средства фиксирования, предотвращающие вращение гайки (60) после регулировки осевого расстояния между двумя наружными кольцами.
11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что вал (20) на одном из своих концов имеет опорную тарелку (10) для трубок с биологическими образцами (12) и соединен со средствами привода другим своим концом, монтируемым в подшипнике со смещенным центром вращения, который установлен на выходном валу двигателя.
12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средства (84, 110, 112) поглощения шума и вибраций смонтированы между неподвижной рамой (70) и направляющими и приводными средствами вала (20).
13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что средства поглощения шума и вибраций состоят из эластомерных колец (84, 110, 112).
14. Устройство по п.13, отличающееся тем, что кольца (84, 110, 112) выполнены из эластомера, прочность которого по Шору А находится в пределах от 55 до 85.
15. Устройство по п.13, отличающееся тем, что кольца (84, 110, 112) выполнены из эластомера, прочность которого по Шору А составляет порядка 70.
16. Устройство по п.13, отличающееся тем, что эксцентрик (74, 76), соединяющий конец вала (20) с приводным валом (72), направляется в своем движении вращения в подшипнике (80), смонтированном на пластинчатом элементе (78), который, в свою очередь, монтируется посредством эластомерного кольца (84) на неподвижной раме (70).
17. Устройство по п.13, отличающееся тем, что самоустанавливающийся подшипник и шарикоподшипники (92, 94, 96), направляющие вал, смонтированы внутри металлического кольца (98), который, в свою очередь, закреплен в цилиндрической втулке (100) посредством эластомерного кольца (110).
18. Устройство по п.17, отличающееся тем, что эластомерное кольцо (112) смонтировано между неподвижной деталью (102), несущей втулку (100), и соединенной с неподвижной рамой (70) кольцевой опорой (108).
19. Устройство по п.13, отличающееся тем, что эластомерные кольца (84, 110, 112) зафиксированы от перемещения по деталям, между которыми они монтируются.
20. Устройство по п.13, отличающееся тем, что эластомерные кольца (84, 110, 112) отлиты и вулканизированы на своем месте или приклеены к деталям, между которыми они монтируются.
21. Устройство по п.12, отличающееся тем, что средства поглощения шума и вибраций дополнительно содержат средства (116) эластичной подвески верхней части устройства, включающей в себя, по меньшей мере, самоустанавливающийся подшипник и шарикоподшипники (92, 94, 96) центрирования и направления вала (20), на нижней части устройства, включающей в себя неподвижную раму (70) и приводные средства (М, 72) вала (20).
22. Устройство по п.21, отличающееся тем, что средства (76) эластичной подвески представляют собой средства типа эластомерных клиньев или прокладок или типа кабелей для амортизации низкочастотных и среднечастотных колебаний на стадии выключения или пуска приводного двигателя (М) вала (20).
Приоритет по пунктам:
Приоритет по пунктам:
23.06.2004 - пп.1-11;
13.12.2004 - пп.12-22.
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR0406850A FR2872233B1 (fr) | 2004-06-23 | 2004-06-23 | Dispositif de guidage d'un arbre en mouvement oscillant |
FR0406850 | 2004-06-23 | ||
FR0413235A FR2879110B1 (fr) | 2004-12-13 | 2004-12-13 | Appareil pour la vibration rapide de tubes a echantillons |
FR0413235 | 2004-12-13 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007102068A RU2007102068A (ru) | 2008-07-27 |
RU2381392C2 true RU2381392C2 (ru) | 2010-02-10 |
Family
ID=35058752
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007102068/11A RU2381392C2 (ru) | 2004-06-23 | 2005-06-22 | Направляющее устройство вала с колебательным движением |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7448789B2 (ru) |
EP (1) | EP1759125B1 (ru) |
JP (1) | JP4741587B2 (ru) |
KR (1) | KR101237040B1 (ru) |
AT (1) | ATE465348T1 (ru) |
AU (1) | AU2005263847B2 (ru) |
CA (1) | CA2570791C (ru) |
DE (1) | DE602005020785D1 (ru) |
RU (1) | RU2381392C2 (ru) |
WO (1) | WO2006008397A1 (ru) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE602005020785D1 (de) * | 2004-06-23 | 2010-06-02 | Bertin Technologies Sa | Vorrichtung zur schaftführung bei oszillationsbewegungen |
US7520660B2 (en) * | 2004-06-30 | 2009-04-21 | Red Devil Equipment Company | Mixer suspension |
US7780339B2 (en) * | 2006-04-24 | 2010-08-24 | Red Devil Equipment Company | Vortex motion paint mixing machine |
EP2925753A4 (en) * | 2012-08-27 | 2017-02-15 | Hetero Research Foundation | Novel polymorphs of azilsartan medoxomil |
EP2777455B1 (en) | 2013-03-15 | 2016-01-06 | Whirlpool Corporation | Low profile side drive blending appliance |
US9555384B2 (en) | 2013-10-25 | 2017-01-31 | Whirlpool Corporation | Blender assembly |
US9815037B2 (en) | 2013-10-25 | 2017-11-14 | Whirlpook Corporation | Magnetic disc coupler |
US10092139B2 (en) | 2014-04-28 | 2018-10-09 | Whirlpool Corporation | Low profile motor for portable appliances |
FR3025729B1 (fr) * | 2014-09-17 | 2016-12-09 | Bertin Technologies Sa | Ensemble pour le broyage d'echantillons biologiques |
DE102014019138A1 (de) * | 2014-12-23 | 2016-06-23 | Rsm Grundbau Gmbh + Willi Meyer Bauunternehmen Gmbh In Gbr | Schwingungsdämpfer für ein Kupplungsgelenk eines Tiefenrüttlers |
CN108051277B (zh) * | 2017-11-25 | 2020-03-27 | 黄雄 | 一种可以提高细胞染色效率的反应装置 |
DE102019106915A1 (de) * | 2018-06-01 | 2019-12-05 | Retsch Gmbh | Schwingmühle und Verfahren zum Vermahlen eines Mahlgutes |
KR102640859B1 (ko) | 2018-11-09 | 2024-02-27 | 삼성전자주식회사 | 베어링 조립체 및 이를 갖춘 의류 건조기 |
CN111376401A (zh) * | 2020-04-02 | 2020-07-07 | 广州和新实业有限公司 | 一种汽车底盘胶用振动摇混机 |
Family Cites Families (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1205539A (en) * | 1915-04-27 | 1916-11-21 | Carl Albert Hirth | Bearing. |
US1281205A (en) * | 1916-09-19 | 1918-10-08 | Emily C Pruyn | Ball-bearing. |
CH238566A (fr) * | 1940-11-11 | 1945-07-31 | Roulements A Billes Miniatures | Palier à billes. |
US2648391A (en) * | 1951-03-14 | 1953-08-11 | Curtiss Wright Corp | Articulated blade propeller |
US2648394A (en) * | 1951-08-28 | 1953-08-11 | Research Corp | Electrical precipitator |
US2767037A (en) * | 1954-02-09 | 1956-10-16 | Chain Belt Co | Seal for rotary anti-friction bearings |
US3749371A (en) * | 1971-07-14 | 1973-07-31 | Dentsply Int Inc | Dental material mixer |
US3934957A (en) * | 1974-02-13 | 1976-01-27 | Fmc Corporation | Preloaded double row spherical roller bearing |
US3985307A (en) * | 1975-06-09 | 1976-10-12 | Sybron Corporation | Mechanical device to mix amalgam |
US4125335A (en) * | 1977-02-03 | 1978-11-14 | Blume Horst K | Agitator system |
US4424718A (en) * | 1980-04-21 | 1984-01-10 | Wadensten Theodore S | Air actuated rotary vibrator with resilient shock mount to provide linear movement |
JPS60188617A (ja) * | 1984-03-07 | 1985-09-26 | Kawasaki Steel Corp | ラジアル及びスラスト両荷重を受けることができるころがり軸受 |
KR900000908Y1 (ko) * | 1986-11-17 | 1990-01-31 | 대우중공업주식회사 | 기어박스의 축지지 베어링장치 |
JPH05118323A (ja) * | 1991-10-22 | 1993-05-14 | Ntn Corp | 旋回部材のスラスト支持装置 |
JPH0572305U (ja) * | 1992-03-05 | 1993-10-05 | ヤマザキマザック株式会社 | 軸受構造 |
US5567050A (en) * | 1994-08-23 | 1996-10-22 | Savant Instruments, Inc. | Apparatus and method for rapidly oscillating specimen vessels |
JP3353189B2 (ja) * | 1995-03-15 | 2002-12-03 | 株式会社サイニクス | 波動形に旋回揺動する振盪機 |
JP2002333011A (ja) * | 2001-05-10 | 2002-11-22 | Nsk Ltd | 3自由度型軸受とパラレルリンク機構と移動装置 |
ITBO20010516A1 (it) * | 2001-08-10 | 2003-02-10 | Corob Spa | Dispositivo per il serraggio di un contenitore in un miscelatore di fluidi |
JP2003063288A (ja) * | 2001-08-23 | 2003-03-05 | Toyota Auto Body Co Ltd | 車両用シートの回転装置 |
DE60329394D1 (de) | 2002-08-01 | 2009-11-05 | Bertin Technologies Sa | Vorrichtung zur schnellen schwingung von probenröhrchen |
FR2843047B1 (fr) * | 2002-08-01 | 2004-10-15 | Bertin Technologies Sa | Appareil pour la vibration rapide de tubes contenant des echantillons |
FR2851480B1 (fr) * | 2003-02-25 | 2005-04-29 | Bertin Technologies Sa | Appareil pour la vibration rapide de tubes contenant des echantillons |
FR2872233B1 (fr) * | 2004-06-23 | 2007-10-05 | Bertin Technologies Soc Par Ac | Dispositif de guidage d'un arbre en mouvement oscillant |
DE602005020785D1 (de) * | 2004-06-23 | 2010-06-02 | Bertin Technologies Sa | Vorrichtung zur schaftführung bei oszillationsbewegungen |
FR2879110B1 (fr) * | 2004-12-13 | 2007-03-30 | Bertin Technologies Soc Par Ac | Appareil pour la vibration rapide de tubes a echantillons |
-
2005
- 2005-06-22 DE DE602005020785T patent/DE602005020785D1/de active Active
- 2005-06-22 EP EP05778831A patent/EP1759125B1/fr active Active
- 2005-06-22 WO PCT/FR2005/001580 patent/WO2006008397A1/fr active Application Filing
- 2005-06-22 AU AU2005263847A patent/AU2005263847B2/en active Active
- 2005-06-22 JP JP2007517363A patent/JP4741587B2/ja active Active
- 2005-06-22 KR KR1020077001671A patent/KR101237040B1/ko active IP Right Grant
- 2005-06-22 RU RU2007102068/11A patent/RU2381392C2/ru active
- 2005-06-22 CA CA2570791A patent/CA2570791C/fr active Active
- 2005-06-22 AT AT05778831T patent/ATE465348T1/de not_active IP Right Cessation
-
2006
- 2006-12-20 US US11/613,541 patent/US7448789B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2570791A1 (fr) | 2006-01-26 |
RU2007102068A (ru) | 2008-07-27 |
CA2570791C (fr) | 2013-12-17 |
WO2006008397A1 (fr) | 2006-01-26 |
ATE465348T1 (de) | 2010-05-15 |
JP4741587B2 (ja) | 2011-08-03 |
AU2005263847A1 (en) | 2006-01-26 |
KR20070046822A (ko) | 2007-05-03 |
US20070154125A1 (en) | 2007-07-05 |
KR101237040B1 (ko) | 2013-02-25 |
AU2005263847B2 (en) | 2010-09-02 |
EP1759125B1 (fr) | 2010-04-21 |
JP2008503698A (ja) | 2008-02-07 |
US7448789B2 (en) | 2008-11-11 |
DE602005020785D1 (de) | 2010-06-02 |
EP1759125A1 (fr) | 2007-03-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2381392C2 (ru) | Направляющее устройство вала с колебательным движением | |
KR101561400B1 (ko) | 비틀림 진동 감쇠 장치 | |
CN107676428B (zh) | 内燃机的平衡装置 | |
US20080060472A1 (en) | Balancer | |
ZA200700209B (en) | Device for guiding a shaft in an oscillating movement | |
JPH08312659A (ja) | 結合遮断装置 | |
JP2021099164A (ja) | ねじれ振動ダンパー | |
US4242839A (en) | High-speed power tool | |
US20020168126A1 (en) | Rotation shaft support structure of a motor/generator | |
US20020176641A1 (en) | Shaft bearing | |
US20180355914A1 (en) | Dental hand piece or angle piece with a rotating tool | |
JP2006194262A (ja) | ダンパ機能を備えたプーリ | |
JP2979952B2 (ja) | ボールねじ装置 | |
KR100951961B1 (ko) | 방진베어링 | |
KR100440023B1 (ko) | 엔진의 운전 조건에 따라 가변적 불평형 질량을 갖는밸런스 샤프트 장치 | |
US20240128833A1 (en) | Systems and methods for providing wobble reduction in galvanometers | |
RU2212309C2 (ru) | Устройство для вибрационного резания | |
KR100228898B1 (ko) | 베어링 결합구조의 진동흡수장치 | |
KR101043554B1 (ko) | 자동차용 댐핑 이중 플라이휠 | |
KR100822572B1 (ko) | 등속 조인트용 다이내믹 댐퍼 | |
KR20040037781A (ko) | 진동 감쇠 댐퍼 | |
KR20100034175A (ko) | 크랭크 샤프트 저널의 선삭가공용 방진구 | |
JPH0735196A (ja) | ダブルマスダンパープーリ | |
KR200242572Y1 (ko) | 등속조인트 | |
KR101639032B1 (ko) | 다이나믹 댐퍼 |