Изобретение относится к вибрационной технике, а именно к устройствам для получения направленных механических колебаний.The invention relates to vibration technology, and in particular to devices for obtaining directional mechanical vibrations.
Известны вибровозбудители направленного действия в виде планетарного механизма, в котором прямолинейно-направленная вынуждающая сила вызывается возвратно-поступательным движением центра масс, расположенного на делительной окружности сателлита, а диаметр делительной окружности сателлита равен половине диаметра делительной окружности центральной шестерни с внутренним зацеплением (коронной) (а.с. №103803, В06В 1/16). Недостатком такого вибровозбудителя является передача сил инерции через подшипники, что приводит к неоправданному увеличению нагрузки на подшипники и значительному сокращению их срока службы.Directional exciters are known in the form of a planetary mechanism in which a rectilinear driving force is caused by reciprocating motion of the center of mass located on the pitch circle of the satellite, and the diameter of the pitch circle of the satellite is half the diameter of the pitch circle of the central gear with internal gearing (crown) (and S. p. No. 103803, B06B 1/16). The disadvantage of such a vibration exciter is the transfer of inertia through the bearings, which leads to an unjustified increase in the load on the bearings and a significant reduction in their service life.
Известно устройство для получения стабильно направленных механических колебаний в виде зубчато-планетарного вибровозбудителя, содержащего корпус с коронной шестерней (опорным центральным колесом внутреннего зацепления), водило и сателлит с закрепленным на нем инерционным элементом (дебалансом), а также находящиеся во взаимном контакте ролики и беговые дорожки, диаметры которых равны диаметрам делительных окружностей, соответственно соединенных с ними сателлита и коронной шестерни (RU 2381078 С2, В06В 1/00, 24.12.2007, прототип). Недостатком такого устройства является сложность изменения направления колебаний ввиду необходимости частичной его разборки для поворота венца коронного колеса и сателлита внутри корпуса вибратора, кроме того, изменение формы направленных колебаний возможно произвести только после полной разборки устройства путем замены коронной шестерни, роликов и беговых дорожек с другим соотношением диаметров.A device is known for obtaining stably directed mechanical vibrations in the form of a gear-planetary vibration exciter containing a housing with a ring gear (supporting central wheel of internal gearing), a carrier and a satellite with an inertial element (unbalance) fixed to it, and also rollers and running wheels that are in mutual contact paths, the diameters of which are equal to the diameters of the pitch circles, respectively, of the satellite and the ring gear connected to them (RU 2381078 C2, B06B 1/00, 12.24.2007, prototype). The disadvantage of this device is the difficulty in changing the direction of oscillation due to the need for partial disassembly to rotate the crown of the crown wheel and satellite inside the vibrator body, in addition, changing the shape of the directed vibrations can only be done after the device is completely disassembled by replacing the ring gear, rollers and treadmills with a different ratio diameters.
Задачей изобретения является получение возможности легкого изменения направления и формы механических колебаний в вибраторах направленного действия.The objective of the invention is to obtain the ability to easily change the direction and shape of mechanical vibrations in vibrators directed action.
Поставленная задача достигается тем, что одновальный планетарный вибратор направленных колебаний, выполненный в виде зубчато-планетарного вибровозбудителя, содержит корпус и «кассету», содержащую коронную шестерню, водило и сателлит с закрепленным на нем дебалансом, создающим при вращении сателлита неуравновешенные силы, вызывающие колебания системы, а также находящиеся во взаимном контакте ролики и беговые дорожки. Причем «кассета» имеет возможность поворота относительно корпуса вокруг оси, совпадающей с осью коронной шестерни и соединенной с ней беговой дорожки с помощью поворотного устройства и фиксации в корпусе с помощью стопора,The task is achieved in that a single-shaft planetary vibrator of directional vibrations, made in the form of a gear-planetary vibration exciter, contains a housing and a “cassette” containing a ring gear, a carrier and a satellite with an unbalance fixed on it, creating unbalanced forces during the rotation of the satellite, causing oscillations of the system as well as rollers and treadmills in mutual contact. Moreover, the "cartridge" has the ability to rotate relative to the housing around an axis that coincides with the axis of the ring gear and the treadmill connected to it using a rotary device and fixation in the housing using a stopper,
Благодаря тому, что все элементы механизма, создающие механические колебания, собраны в «кассету», имеющую возможность поворота, изменение направления колебаний осуществляется путем поворота «кассеты», при этом взаимное положение элементов относительно друг друга не нарушается, что обеспечивает возможность поворота «кассеты» при работающем механизме. Кроме того, для изменения формы колебаний, которое осуществляется заменой роликов, беговых дорожек и шестерен с иным соотношением диаметров, достаточно просто заменить «кассеты», содержащие нужные элементы и обеспечивающие нужные формы колебаний.Due to the fact that all the elements of the mechanism that create mechanical vibrations are assembled into a “cassette” that can be rotated, the direction of oscillation is changed by rotating the “cassette”, while the relative position of the elements relative to each other is not disturbed, which makes it possible to rotate the “cassette” with the mechanism running. In addition, to change the shape of the vibrations, which is carried out by replacing rollers, treadmills and gears with a different ratio of diameters, it is enough to simply replace the "cassettes" containing the necessary elements and providing the necessary forms of vibration.
Изобретение поясняется графическими материалами, где на фиг.1 представлена схема одновального планетарного вибратора направленных колебаний, на фиг.2 - схема изменения направления колебания при повороте «кассеты» на угол α.The invention is illustrated by graphic materials, where Fig. 1 shows a diagram of a single-shaft planetary vibrator of directed vibrations, and Fig. 2 is a diagram of a change in the direction of oscillation when the "cassette" is rotated through an angle α.
Одновальный планетарный вибратор направленных колебаний (фиг.1), содержит корпус 1 и «кассету» 2, имеющую коронную шестерню 3, водило 4 и сателлит 5 с закрепленным на нем дебалансом 7 позволяющим изменять положение центра масс ЦМ сателлита 5. На сателлите 5 располагаются шестерни 6 и ролики 8 таким образом, что ролики 8 находятся во взаимном контакте с беговыми дорожками 9, а шестерни 6 - с коронными шестернями 3. Кассета имеет поворотный элемент 10 и фиксируется в корпусе 1 стопором 11 и крышкой 12. Сателлит может приводиться в движение через гибкий вал, карданный вал или водило 13.A single-shaft planetary vibrator of directional vibrations (Fig. 1) contains a housing 1 and a “cartridge” 2 having a ring gear 3, a carrier 4 and a satellite 5 with an unbalance 7 fixed on it, which allows changing the position of the center of mass of the satellite CM 5. On the satellite 5 there are gears 6 and the rollers 8 in such a way that the rollers 8 are in mutual contact with the treadmills 9 and the gears 6 with the ring gears 3. The cassette has a rotary element 10 and is fixed in the housing 1 by the stopper 11 and the cover 12. The satellite can be driven through flexible shaft drive shaft or carrier 13.
Устройство работает следующим образом. При вращении вала 13 и сателлита 5 с закрепленным на нем дебалансом 7 общий центр массы ЦМ сателлита и дебаланса движется по гипоциклоиде, обеспечивая направленность колебаний. При необходимости изменить направление колебаний необходимо расстопорить стопор 11 и, используя поворотный элемент 10, развернуть кассету на нужный угол, после чего застопорить стопор 11. Причем, если поворотный элемент 10 и стопор 11 снабдить приводами, то изменение направлений колебаний можно выполнять при работающем устройстве.The device operates as follows. When the shaft 13 and the satellite 5 are rotated with an unbalance 7 fixed on it, the common center of mass of the satellite CM and the unbalance moves along the hypocycloid, providing the direction of oscillations. If it is necessary to change the direction of the oscillations, it is necessary to open the stopper 11 and, using the rotary element 10, turn the cassette to the desired angle, and then lock the stopper 11. Moreover, if the rotary element 10 and stopper 11 are equipped with drives, then the change of direction of oscillation can be performed with the device running.
Для изменения формы колебаний нужно открыть крышку 12, извлечь «кассету» и заменить ее на другую с нужным соотношением диаметров зубчатых колес, а также роликов и беговых дорожек, после чего установить крышку 12 на место.To change the shape of the vibrations, you need to open the cover 12, remove the "cartridge" and replace it with another with the desired ratio of the diameters of the gears, as well as the rollers and treadmills, and then put the cover 12 in place.
