SU1576253A1 - Механическое устройство дл распиливани - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к машиностроению, в частности к механическим устройствам, примен емым дл  обработки, а именно распиловки, материалов. Цель - упрощение конструкции, а также повышение надежности устройства за счет выполнени  приводного механизма в виде субгармонического возбудител  колебаний. При включении двигател  4, установленного в корпусе 1 в направл ющих 3 и имеющего номинальную угловую скорость ω, пильное полотно 6, жестко св занное с рабочим органом 2, после непродолжительного переходного процесса начинает совершать периодические устойчивые субгармонические колебани  с частотой, в N раз меньшей частоты вращени  эксцентрика 5, где N - пор док субгармонического режима, который определ етс  жесткост ми упругого элемента 7 и упора 8. Субгармонические колебани  возникают вследствие наличи  жесткого упора 8, ограничивающего движение рабочего органа 2 в одну сторону, и упругого упора (упругого элемента 7), ограничивающего движение рабочего органа 2 в другую сторону. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

/

/

/ /////////////Т// ////

g

7

I

/

в

I

7

I

%

СЛ О Ю СП

со

J

/

i

Изобретение относитс  к машиностроению , в частности к конструкции механических устройств, примен емых дл  обработки, а именно распиловки кости, дерева, металла и других материалов.

Целью изобретени   вл етс  упрощение конструкции за счет замены приводного механизма на субгармонический возбудитель колебаний.

На чертеже изображено устройство, общий вид.

Механическое устройство состоит из корпуса 1, рабочего органа 2, установленного в направл ющих 3, с жестко закрепленным на нем двигателем 4. На валу последнего закреплена неуравновешенна  масса (эксцентрик ) 5. К рабочему органу 2 жестко прикреплено пильное полотно 6. С противоположной стороны рабочий орган 2 соединен с корпусом 1 с помощью упругого элемента 7. На корпусе 1 со стороны пильного полотна 6 расположен жесткий упор 8.

Устройство работает следующим образом .

При включении двигател  4, установленного в корпусе 1 в направл ющих 3, имеющего номинальную угловую скорость со, пильное полотно 6, жестко св занное с рабочим органом 2, после непродолжительного переходного процесса начинает совершать периодические устойчивые субгармонические колебани  с частотой, в п раз меньшей частоты вращени  эксцентрика 5, где п - пор док субгармонического режима, который определ етс  жесткост ми упругого элемента 7 и упора 8:

(2пТ (+Ј«),

С2

с,

где Ci - жесткость упора 8;

С-2 - жесткость упругого элемента 7;

т - масса подвижных частей устройства;

со - углова  скорость вращени  эксцентрика 5;

п - пор док субгармонического режима .

Эксцентрик 5 предназначен дл  возбуждени  колебаний рабочего органа 2.

Субгармонические колебани  возникают вследствие наличи  жесткого упора 8, ограничивающего движение рабочего органа 2 в одну сторону, и упругого упора (упругого элемента 7), ограничивающего движение рабочего органа 2 в другую сторону.

Необходимый размах колебаний рабочего органа обеспечиваетс  настройкой колебательной системы на соответствующий субгармонический резонанс, подбором величин эксцентриситета, диссипации и технической нагрузки. В первом приближении оценка размаха колебаний рабочего органа может быть проведена при решении дифференциаль0

ного уравнени , описывающего движение рабочего органа:

mx+f(x)+(b 1 +Ь2)х Ameco2cosc

где т - масса рабочего органа вместе с

двигателем;

f(x) - упруга  характеристика восстанавливающей силы и при х.0, С2х при 0; х - координата центра масс рабочего

органа;

Cz - жесткость упругого элемента; С - жесткость упора; - величина, характеризующа  технологическую нагрузку (действие) обрабатываемого материала на пильное полотно;

Ь - величина, характеризующа  дис- 0сипацию (трение) при движении

органа в направл ющих; Am- масса эксцентрика; е - эксцентриситет; со - частота вращени  эксцентрика. Реша  линеаризованное дифференциаль- 5 ное уравнение

x- -P x+2bx eiKB со2 coscoi,

9.JЈi

где л °

VҐ+VI

т

О

линеаризованна  частота свободных колебаний

bt+b2

р,

сэкв

получают

40

2Ь

где А -полуразмах колебаний на частоте, соответствующей основному резонансу (колебани  совершаютс  с 5частотой вращени  эксцентрика).

На субгармонических резонансах полуразмах колебаний увеличиваетс  пропорционально частоте вращени  эксцентрика. Причиной субгармонических режимов в соответствующих частотных диапазонах 0 при вынужденных колебани х механических систем  вл етс  наличие упругой св зи с нелинейной упругой характеристикой, при этом законы движени  субгармонических режимов оказываютс  близкими к свободным колебани м. В данном случае такой нелинейной св зью  вл етс  совокупность упругого элемента и жесткого упора. Частота свободных колебаний рабочего органа определ етс  по формуле (1). При частоте

вращени  эксцентрика, кратной частоте свободных колебаний PQ, реализуютс  устойчивые в целом (т. е. при произвольных начальных услови х, в том числе и нулевых) субгармонические резонансные режимы пор дка 1/п, 1/2, 1/3, 1/4, 1/5). Колебани  рабочего органа при этом совершаютс  с частотой, в целое число раз меньшей частоты вращени  эксцентрика.

Использование изобретени  дает возможность упростить конструкцию субгармонического возбудител  колебаний за счет замены редуктора и кривошипно-шатунного механизма на упругий элемент и жесткий упор, а также расширить функциональные возможности устройства за счет перехода с одного периодического режима на другой, использу  при этом замену соответствующих упругих элементов.

Claims (2)

1.Механическое устройство дл  распиливани , содержащее корпус и привод с механизмом возвратно-поступательного перемещени  рабочего органа, св занного с инструментом , отличающеес  тем, что, с целью упрощени  конструкции, механизм возвратно-поступательного перемещени  ра бочего органа выполнен в виде субгармонического возбудител  колебаний, содержащего упру- гий элемент, св зывающий рабочий орган с корпусом с одной стороны, и жесткий упор, установленный с противоположной стороны рабочего органа на корпусе, при этом привод снабжен закрепленным на нем эксцентриком и расположен на рабочем органе.

2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что упругий элемент выполнен в виде цилиндрической или плоской пружины.