SU1611462A1

SU1611462A1 - Vibration exciter

Info

Publication number: SU1611462A1
Application number: SU874303074A
Authority: SU
Inventors: Павел Федорович Дейнеко
Original assignee: Специальное Конструкторское Бюро По Подземному Самоходному Горному Оборудованию "Гормаш"
Priority date: 1987-09-02
Filing date: 1987-09-02
Publication date: 1990-12-07

Abstract

Изобретение относитс к вибрационной технике и может быть использовано дл возбуждени колебаний в различных машинах. Целью изобретени вл етс расширение эксплуатационных возможностей за счет возбуждени бигармонических колебаний, а также повышение надежности за счет конструкции узла фиксации разворота. Вибровозбудитель содержит дебалансный вал 2 с дебалансом 3 и коаксиально расположенный внутри вала 2 второй вал 4 с расположенным внутри полого дебаланса 3 вторым дебалансом 5. На валу 2 с радиальным смещением относительно него в направлении центра массы дебаланса 3 закреплено цилиндрическое колесо 6 с зубчатым венцом 7 на торце, а на валу 4 - цилиндрическое колесо 8 с зубчатым венцом 9 на торце. Валы 2 и 4 соединены передачей в виде колес 6 и 8 и наход щейс в зацеплении с зубчатыми венцами 7 и 9 с противоположной направлению смещени колес стороны шестерни 10, жестко закрепленной на приводном валу 11. При вращении вала 11 валы 2 и 4 вращаютс в противоположные стороны неравномерно, и максимальна вынуждающа сила возникает при совпадении по времени максимума передаточного отношени передачи с положением центров масс дебалансов. Разворотом дебалансных элементов 12, 13 и 14, 15 в противоположных относительно дебалансов 3, 5 направлени х регулируют направление и величину вынуждающей силы. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.The invention relates to a vibration technique and can be used to drive vibrations in various machines. The aim of the invention is the expansion of operational capabilities due to the excitation of biharmonic vibrations, as well as increased reliability due to the design of the turn-fixing unit. The vibration exciter contains an unbalance shaft 2 with an unbalance 3 and a second shaft 4 located coaxially inside the shaft 2 with a second unbalance 5 located inside the hollow debalance 3. the end, and on the shaft 4 - a cylindrical wheel 8 with a gear teeth 9 at the end. Shafts 2 and 4 are connected by gears in the form of wheels 6 and 8 and meshed with gear rims 7 and 9 with opposite wheels of the gear side 10, rigidly mounted on the drive shaft 11. When the shaft 11 is rotated, the shafts 2 and 4 rotate in opposite directions the sides are uneven, and the maximum compelling force arises when the maximum of the gear ratio of the gear coincides with the position of the centers of mass of the unbalances. By turning the unbalance elements 12, 13 and 14, 15 in opposite directions with respect to the unbalances 3, 5, the direction and magnitude of the driving force is controlled. 1 hp f-ly, 3 ill.

Description

возбудитель содержит дебалансный вал 2 с дебалансом 3 и коаксиально расположенный внутри вала 2 второй вал 4 с расположенным внутри полого дебаланса 3 вторым дебалансом 5. На валу 2 с радиальным смещением относительно него в направлении центра массы дебаланса 3 закреплено цилиндрическое колесо 6 с зубчатым венцом 7 на торце, а на валу 4 - цилиндрическое колесо 8 с зубчатым венцом 9 на торце. Валы 2 и 4 соединены передачей в виде колес 6 и 8 и наход щейс в зацеплении с зубчатыми вейцами 7 и 9 с противоположной направлению смещени колес стороны шестерни 10, жестко закрепленной на приводном валу 11. При вращении вала 11 валы 2 и 4 вращаютс в противоположные стороны неравномерно , и максимальна вынуждающа сила возникает при совпадении по времени максимума передаточного отношени передачи с положением центров масс дебалан- сов. Развррото мдебалансных элементов 12, 13 и 14, 15 в противоположных относительно дебалансов 3, 5 направлени х регулируют направление и величину вынуждающей силы. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.the pathogen contains unbalance shaft 2 with unbalance 3 and second shaft 4 located coaxially inside shaft 2 with second unbalance 5 located inside hollow unbalance 3. A cylindrical wheel 6 with gear teeth 7 is fixed on shaft 2 with radial displacement relative to it in center of unbalance mass 3 the end, and on the shaft 4 - a cylindrical wheel 8 with a gear teeth 9 at the end. Shafts 2 and 4 are connected by gears in the form of wheels 6 and 8 and meshed with gear weights 7 and 9 with opposite wheels of the gear side 10, rigidly mounted on the drive shaft 11. When the shaft 11 is rotated, the shafts 2 and 4 rotate in opposite directions the sides are uneven, and the maximum compelling force arises when the maximum of the gear ratio of the gear coincides with the position of the centers of mass of the unbalances. Deploying the balance elements 12, 13 and 14, 15 in opposite directions with respect to the unbalances 3, 5 regulate the direction and magnitude of the driving force. 1 hp f-ly, 3 ill.

Изобретение относитс к вибрационной технике и может быть использовано дл возбуждени колебаний в различных машинах .The invention relates to a vibration technique and can be used to drive vibrations in various machines.

Целью изобретени вл етс расширение эксплуатационных возможностей за счет возбуждени бигармонических колебаний , а также повышение надежности за счет конструкции узла фиксации разворота.The aim of the invention is the expansion of operational capabilities due to the excitation of biharmonic vibrations, as well as increased reliability due to the design of the turn-fixing unit.

На фиг.1 представлен вибровозбудитель , продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1: на фиг.З - схема расположени дебапансных элементов.Figure 1 shows the vibration exciter, a longitudinal section; Fig. 2 is a section A-A in Fig. 1: Fig. 3 is a diagram of the arrangement of debapance elements.

Вибровозбудитель содержит корпус 1, установленный в нем полый .дебалансный вал 2 с жестко закрепленным на нем полым дебалансом 3 и коаксиально размещенный внутри полого дебалансного вала 2 второй дебалансный вал 4 с жестко закрепленным на нем и расположенным внутри полого дебаланса 3 вторым дебалансом 5, На полом дебалансном валу 2 с радиальным смещением относительно него в направлении центра массы полого дебаланса 3 жестко закреплено цилиндрическое колесо 6 с зубчатым венцом 7 на торце. Аналогичным образом на втором дебалансном валу 4 жестко закреплено цилиндрическое колесо 8 с зубчатым венцом 9 на торце. Дебалансные валы 2 и 4 соединены ортогональной передачей в виде размещенной между цилиндрическими ко- .лесами 6 и 8 и наход щейс в зацеплении с их зубчатыми венцами 7 и 9 с противоположной направлению смещени колес 6 и В стороны шестерни 10, жестко закрепленной на приводном валу 11. На торцах дебалансов 3 и 5 установлены с возможностью разворота в разные относительно них стороны дебалансные элементы соответственно 12, 13 и 14 15. Узел фиксации углов разворота дебалансных элементов 14 и 15 относительно дебаланса 5 выполнен в виде жестко соединенных с дебалансом 5 втулок The vibration exciter comprises a housing 1, a hollow debalance shaft 2 installed therein with a hollow debalance 3 fixed on it and a second debalance shaft 4 coaxially placed inside the hollow debalance shaft 2 with a second debalance 5 rigidly fixed on it and placed inside the hollow debalance 3, On the floor unbalance shaft 2 with a radial offset relative to it in the direction of the center of mass of the hollow unbalance 3 is rigidly fixed cylindrical wheel 6 with a gear crown 7 at the end. Similarly, on the second unbalance shaft 4, there is a rigidly fixed cylindrical wheel 8 with a ring gear 9 on the end. The unbalance shafts 2 and 4 are connected by an orthogonal transmission in the form placed between cylindrical mounts 6 and 8 and meshed with their gear rims 7 and 9 with the gear 10 opposite to the direction of displacement of the wheels 6 and B fixed on the drive shaft 11 At the ends of the unbalances 3 and 5, the unbalanced elements 12, 13 and 14 are set to rotate in different directions relative to them 15. The fixing unit of the angles of rotation of the unbalanced elements 14 and 15 relative to the unbalance 5 is made in the form of rigidly connected with unbalance 5 sleeves

прорез ми 17, охватывающих втулки 16 и жестко соединенных с дебалансными элементами 14 и 15 зажимных клемм 18 с болтами 19 и переставных болтов 20. Аналогичным образом выполнен узел фиксации углов разворота дебалансных элементов 12 и 13 относительно дебаланса 3.slots 17, covering the sleeves 16 and rigidly connected to the unbalance elements 14 and 15 of the clamping terminals 18 with the bolts 19 and the adjustable bolts 20. Similarly, the unit for fixing the rotation angles of the unbalance elements 12 and 13 is made relative to the unbalance 3.

Вибровозбудитель работает следующим образом,The vibration exciter works as follows

0 При вращении приводного вала 11 жестко соединенна с ним шестерн 10 вращает в противоположных направлени х цилиндрические колеса 6 и В и жестко соединенные с ними дебалансные валы 2 и 4 с 5 дебалаисами 3 и 5. При вращении в противоположных направлени х дебалансов 3 и Ь с закрепленными на их торцах дебаланснь - ми элементами соответственно 12, 13 и 14, . 15 возникают центробежные силы, которь1е 0 вызывают колебани корпуса 1 вибровозбудител и св занного с ним рабочего органа (не показан). За счет того, что центробежные силы складываютс , когда центры масс дебалансов 3 и 5 с закрепленными на их 25 торцах дебалансными элементами 12, и 14 15 расположены по одну сторону относительно валов 2 и 4, и вычитаютс , когда центры масс расположены по разные стороны вибровозбудитель создает колебани в 30 направлени х Б-М (фиг.1). Так как цилиндрические колеса 6 и 8 закреплены на валах 2 и 4 с радиальным смещением в сторону центров масс жестко соединенных с ними дебалансов 3 и 5 с соответствующими деба- 35 ланевыми элементами на их торцах, а шестерн 10 взаимодействует с зубчатыми венцами 7 и 9 с противоположной направлению смещени колес 6 и 8 стороны, то максимальна центробежна сила возника- .40 ет в направлении Б вследствие того, что центры масс дебалансов 3 и 5 с соответствующими дебалансными-элементами расположены в одно.й плоскости по одну сторону0 When the drive shaft 11 is rotated, the gear 10 rigidly connected with it rotates in opposite directions the cylindrical wheels 6 and B and the unbalanced shafts 2 and 4 rigidly connected with them with 5 unbalances 3 and 5. When rotating in opposite directions of unbalances 3 and b the unbalanced elements fixed at their ends are 12, 13 and 14, respectively. 15, centrifugal forces arise, which cause oscillations of the housing 1 of the vibration exciter and the working body associated with it (not shown). Due to the fact that centrifugal forces add up when the centers of mass of unbalances 3 and 5 with unbalance elements 12 fixed on their 25 ends, and 14 15 are located on the same side relative to shafts 2 and 4, and subtracted when the centers of mass are on opposite sides creates oscillations in 30 directions BM (Fig. 1). Since the cylindrical wheels 6 and 8 are fixed on shafts 2 and 4 with a radial displacement towards the centers of mass of the unbalances 3 and 5 rigidly connected with them with the corresponding unbalanced elements at their ends, and the gear 10 interacts with the gear rims 7 and 9 with opposite to the direction of displacement of the wheels 6 and 8 of the side, the maximum centrifugal force arises .40 em in direction B due to the fact that the centers of mass of the unbalances 3 and 5 with the corresponding unbalanced elements are located in the same plane on one side

дебалансных валов 2 и 4, а мгновенные скорости вращени дебалансных валов 2 и 4, определ емые отношением мгновенных радиусов вращени шестерни 10 и зубчатых венцов 7 и 9, максимальны. При повороте дебалансных валов 2 и 4 на 90° в противоположных направлени х от положени с максимальной вынуждающей силой центробежные силы взаимно уравновешиваютс , а при повороте на 180° центробежные силы снова возрастают, но не достигают в направлении М максимальной величины за счет снижени мгновенной скорости вращени валов 2 и 4 по причине уменьшени передаточного отношени ортогональной передачи.unbalance shafts 2 and 4, and instantaneous rotational speeds of unbalance shafts 2 and 4, determined by the ratio of the instantaneous radii of rotation of gear 10 and gear rims 7 and 9, are maximum. When the unbalance shafts 2 and 4 are rotated by 90 ° in opposite directions from the position with the maximum driving force, the centrifugal forces cancel each other out, and when rotated by 180 °, the centrifugal forces increase again, but do not reach the maximum value in the M direction due to the decrease in the instantaneous speed of rotation shafts 2 and 4 due to a reduction in the transmission ratio of the orthogonal transmission.

При необходимости изменени , например уменьшени , амплитуды колебаний ослабл ют болты 19 зажимных клемм 18 и вывинчивают переставные болты 20,If changes are necessary, for example, decreasing, the amplitudes of oscillations weaken the bolts 19 of the clamping terminals 18 and unscrew the adjustable bolts 20,

После этого дебалансные элементы 14 и 15 разворачивают относительно дебаланса 5 в противоположных направлени х на одинаковый угол (фиг.З), завинчивают переставные болты 20 и зат гивают болты 19 зажимных клемм 18. Наличие прорезей 17 во втулках 16 обеспечивает при зат жке болтов 19 надежное крепление дебаланса 5 и его дебалансных элементов 14 и 15 на дебалансном валу 4.After this, the unbalance elements 14 and 15 are turned relative to the unbalance 5 in opposite directions at the same angle (FIG. 3), the adjustable bolts 20 are screwed in and the bolts 19 of the clamping terminals 18 are tightened. The presence of the slots 17 in the sleeves 16 ensures that the bolts 19 are tight mounting unbalance 5 and its unbalance elements 14 and 15 on the unbalance shaft 4.

Аналогичным образом разворачивают в противоположных направлени х на такой же угол дебалансные элементы 12 и 13. При развороте дебалансных элементов на одинаковые углы максимум и минимум передаточного отношени ортогональной передачи совпадают с положением центров масс дебалансов и дебалансных элементов в одной плоскости и по одну сторону относительно дебалансных валов. При необходимости опережени или запаздывани максимума вынуждающей силы относительно максимума или минимума передаточного отношени ортогональной передачи дебалансные элементы одного дебаланса разво5 рачивают в противоположных направлени х на разные углы. Аналогичным образом в противоположных направлени х разворачивают дебалансные элементы другого дебаланса .Similarly, the unbalance elements 12 and 13 turn in opposite directions at the same angle. When the unbalance elements are turned at the same angles, the maximum and minimum of the orthogonal gear ratio coincide with the position of the centers of mass of the unbalances and unbalanced elements in one plane and on one side relative to the unbalance shafts . If it is necessary to advance or delay the maximum of the driving force relative to the maximum or minimum of the transmission ratio of the orthogonal transmission, the unbalance elements of one unbalance are turned in opposite directions to different angles. Similarly, unbalance elements of another unbalance are deployed in opposite directions.

66

Claims

Claim 1. Vibro-exciter, comprising a housing, a hollow unbalance shaft mounted therein with rigidly mounted on it

5 cylindrical gear and hollow unbalance, placed in it coaxially second unbalance shaft with second cylindrical gear rigidly fixed on it and second balance unbalance located inside hollow unbalance, unbalance elements with fixing nodes can be rotated in different directions. reversal and drive shaft with gear,

5 designed to rotate cylindrical gears in opposite directions, characterized in that, in order to expand operational capabilities, each gear is made with a gear rim on the face and fixed with a radial displacement relative to the axis of the corresponding unbalance shaft towards the center of mass is rigid unbalance connected to it,

5 unbalance elements are installed at both ends of the unbalance, and the gear of the drive shaft is installed between the gear wheels with the possibility of interaction with the gear rims from the side opposite to the direction of displacement of the wheels.

2. The vibration exciter according to claim 1, characterized in that, in order to increase reliability, the turn-fixing unit is made in the form of slots rigidly connected to a debalance and slotted around the last clamping terminals rigidly connected to unbalance elements.

14

- /

. Editor I.Shmakova

Compiled by A. Drogovoz Tehred M. Morgental

Aa

(Reg. 2

FIG. J

Proofreader V.Girn to