UA10088U

UA10088U - Pneumo-pulse vibrator

Info

Publication number: UA10088U
Application number: UA20041109352U
Authority: UA
Inventors: Роман Романович Обертюх; Ростислав Дмитрович Іскович-Лотоцький; Ростислав Дмитриевич Искович-Лотоцкий; Марія Романівна Архипчук; Мария Романовна Архипчук; Микола Олегович Мовчанюк
Original assignee: Вінницький Національний Технічний Університет; Винницкий Национальний Технический Университет
Priority date: 2004-11-15
Filing date: 2004-11-15
Publication date: 2005-11-15

Abstract

A pneumo-pulse vibrator has a pneumatic drive, this comprises a body and a spring-supported membrane and a rod. The body is arranged as a cup with outlet openings, in the upper part of this one a restrictor is installed; besides that, a cup is placed in the body, this is pressed to the restrictor and has openings coinciding with the outlet openings of the body; at that in the cup a spring-supported, with control by restrictor, rod with central reboring is placed, there a spring-supported ball multiple generator of pressure pulses is placed, this comprises the guide with square cross-section with a restrictor. At that, at the guide a spring-supported by an adjustable spring ring is placed, with central axial opening with square cross-section, there spring-supported pistons are placed, those press the bass valves to the through stepped reborings of the saddle with central axial opening with square cross-section, by means of this one the saddle is connected to the guide with the central part and with the peripheral part it is fixed in the central reboring of the rod by means of a cover.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Корисна модель відноситься до галузі машинобудування, зокрема до апаратури керування та регулювання 2 пневмосистем і може бути використана як привід вібраційних технологічних машин.The useful model refers to the field of mechanical engineering, in particular to the control and regulation equipment of 2 pneumatic systems and can be used as a drive of vibrating technological machines.

Відомий пневматичний вібратор має стіл, основу, між якими по периферії встановлений замкнений еластичний шланг, з'єднаний з другим джерелом тиску через вентиль, циліндричного обруча, із зовнішнього боку якого на основі розміщені упори. Між робочим столом, еластичним шлангом та основою знаходиться порожнина, сполучена каналом в основі з першим джерелом стисненого повітря (авт. свідоцтво СРСР Мо530963 М. Кл. 2 г15821/12).The known pneumatic vibrator has a table, a base, between which a closed elastic hose is installed on the periphery, connected to the second source of pressure through a valve, a cylindrical hoop, on the outside of which stops are placed on the base. Between the work table, the elastic hose and the base there is a cavity connected by a channel in the base to the first source of compressed air (authentic certificate of the USSR Mo530963 M. Cl. 2 g15821/12).

Недоліками цього пневматичного вібратора є низька технологічність процесу регулювання робочих параметрів, низький коефіцієнт корисної дії через значні втрати потужності.The disadvantages of this pneumatic vibrator are the low manufacturability of the process of adjusting operating parameters, low efficiency due to significant power losses.

Найбільш близьким є пневмовібратор, що складається з пневмодвигуна, який містить мембрану, фіксовану між корпусом і кришкою. З нижньої сторони до мембрани притиснений пружиною шток. В кришці розміщений 79 золотник розподільника, на широкій частині якого закріплений демпфер, а на верхній різьбовій частині розміщена обмежувальна гайка. В тілі і кришці золотника виконано випускний отвір Ідив. авт. свідоцтво СРСРThe closest is a pneumatic vibrator consisting of a pneumatic motor that contains a membrane fixed between the body and the cover. On the lower side, the rod is pressed against the membrane by a spring. The distributor spool 79 is placed in the cover, a damper is fixed on its wide part, and a limit nut is placed on the upper threaded part. In the body and cover of the spool, an outlet hole is made. author certificate of the USSR

Мо511441 М. Кл.? Е15821/121.Mo511441 M. Cl.? E15821/121.

Недоліками пневмовібратора є низька технологічність процесу регулювання частоти проходження імпульсів тиску, що може виконуватись за допомогою зміни тиску повітря, яке подається на вхід, чи жорсткості пружини та недостатньо висока верхня межа частоти проходження імпульсів через неспроможність золотникового розподільника забезпечити достатню швидкодію.The disadvantages of the pneumatic vibrator are the low manufacturability of the process of adjusting the frequency of the passage of pressure pulses, which can be performed by changing the pressure of the air supplied to the inlet or the stiffness of the spring, and the upper limit of the frequency of the passage of pulses is not high enough due to the inability of the valve distributor to ensure sufficient speed.

В основу корисної моделі поставлена задача створення пневмоімпульсного вібратора, в якому, шляхом зміни конструкції, підвищується технологічність процесу регулювання частоти проходження імпульсів тиску при забезпеченні мобільного і плавного її регулювання і підвищується верхня межа частоти проходження імпульсів 29 за рахунок підвищення швидкодії розподільчого елемента. шщThe basis of a useful model is the task of creating a pneumatic pulse vibrator, in which, by changing the design, the technological efficiency of the process of adjusting the frequency of the passage of pressure pulses is increased while ensuring mobile and smooth regulation of it, and the upper limit of the frequency of passage of pulses 29 is increased due to the increase in the speed of the distribution element. shsh

Поставлена задача розв'язується тим, що пневмоіїмпульсний вібратор містить пневмодвигун, який складається з корпуса і підпружинених мембрани і штока, причому корпус виконаний у вигляді стакана з випускними отворами, в верхній частині якого встановлено обмежувач, крім того в корпусі розміщений стакан, що притиснений до обмежувача, і має отвори, які співпадають з випускними отворами корпуса, причому в стакані со 3о розміщений підпружинений пружиною, регульованою обмежувачем, шток з центральною розточкою, в якій (се) розміщений підпружинений кульковий множинний генератор імпульсів тиску (далі ГІТ), що складається з напрямної квадратного поперечного перетину з обмежувачем, причому на напрямній розміщена підпружинена о регульованою пружиною обойма з центральним осьовим отвором квадратного поперечного перетину, в якій (ав) розміщені підпружинені плунжера, якими притиснені кулькові клапани до наскрізних ступінчастих розточок сідла з центральним осьовим отвором квадратного поперечного перетину, за допомогою якого сідло з'єднано з -- напрямною своєю центральною частиною, а периферією закріплено в центральній розточці штока за допомогою кришки, причому гумотканинна мембрана виконана кільцевої форми, внутрішній край якої закріплений між нижнім кінцем штока і кришкою, а зовнішній край - між нижнім кінцем корпуса і кришкою-основою, в якій « дю виконано підводний отвір, що з'єднаний через отвір в кришці з напірною порожниною, а також в розточці штока -о знаходиться надмембранна порожнина, що з'єднана з атмосферою через випускні отвори штоку, що співпадають с з отворами циліндричного стакану і випускними отворами в корпусі. :з» На фіг.1 зображена напівконструктивна схема пневмоімпульсного вібратора, а на фіг.2 - додатковий місцевий вид розподільчого кулькового клапана.The task is solved by the fact that the pneumatic pulse vibrator contains a pneumatic motor, which consists of a body and a spring-loaded membrane and a rod, and the body is made in the form of a cup with outlet holes, in the upper part of which a limiter is installed, in addition, a cup is placed in the body, which is pressed against limiter, and has openings that coincide with the outlet openings of the body, and in the cup so 3o there is a spring-loaded rod with a central bore, in which a spring-loaded ball multiple pressure pulse generator (hereinafter GIT) is placed, consisting of square cross-section guide with a limiter, and on the guide there is a spring-loaded clip with an adjustable spring with a central axial hole of a square cross-section, in which (ав) spring-loaded plungers are placed, which press the ball valves to the through stepped borings of the seat with a central axial hole of a square cross-section , with the help of which the saddle is connected to the guide in its central part, and the periphery is fixed in the central bore of the rod with the help of a cover, and the rubber membrane is made of an annular shape, the inner edge of which is fixed between the lower end of the rod and the cover, and the outer edge is between the lower end of the body and the cover-base, in which an underwater hole is made, which is connected through a hole in the cover with a pressure cavity, as well as in the boring of the rod - there is a supra-membrane cavity, which is connected to the atmosphere through the outlet holes of the rod, which coincide with the openings of the cylindrical cup and the outlet openings in the body. :z» Fig. 1 shows a semi-constructive diagram of a pneumatic pulse vibrator, and Fig. 2 shows an additional local distribution of the ball valve.

Пневмоіїмпульсний вібратор складається з множинного кулькового ГІТ, вбудованого в пневмодвигун - 395 вібратора, що складається з гумотканинної мембрани 1 кільцевої форми. Зовнішній край гумотканинної мембрани 1 закріплений між корпусом 2 і кришкою-основою 3, а внутрішній край закріплений між стаканом 4 (ав) сідла 5 розподільчих кулькових клапанів 64-64, та штоком 7. о В корпусі 2 розміщений циліндричний стакан 8, який зафіксовано обмежувачем 9, що загвинчений в корпус 2.The pneumopulse vibrator consists of a multiple ball HIT, built into the pneumatic motor - 395 vibrator, consisting of a rubber membrane of 1 ring shape. The outer edge of the rubber fabric membrane 1 is fixed between the body 2 and the cover-base 3, and the inner edge is fixed between the cup 4 (ав) of the seat 5 of the distribution ball valves 64-64, and the stem 7. o In the body 2 there is a cylindrical cup 8, which is fixed by a limiter 9, which is screwed into the body 2.

У внутрішній розточці циліндричного стакана 8 розміщена регульвана пружина 10, що обперта об шток 7, який ее) 50 спряжений своєю зовнішньою поверхнею з внутрішньою розточкою циліндричного стакана 8. Попередня со деформація регульованої пружини 10 регулюється обмежувачем 9.An adjustable spring 10 is placed in the internal bore of the cylindrical cup 8, resting on the rod 7, which is coupled by its outer surface to the internal bore of the cylindrical cup 8. The previous deformation of the adjustable spring 10 is regulated by the limiter 9.

В кришці-основі З розміщений підводний отвір 11, що з'єднаний з отвором 12, який в свою чергу сполучений з напірною порожниною 13.An underwater hole 11 is placed in the cover-base C, which is connected to the hole 12, which in turn is connected to the pressure cavity 13.

Множинний кульковий ГІТ складається з кулькових клапанів 64-64, навантажених регульованою пружиною 14 59 через підпружинені пружинами 154-155 плунжери 16.4-16,. Плунжери 16-16, розміщені в обоймі 17, що має с можливість переміщуватись вздовж осі штока 7. З метою попередження радіального повороту обойми 17, вона спряжена зі стержнем 18 квадратного поперечного перетину, нижній кінець якого закріплений в сідлі 5, а на верхньому кінці стержня 18 жорстко закріплена гайка 19 і упорна шайба 20, якою обмежене переміщення обойми 17 вздовж стержня 18. бо Зусилля пружини 14 регулюється гвинтом 21, розташованим в осьовій розточці штока 7.The multiple ball HIT consists of ball valves 64-64, loaded with an adjustable spring 14 59 through plungers 16.4-16, spring-loaded by springs 154-155. Plungers 16-16 are placed in a clip 17, which has the ability to move along the axis of the rod 7. In order to prevent radial rotation of the clip 17, it is coupled with a rod 18 of square cross-section, the lower end of which is fixed in the saddle 5, and at the upper end of the rod 18 is a rigidly fixed nut 19 and thrust washer 20, which limits the movement of the clip 17 along the rod 18. Because the force of the spring 14 is regulated by the screw 21 located in the axial bore of the rod 7.

Кулькові клапани 6-6, розміщені в ступінчастих розточках 224-224 сідла 5 так, що у вихідному положенні вони герметично перекривають отвори 234-23,, які з'єднані з напірною порожниною 13. Для забезпечення герметичності спряження ступінчастих розточках 22 4-22, і кулькових клапанів 63-64, при переміщенні останніх в цих розточках, їх спряження виконані за ходовою посадкою 7 або 8 квалітету, а лінія контакту кулькових бо клапанів 6.-6, від краю ступінчастих розточок 224-224 віддалена на позитивне перекриття. Між дном ступінчастих розточок 224-224 і нижньою поверхнею кулькових клапанів 6-6, утворені проміжні порожнини 24.4-24,.Ball valves 6-6, placed in the stepped bores 224-224 of the seat 5 so that in the initial position they hermetically cover the openings 234-23, which are connected to the pressure cavity 13. To ensure the tightness of the coupling of the stepped bores 22 4-22, and ball valves 63-64, when moving the latter in these borings, their couplings are made according to the running fit of 7 or 8 quality, and the line of contact of ball valves 6.-6, from the edge of the stepped borings 224-224 is removed to a positive overlap. Between the bottom of the stepped borings 224-224 and the lower surface of the ball valves 6-6, intermediate cavities 24.4-24, are formed.

Підпружинені плунжери 16.4-16,, що направлені розточками обойми 17, забезпечують щільний контакт кулькових клапанів 6.-6, з краями отворів 234-23, та площиною перекриття.The spring-loaded plungers 16.4-16, directed by the holes of the clips 17, ensure tight contact of the ball valves 6.-6 with the edges of the holes 234-23 and the overlap plane.

Кулькові клапани 6.4-6, відділяють напірну порожнину 13 від центральної розточки 25 штока 7, що з'єднана з атмосферою через випускні отвори 264-26,4 штока 7, отвори 2741-27 т циліндричного стакану 8 і вихлопні отвори 284-281 в корпусі 2.Ball valves 6.4-6 separate the pressure cavity 13 from the central bore 25 of the rod 7, which is connected to the atmosphere through the outlet holes 264-26.4 of the rod 7, the holes 2741-27 t of the cylindrical cup 8 and the exhaust holes 284-281 in the body 2.

Пневмоімпульсний вібратор працює наступним чином.The pneumatic pulse vibrator works as follows.

Стиснене повітря надходить в напірну порожнину 13 через підводний отвір 11 і отвір 12, діє на ефективну 7/0 площу гумотканинної мембрани 1 і, переборюючи силу стискання регульованої пружини 10, яка попередньо деформована загвинчуванням обмежувача 9, переміщує на визначену величину й уд шток 7 до упора його нижньої частини в циліндричній стакан 8 (вверх за кресленням), причому ця амплітуда коливань (переміщень) штока 7 змінюється висотою вгвинчування обмежувача 9 та переміщенням циліндричного стакана 8.Compressed air enters the pressure cavity 13 through the underwater hole 11 and the hole 12, acts on the effective 7/0 area of the rubber membrane 1 and, overcoming the compressive force of the adjustable spring 10, which is previously deformed by screwing the limiter 9, moves the rod 7 by a specified amount to the abutment of its lower part in the cylindrical cup 8 (upward according to the drawing), and this amplitude of oscillations (movements) of the rod 7 changes with the height of screwing the limiter 9 and the movement of the cylindrical cup 8.

Коли тиск в напірній порожнині 13 стане вище деякої величини др/ (тиск відкриття ГІТ), кулькові клапани 75. 84-64, діючи посередністю плунжерів 16.-16, і пружин 15-15, на регульовану пружину 14 і переборюючи силу її стискання, відірвуться від сідла 5 переміщуючись в ступінчастих розточках 22 41-224. Стиснене повітря проникне до проміжних порожнин 24.4-24, і, діючи на площу поперечних перетинів кулькових клапанів 6б4-б4, буде переміщати обойму 17 в центральній розточці 25 штока 7 вздовж стержня 18 на величину пу ходу кулькових клапанів 64-64, причому величина ходу ЛК обмежена упорною шайбою 20 що зафіксована гайкою 19. Таким чином, напірна порожнина 13 сполучається з центральною розточкою 25 в штокові 7 через отвори 2314-23, і проміжні порожнини 244-244. Так як центральна розточка 25 штока 7 сполучена з атмосферою випускні отвори 264-26,44 штока 7, отвори 2714-2714 циліндричного стакану 8 і вихлопні отвори 2844-2844 в корпусі 2, то тиск в напірній порожнині 13 буде зменшуватись. При зменшенні тиску менше визначеної величини др» (тиск закриттяWhen the pressure in the pressure cavity 13 becomes higher than a certain value dr/ (the opening pressure of the HIT), the ball valves 75. 84-64, acting through the action of the plungers 16.-16 and the springs 15-15, on the adjustable spring 14 and overcoming its compression force, break away from the saddle 5, moving in stepped borings 22 41-224. The compressed air will penetrate to the intermediate cavities 24.4-24, and, acting on the cross-sectional area of the ball valves 6b4-b4, will move the clip 17 in the central bore 25 of the rod 7 along the rod 18 by the amount of the travel of the ball valves 64-64, and the amount of travel LK limited by a thrust washer 20 that is fixed by a nut 19. Thus, the pressure cavity 13 is connected to the central bore 25 in the rod 7 through holes 2314-23 and intermediate cavities 244-244. Since the central bore 25 of the rod 7 is connected to the atmosphere, the outlet holes 264-26,44 of the rod 7, the holes 2714-2714 of the cylindrical cup 8 and the exhaust holes 2844-2844 in the housing 2, the pressure in the pressure cavity 13 will decrease. When the pressure decreases below the specified value dr" (closing pressure

ГІТ), зусилля, що тисне на площу поперечного перетину кулькових клапанів 6 4-6,, стане менше за зусилля регульованої пружини 14 і кулькові клапани 6-6, займуть вихідне положення (герметично перекриють отвори 234-234), а шток 7 під дією регульованої пружини 10 (внаслідок спадання тиску в напірній порожнині 13, в зусилля, що діє на шток 7, стане також менше за зусилля регульованої пружини 10) займе вихідне положення (вниз за кресленням). Далі цикл повторюється.HIT), the force pressing on the cross-sectional area of the ball valves 6 4-6, will become less than the force of the adjustable spring 14 and the ball valves 6-6 will take the initial position (they will hermetically close the holes 234-234), and the rod 7 will be under the action of the adjustable spring 10 (due to the decrease in pressure in the pressure cavity 13, the force acting on the rod 7 will also be less than the force of the adjustable spring 10) will take the initial position (down according to the drawing). Then the cycle repeats.

Гвинтом 21 можна збільшувати чи зменшувати попередню деформацію регульованої пружини 14 і таким со чином збільшувати або зменшувати тиск відкриття чи закриття ГІТ, тобто керувати часом відкриття чи закриттяThe screw 21 can be used to increase or decrease the pre-deformation of the adjustable spring 14 and thus increase or decrease the opening or closing pressure of the HIT, i.e. control the opening or closing time

ГТ ї, відповідно, частотою проходження імпульсів тиску. соHT i, respectively, by the frequency of passage of pressure pulses. co

Обмежувачем 9 можна збільшувати чи зменшувати попередню деформацію регульованої пружини 10, «з збільшувати або зменшувати величину пу - амплітуду коливань (переміщень) штока 7. При визначеній амплітуді, коли при переміщеннях штока 7 він ударяється об циліндричний стакан 8, а при зворотньому о переміщенні - кришка 4 ударяється об кришку-основу 3, вібратор буде працювати у віброударному режимі, що -- дає змогу отримати цілий пакет частот (кожна ланка механізму при ударах коливається зі своєю власною частотою), що має суттєве значення для інтенсифікації деяких технологічних процесів, наприклад, вібропресування заготовок виробів складної форми і великих габаритів з ультрадисперсних порошкових « матеріалів. - сThe limiter 9 can be used to increase or decrease the previous deformation of the adjustable spring 10, "to increase or decrease the value of pu - the amplitude of oscillations (movements) of the rod 7. At the specified amplitude, when the rod 7 moves, it hits the cylindrical cup 8, and when the movement is reversed - the cover 4 hits the cover-base 3, the vibrator will work in the vibro-impact mode, which makes it possible to obtain a whole package of frequencies (each link of the mechanism oscillates with its own frequency during impacts), which is essential for the intensification of some technological processes, for example, vibropressing of workpieces of complex shapes and large dimensions from ultradispersed powder materials. - with

Claims

The formula of the invention;" Pneumatic pulse vibrator, which contains a pneumatic motor consisting of a body and a spring-loaded membrane and a rod, which is distinguished by the fact that the body is made in the form of a cup with outlet holes, in the upper part of which a limiter is installed, in addition, a cup is placed in the body, which is pressed against the limiter and has holes that coincide with the outlet holes of the body, and in the cup there is a spring-loaded rod with a central bore, which is equipped with a spring-loaded ball multiple generator of pressure pulses, consisting of a guide with a square cross-section of 5r with a limiter, moreover, on the guide there is a spring-loaded clip with an adjustable spring with a central axial hole of a square cross-section, in which spring-loaded plungers are placed, which are used to press the ball valves to the through stepped borings of the seat with a central axial hole of a square cross-section, with the help of which the seat is connected but with a guide in its central part, and the periphery is fixed in the central bore of the rod with the help of a cover, and the rubber membrane is made of an annular shape, the inner edge of which is fixed between the lower end of the rod and the cover, and the outer edge - between the lower end of the body and the base cover, in which is equipped with a feed hole connected through hole c in the cover with the pressure cavity, and in the bore of the rod there is a supramembrane cavity connected to the atmosphere through the outlet holes of the rod, which coincide with the holes of the cylindrical glass and the outlet holes in the body. 60 b5