Вибровозбудитель

 

ВИБРОВОЗБУДИТЕЛЬ, содержащий основание, цилиндрический корпус с внутренней беговой дорожкой, установленное в нем водило и связанный с ним бегунок , взаимодействующий с беговой дорожкой , отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем уменьшения резонансных циклических нагрузок, он снабжен ползуном, установленным в корпусе с возможностью радиального перемещения, двумя параллельными направляющими, жестко закрепленными на основании, установленным с возможностью поворота в плоскости вращения водила рычагом, одним концом шарнирно связанным с основанием, тягой, одннм концом соединенной с ползуном, а другим - с вторым концом рычага, установленным на рычаге с возможностью перемещения вдоль него дополнительным ползуном , второй тягой, связанной с носледним одннм концом, ;i другим - с корпусом, и упругими алемешами. установленными между корпусом и основаннем, корпус установлен в нанравляющих с возможностью ограниченного перемещения, а водило выполнено в виде дополнительного рычага, одним концом связанного с ползуном, и третьей тяги, одним концом связанной с бегунком, а другим - с свободным концом дополнительного рычага.д 2. Вибровозбудитель по п. 1, отличающий- S ся тем, что ограничитель перемещения кор (Л пуса выполнен в виде упора и втулки с фиксатором , закрепленных на направляющей, и проушины, закрепленной на корпусе, охватывающей направляющую и размещенной между упором и втулкой.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3764467/24-28 (22) 02.07.84 (46) 30.10.85. Бюл. № 40 (72) А. Б. Ермилов и В. Л. Трифонов (71) Московский ордена Трудового Красного Знамени автомобильно-дорожный институт (53) 534. 141 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 640763, кл. В 06 В 1/16, 1977. (54) (57) ВИБРОВОЗБУДИТЕЛЬ, содержащий основание, цилиндрический корпус с внутренней беговой дорожкой, установленное в нем водило и связанный с ним бегунок, взаимодействующий с беговой дорожкой, отличающийся тем, что, с целью ловышения надежности путем уменьшения резонансных циклических нагрузок, он снабжен ползуном, установленным в корпусе с возможностью радиального перемещения, двумя параллельными направляющими, жестко закрепленными на основании, установленным с возможностью поворота в плоскости

„„SU„„1187889 A

< 1) 4 В 06 В 1/16

Врапгенпя води,lа 1)ычаГО !, Одним концом шарнирно связанным с основанием, тягой, одним концоМ соединенной с ползуном, а другим — с вторым концом рычага, установленным на рычаге с возможностью перемещения вдоль неп) дополнительным ползуном. второй гяп)й, связанной с последним

îäним концом, а .)рагим --- с корпусом, и упругими злементами, установленными между корпусом и о«новаки)ем, корпус установлен в направляющих с возможностью ограниченного перемещения, а водило выпочнено в виде дополнительного рычага, одним концом связанного с ползуном, и третьей тяги, одним концом связанной с бегунком, а другим — с свободным концом дополнительного рычага.

2. Вибровозбудитель по п. 1, отличающийся тем, что ограничитель перемещения корпуса выполнен в виде упора и втулки с фиксатором, закрепленных на направляющей, и проушины, закрепленной на корпусе, охватывающей направляющую и размещенной между упором и втулкой.

1187889

20

55

Изобретение относится к вибровозбудителям и может быть использовано в строительных, дорожных и горных машинах для создания вибрации.

Цель изобретения — повышение надежности за счет уменьшения резонансных динамических нагрузок.

На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый вибровозбудитель в начальной стадии переходного процесса при разгоне; на фиг. 2 — то же, в конечной стадии переходного процесса и при установившемся режиме.

Вибровозбудитель содержит основание 1, цилиндрический корпус 2 с внутренней беговой дорожкой 3, установленное в нем водило 4, связанный с ним бегунок 5, взаимодействующий с беговой дорожкой 3, ползун 6, установленный в корпусе 2 с возможностью радиального перемещения вдоль оси

У, две параллельные направляющие 7, жестко закрепленные на основании 1, установленный с возможностью поворота в плоскости вращения водила рычаг 8, одним концом при помощи шарнира 9 связанный с основанием 1, тягу 10, одним концом связанную с ползуном 6, а другим — шарнирно с вторым концом рычага 8, установленный на рычаге

8 с возможностью перемещения вдоль него дополнительный ползун 11, вторую тягу 12, связанную с ползуном 11 одним концом, а другим концом — с корпусом 2, упругие элементы 13, установленные между корпусом

2 и основанием 1. Корпус 2 установлен в направляющих 7 с возможностью ограниченного перемещения, а водило 4 выполнено в виде дополнительного рычага 14, одним концом связанного с ползуном 6, и третьей тяги 15, одним концом связанной с бегунком 5, а другим — шарнирно со свободным концом дополнительного рычага 14. Ограничитель перемещения корпуса 2 выполнен в виде упора 16 и втулки 17 с фиксатором 18, закрепленных направляющей 7, и проушины

10, закрепленной на корпусе 2, охватывающей направляющую 7 и размещенной между упором 16 и втулкой 17. Возможность перемещения дополнительного ползуна 11 вдоль рычага 8 обеспечивается при помоши фиксатора 20. Динамическая уравновешенность водила 4 обеспечивается противовесом 21.

Вибровозбудитель работает следующим образом.

В статическом положении вибровозбудителя при запуске двигателя ось вращения водила 4 совпадает с центром кривизны О беговой дорожки 3 (фиг. 1), рычаг 8 повернут вокруг шарнира 9 вверх до упора, корпус 2 под действием упругих элементов 13 занимает крайнее верхнее положение, причем между проушинами 19 и втулками 17 образован зазор h. Вращение водила 4 с угловой скоростью сю обеспечивает действие на беговую дорожку 3 со стороны бегунка

5 центробежной силы, которая при расположении этого бегунка на вертикальной оси

У равна вертикальной силе Р . Данной силе Р> соответствует сопротивление Рс. качению бегунка, а в тяге 15 возникает растягиваюшее усилие Р,, нормальная к радиусу врашения составляющая которого P. равна сопротивлению P . Приведенное к концу водила 4 растягиваюшее усилие Рр раскладывается на силу Р„, нормальную к радиусу вращения и определяющую момент сопротивления вращению водила 4, и силу, действующую вдоль водила в радиальном направлении. Проекция растягивающей силы Р 1, на вертикальную ось Pz вычитается из вертикальной силы Р, однако вследствие малой величины коэффициента трения качения бегунка 5, силы P и Р» много меньше вертикальной силы Рв.

Под действием вертикальной силы Р, происходит сжатие упругих элементов 13 и поворот вниз в направлении стрелки А (фиг. 1) рычага 8. Соответственно корпус 2 перемешается вниз в направляющих 7, а ползун 6 с водилом 4 перемешается под действием тяги 10, причем из соотношения lq)li следует, что перемещение ползуна 6 больше перемегцения корпуса 2 для одного и того же угла поворота рычага 8. Упоры 16 на направляющих 7 обеспечивают развитие процесса перемещения всей системы только в одном направлении относительно точки равновесия О, в данном случае — вниз. Таким образом, по мере перемещения вниз корпуса 2 и ползуна 6 возникает и непрерывно увеличивается эксцентриситет 1 (фиг. 2) между осью вращения водила 4 и центром кривизны беговой дорожки 3

Наличие эксцентриситета (фиг. 2) определяет переменный радиус врашения бегунка 5 относительно оси вращения водила 4. При этом помимо центробежной силы Р, действуюшей на бегунок 5 и направленной вдоль радиуса врашения, появляется кориолисова сила Р„, нормальная к радиусу вращения.

Кориолисова сила Р„совпадает с направлением движения бегунка 5, при уменьшении радиуса его вращения относительно водила 1 и направлена противоположно движению бегунка 5 при увеличении указанного радиуса вращения. Геометрическая сумма Р центробежной силы Рц и кориолисовой силы

Р„является возмушаюшей силой вибровозбудителя, причем ее проекция на ось У ориентирована всегла вниз, в сторону смещения водила 1 на эксцентриситет е относительно центра кривизны беговой дорожки 3. Вертикальные колебания корпуса 2 в процессе его перемещения по направляющим 7 исключаются действием силы инерции самим корпусом 2 в направлении оси У.

При выбранном зазоре h проушины 19 упираются во втулки 17 и вертикальная со1187889 ставляющая Рв возмущающей силы вибровозбудителя передается на основание 1 через направляющие 7 (фиг. 2). Угол а между водилом 4 и тягой 15 в нижнем положении бегунка 5 существенно уменьшается по сравнению с нейтральным положением ползуна 6 (фиг. 1). Перемещению вниз центра кривизны беговой дорожки 3 из точки 0 в точку 0 на расстояние h соответствует перемещение оси вращения водила 4 из точки

О в точку О на расстояние e+h. Таким образом, соотношение 1 >i плеч рычага 8 определяет алгебраическое соотношение е+h(h или е(О с учетом направлений перемещения указанных характерчых точек механизма вдоль оси У. Такое соотношение определяет вибровозбудитель как автоматически действующий механизм с полов.ительной обратной связью, т.е. начальное перемещение час тей механизма — ползуна 6 и корпуса 2 вызывает пропорциональное увеличение силы, способствующей дальнейшему перемещению указанных частей механизма в заданном направлении (при 1 > 1 эксцентриситет е ) О, система характеризуется отрицательной обратной связью и находится в состоянии устойчивого равновесия). Величина максимального эксцентриситета е водила 4 определяется соотношением плеч 1 и 1 рычага 8 и начальным зазором h, который устанавливается путем перемещения втулок 17 по направляющим 7

5 и закреплением их фиксаторами 18 в нужном положении. В свою очередь, закон изменения эксцентриситета при увеличении частоты вращения водила 4 устанавливается подбором жесткости упругих элементов 13 и изменением соотношения плеч 1, и 1 рычага 8 путем перемещения вдоль него дополнительного ползуна 11 и закрепления его фиксатором 20 в нужном положении.

Снижение резонансных динамических нагрузок обеспечивается вследствие автоматического увеличения эксцентриситета оси вращения относительно центра кривизны беговой дорожки пропорционально частоте вращения водила и возмушающей силе вибровозбудителя. Отсутствие тангенциальных П упругих связей исключает появление крутиль ных колебаний водила. Бегунок находится в постоянном контакте с беговой дорожкой, что, в свою очередь, исключает действие ударных нагрузок и сохраняет балансировку водила на переходных режимах работы вибровозбудителя.

1187889

Рис. 2

Составитель Н. Вартанова

Техред И. Верес Корректор В. Гирняк

Тираж 451 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, % — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор (.."lисина

Заказ 6583j8