Регулируемый вибровозбудитель

 

Изобретение относится к вибрационной технике, а именно к устройствам возбудителей низкочастотных колебаний. Технический результат - повышение надежности вибровозбудителя за счет упрощения его конструкции. Для достижения данного результата в нижней части дебаланса имеется шток с поршнем или парой цилиндров, расположенных внутри вала перпендикулярно его оси вращения. Обе полости цилиндров наполнены жидкостью и связаны между собой трубопроводом с возможностью регулирования расхода жидкости. Причем дебаланс выполнен со смещенным начальным радиусом вращения центра массы. 3 ил.

Изобретение относится к вибрационной технике, а именно к устройствам с регулированием или стабилизацией вынуждающей силы, и может быть использовано в качестве мощного возбудителя низкочастотных сейсмических колебаний.

Известен вибровозбудитель с регулируемой величиной статического момента и амплитуды усилий колебаний, содержащий корпус и дебаланс, снабженный каналом, в котором размещена пружина, взаимодействующая с упором и втулкой, оснащенными регулировочными винтами [1].

Недостатками такого вибровозбудителя являются низкая надежность из-за больших нагрузок на механизм привода перемещения дебаланса и ограниченный ход дебаланса, определяемый также габаритами механизма привода его перемещения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является регулируемый низкочастотный вибровозбудитель, содержащий установленный на подшипниковых опорах полый приводной вал, связанный с ним дебаланс с парой пазов и механизм радиального перемещения дебаланса с приводом, снабженный тягой, расположенной в полости вала, один конец которой связан с возможностью перемещения с дебалансом, второй - с приводом [2].

Недостатком этого вибровозбудителя является низкая надежность из-за поперечных изгибов тяги и передачи радиального центробежного усилия от дебаланса на приводной вал через промежуточные конструктивные элементы.

Задачей изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности вибровозбудителя.

Указанная задача достигается тем, что в регулируемом вибровозбудителе, содержащем установленный на подшипниковых опорах приводной вал, связанный с ним дебаланс с пазом в нижней части имеет шток с поршнем и цилиндром, расположенными внутри вала перпендикулярно его оси вращения, или парой цилиндров, расположенных симметрично и также перпендикулярно оси вращения вала и механически связанных с ним, а обе полости цилиндров наполнены жидкостью и связаны между собой трубопроводом с возможностью регулирования расхода жидкости, причем в исходном состоянии дебаланс выполнен со смещенным начальным радиусом вращения его центра массы.

На фиг.1 дан поперечный разрез предлагаемого вибровозбудителя; на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1 при минимальной величине радиуса центра массы дебаланса r_min; на фиг.3 - разрез по А-А на фиг.1 при максимальной величине радиуса центра массы дебаланса r_mах.

Регулируемый вибровозбудитель (фиг.1) содержит установленный на подшипниковых опорах 1 приводной вал 2, связанный с ним дебаланс 3 с пазом 4 и механизм радиального перемещения дебаланса 3 с цилиндром 5 в валу либо цилиндрами с обеих боков вала 2, с поршнями 6, штоками 7, своими нижними концами соединенными с нижней частью дебаланса, обе полости цилиндров заполнены жидкостью и соединены между собой гибким шлангом или трубопроводами 8 с регулируемым дистанционно или вручную дросселем 9, верхняя часть цилиндров с помощью быстроразъемного соединения 10 может быть связана с гидронасосным агрегатом с давлением Р, достаточным для подъема дебаланса в пусковое положение с минимальным радиусом центра массы дебаланса r_min (фиг.2).

Вибровозбудитель работает следующим образом.

В исходном положении с помощью быстроразъемного соединения 10 от гидростанции с давлением Р в верхнюю часть цилиндров 5 закачивается жидкость и дебаланс занимает положение с минимальной величиной центра его массы r_min. Это положение показано на фиг.1 и фиг.2.

Нижняя часть, занимающая в это время минимальный объем, также через дроссель 9 заполняется жидкостью. Вал 2 от приводного двигателя разгоняется до максимальной заданной скорости, при этом дебаланс развивает усилие в соответствии с выражением F=mrω ², где F - центробежная сила (Н), m - масса дебаланса (кг), ω - частота вращения (^рад/_сек).

При развиваемом расчетном усилии r_min и ω=max.

Через шток 7 и поршень 6 в верхней части создается давление, которое при открытом дросселе 9 вытесняет жидкость из верхней части 5 цилиндра в нижнюю, радиус центра массы увеличивается. Чтобы поддерживать создаваемое усилие на заданном (расчетном) уровне, уменьшают частоту вращения по заданному временному циклу.

При закрытом дросселе 9 и при фиксированной частоте можно получать и фиксированные значения усилий колебаний.

От верхней частоты колебаний с заданным усилием и при постоянном расходе жидкости через дроссель можно получить так называемую “столообразную” характеристику усилий колебаний во всем диапазоне частот от максимальной до минимальной.

Для нового цикла работы операции по пуску вибровозбудителя повторяются.

Изобретение значительно упрощает конструкцию вибровозбудителя и увеличивает его надежность работы из-за уменьшения до минимума (2 шт. деталей) количества рабочих деталей - цилиндра и штока. В прототипе же регулируемый низкочастотный вибровозбудитель содержит установленный на подшипниковых опорах полый приводной вал, связанный с ним дебаланс с парой пазов и механизм радиального перемещения дебаланса с приводом, снабженным тягой, расположенной в полости вала, один конец которой связан с возможностью перемещения с дебалансом, второй - с приводом.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №232075, кл. В 06 В 1/16, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР №113766, кл. В 06 В 1/16, 1957 (прототип).

Формула изобретения

Регулируемый вибровозбудитель, содержащий установленный на подшипниковых опорах приводной вал, связанный с ним дебаланс с пазом в центральной части вала и механизм радиального перемещения дебаланса, отличающийся тем, что дебаланс с пазом для его перемещения в нижней части имеет шток с поршнем и цилиндром, расположенным внутри вала перпендикулярно его оси вращения, или парой цилиндров, расположенных симметрично и также перпендикулярно оси вращения вала и механически связанными с ним, а обе полости цилиндров наполнены жидкостью и связаны между собой трубопроводом с возможностью регулирования расхода жидкости, причем дебаланс выполнен со смещенным начальным радиусом вращения его центра массы.

РИСУНКИ