Способ создания крутильных колебаний

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах машин с вращающимся рабочим органом по разрушению материалов, транспортировке, перемешиванию, мойке и других устройствах. Способ создания крутильных колебаний предусматривает разделение потоков мощности на вращение и крутильные колебания. Независимое относительное движение динамической составляющей части рабочего органа позволяет создавать технологически необходимые амплитудно-частотные характеристики крутильных колебаний и предусматривать специализированное конструктивное исполнение рабочего органа для динамического и равномерного вращений. Устройство содержит вал привода, редуктор равномерного вращения, возбудитель крутильных колебаний, вал равномерного вращения, вал крутильных колебаний, рабочий орган динамического вращения, рабочий орган равномерного вращения. Достигается повышение использования подведенной энергии и выхода продукции на единицу мощности; эксплуатационной надежности и долговечности; снижение нагрузок в кинематических парах. 1 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах машин с вращающимся рабочим органом по разрушению материалов, транспортировке, перемешиванию, мойке и других устройствах.

Известны приводы рабочих органов, включающие двигатель, редуктор, возбудитель крутильных колебаний (А.с. СССР №1802112, опубл. 15.03.1993; патент РФ на изобретение №2341636, опубл. 20.12.2008; патент РФ на изобретение №2413831, опубл. 10.03.2011).

Недостатком известных конструкций является неизменная кинематическая связь равномерного вращения и возбудителя крутильных колебаний, ограничивающая возможность выбора необходимого и достаточного потребления энергии на каждую составляющую часть движения и дифференциацию регулировки их параметров.

Известны способы создания крутильных колебаний интегрированием равномерного и колебательного движений (патент РФ на изобретение №2018618, опубл. 30.03.94; патент РФ на изобретение №2335676, опубл. 10.10.2008; патент РФ на изобретение №2339014, опубл. 20.11.2008).

Недостатком этих способов являются наложение крутильных колебаний на весь рабочий орган и излишние динамические нагрузки на те части рабочего органа, которые не требуют динамического воздействия и по конструктивным особенностям не способны эффективно воспринимать крутильные колебания, даже при значительных энергозатратах.

Известен также способ определения прочности материалов (А.с. СССР №1368705, опубл. 23.01.88) выбранный в качестве прототипа, где мощность вибратора крутильных колебаний и привода вращения инструмента устанавливаются с помощью дифференциального механизма, при этом соотношение мощности на привод вибрации и привод вращения устанавливается по минимуму энергии разрушения исследуемого материала.

Недостатком известной конструкции является применение одного и того же рабочего органа для вращения и вибровоздействия и невозможность использования особенности конструкции рабочего инструмента равномерного и колебательного движений для получения возможности использования необходимого инструмента и оптимального распределения энергии.

В основу заявленного изобретения положена задача создания экономичной, эффективной и долговечной конструкции, осуществляющей способы импульсного воздействия на обрабатываемые материалы.

Техническим результатом, достигаемым в процессе реализации данного изобретения, является повышение использования подведенной энергии и выхода продукции на единицу мощности; эксплуатационной надежности и долговечности; снижение нагрузок в кинематических парах; исключение динамических нагрузок во вращательном движении.

Указанная цель достигается тем, что способ создания крутильных колебаний предусматривает разделение потоков мощности на вращение и крутильные колебания. За счет объемного разрушения при динамическом воздействии часть рабочего органа, совершающая крутильные колебания, предусматривает точечное воздействие на материал на расстоянии l = V h S , где V - объем динамического восприятия; h - высота объема воздействия; S - глубина объема воздействия.

Кроме этого независимое относительное движение динамической составляющей части рабочего органа позволяет создавать технологически необходимые амплитудно-частотные характеристики крутильных колебаний и предусматривать специализированное конструктивное исполнение рабочего органа для динамического и равномерного вращений.

Предлагаемый способ создания крутильных колебаний позволяет максимально использовать подводимую энергию на единицу продукции, улучшить результаты технологического процесса, уменьшить отрицательные влияния вибровоздействия и увеличить долговечность рабочего инструмента и привода вращения.

Заявленное техническое решение отличается от прототипа тем, что технологические потребности равномерного вращения и возбудителя крутильных колебаний изменяются независимо одно от другого. Рабочий орган инструмента выходит в режим оптимального равномерного вращения и колебательного движений, с учетом их индивидуальной потребности в режиме работы и конструктивных особенностей рабочего инструмента.

Признаки, отличающие заявленное решение от прототипа, поясняются с помощью устройства, представленного на рисунке. Устройство содержит 1 - вал привода, 2 - редуктор равномерного вращения, 3 - возбудитель крутильных колебаний, 4 - вал равномерного вращения, 5 - вал крутильных колебаний, 6 - рабочий орган динамического вращения, 7 - рабочий орган равномерного вращения.

Работает устройство, поясняющее способ динамического воздействия, следующим образом. Вращение вала 1 через редуктор 2 равномерного вращения задает требуемые параметры вращения валу 4 и рабочему органу 7, возбудитель крутильных колебаний 3 передает амплитудно-частотные характеристики валу 5 и рабочему органу 6. Вал 4 равномерного вращения и вал 5 крутильных колебаний настраиваются на требуемые технические положения потребности обрабатываемого материала независимо один от другого.

Использование заявленного способа создания крутильных колебаний позволяет сократить металлоемкость устройства создания крутильных колебаний; энергопотребление холостого хода; отрицательное воздействие колебания на привод обеспечит оптимальную амплитудно-частотную характеристику крутильных колебаний; использовать необходимый инструмент на этом рабочем органе, повысить долговечность работы. А также обеспечить независимые режимы работы равномерного вращения второй части рабочего органа.

Способ создания крутильных колебаний, при котором используются равномерное вращение ведомого вала с наложением крутильных колебаний, отличающийся тем, что вал равномерного вращения рабочего органа приводится в движение независимо от вала возбудителя крутильных колебаний элементов рабочего органа, расстояние между точечным воздействием которых не более



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к приводам машин с вращающимся рабочим органом. Импульсный вращатель привода рабочего органа машины на выходе имеет два вала: один вал совершает равномерное вращение, второй вал вращается синхронно с первым и на него наложены крутильные колебания.

Настоящее описание относится к врубовой головке для горной машины и, в частности, к механизму для передачи усилия врубовой головке горного агрегата, такого как горный комбайн непрерывного действия.

Изобретение относится к приводам машин с вращающимся рабочим органом. Технический результат направлен на повышение эксплуатационной надежности, экономичности и долговечности работы импульсного вращателя.

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, а именно к очистным комбайнам для селективной выемки мощных, преимущественно калийных пластов с породным прослоем.

Изобретение относится к средствам механизации для подземной селективной выемки тонких, преимущественно калийных пластов очистными комбайнами. .

Изобретение относится к горной промышленности, преимущественно к очистной выемке пластовых угольных месторождений с применением очистных комбайнов и скребковых конвейеров в составе механизированных комплексов.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при выемке полезных ископаемых подземным способом посредством очистных узкозахватных комбайнов. .

Изобретение относится к оборудованию для механизации выемки крепких углей и других полезных ископаемых из тонких и весьма тонких пластов. .

Изобретение относится к машиностроению, а именно, к способам и устройствам послеремонтного испытания электрических машин постоянного тока и, в частности, на горных предприятиях для послеремонтного испытания двигателей, генераторов экскаваторов, буровых станков и др.

Изобретение относится к горной технике с использованием вибрационных или колебательных средств. Техническим результатом является повышение эффективности производительности бурения различных по физико-механическим свойствам горных пород.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для бурения взрывных скважин на карьерах и шахтах, а также для проходки технологических скважин, в том числе при бурении сложноструктурных пород.

Вибрационное устройство содержит удлиненный корпус, наружную удлиненную компоновку, установленную коаксиально в корпусе и выполненную с предотвращением вращения и с возможностью возвратно-поступательного продольного перемещения относительно обсадной колонны, внутреннюю удлиненную компоновку, установленную коаксиально в наружной удлиненной компоновке и выполненную с возможностью пропуска текучей среды в продольном направлении части вибрационного устройства и имеющую группу магнитов, расположенных коаксиально и продольно в указанной компоновке, и расположенную в группе магнитов наружной удлиненной компоновки на расстоянии от нее и коаксиально с ней.

Изобретение относится к гидравлическим приводам для вращательного бурения, размещаемым в скважинах, в частности к осцилляторам для бурильной колонны, предназначенным для создания гидромеханических импульсов, воздействующих на бурильную колонну.
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при бурении скважины. Способ включает вращение и осевую подачу компоновки с долотом и подачу промывочной жидкости через внутреннюю полость компоновки на забой, в зоне поглощения промывочной жидкости перевод подачи жидкости в затрубное пространство над забойным двигателем через переводник путем его активации.

Группа изобретений относится к устройству и способу бурения с непрерывным вращением бура и с непрерывной подачей бурового раствора. Устройство для буровой установки, которая содержит первую буровую машину с верхним приводом, установленную с возможностью вертикального перемещения вдоль направляющей, и вторую буровую машину, установленную между первой буровой машиной и скважиной с возможностью вертикального перемещения вдоль направляющей независимо от первой буровой машины с верхним приводом и снабженную поворотным столом, способным выдерживать вес бурильной колонны, приводом вращения, обеспечивающим непрерывное вращение бурильной колонны, и жидкостной камерой, способной обеспечивать жидкостное соединение между концом бурильной колонны и блоком подачи бурового раствора, при этом жидкостная камера снабжена отверстиями для бурильной колонны, содержащими устройства, которые могут закрывать отверстия для бурильной колонны с обеспечением непроницаемости для жидкости.
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при бурении скважины через зоны поглощения промывочной жидкости. Способ включает бурение ствола скважины компоновкой с нижним силовым приводом и с применением в качестве бурового раствора промывочной жидкости.
Изобретение относится к строительству скважин и может найти применение при проводке ствола через зоны обрушений. Способ включает бурение компоновкой с гидравлическим забойным двигателем, в зоне осложнения периодическое расхаживание бурильной колонны с одновременным вращением.

Изобретение относится к буровым установкам с подвижным вращателем, применяемым при бурении геологоразведочных скважин. Буровая установка включает мачту, цепной подъемник колонны с подвижным проходным вращателем, снабженным гидропатроном для удержания бурильных труб, расположенный над подъемником колонны цепной свечеподъемник с элеватором, оснащенным гидропатроном для удержания бурильных свечей, состоящих из одной или нескольких труб, карусельный магазин с расположенными строго по окружностям ячейками для бурильных свечей, выполненный с возможностью перемещения его от оси скважины и обратно, и стационарный гидравлический трубодержатель.

Изобретение относится к бурению, а именно к добыче воды из буровых скважин с использованием устройства для бурения скважины ударно-вращательным методом. Устройство для бурения скважины ударно-вращательным методом, содержащее увеличитель веса долота, устанавливаемый непосредственно над долотом - наддолотный утяжелитель - и закрепленный к колонне бурильных труб и к долоту с помощью переходников.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к станкам шарошечного бурения. Станок включает мачту, буровую головку с буровым снарядом, канатно-полиспастную систему с гидроцилиндром привода подачи, гидрораспределитель гидроцилиндров привода подачи с управляющими камерами подъема и опускания бурового снаряда, связанный воздушной магистралью с буровым снарядом компрессор, сообщенную с гидроцилиндром привода подачи канатно-полиспастной системы маслонасосную станцию с секциями подачи бурового става, датчики осевого усилия и давления воздуха, соединенные соответственно с гидроцилиндром привода подачи и воздушной магистралью, датчики вибрации и силы тока.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах машин с вращающимся рабочим органом по разрушению материалов, транспортировке, перемешиванию, мойке и других устройствах. Способ создания крутильных колебаний предусматривает разделение потоков мощности на вращение и крутильные колебания. Независимое относительное движение динамической составляющей части рабочего органа позволяет создавать технологически необходимые амплитудно-частотные характеристики крутильных колебаний и предусматривать специализированное конструктивное исполнение рабочего органа для динамического и равномерного вращений. Устройство содержит вал привода, редуктор равномерного вращения, возбудитель крутильных колебаний, вал равномерного вращения, вал крутильных колебаний, рабочий орган динамического вращения, рабочий орган равномерного вращения. Достигается повышение использования подведенной энергии и выхода продукции на единицу мощности; эксплуатационной надежности и долговечности; снижение нагрузок в кинематических парах. 1 ил.

Наверх