Устройство создания колебаний

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах машин по транспортировке материалов, сортировке кристаллизации пластмасс, разрушению фракций и в других устройствах разнонаправленных усилий колебаний. Устройство создания колебаний предусматривает два привода синхронного вращения валов. Изменение относительного положения валов и дебалансов на них позволяет создавать радиальные, осевые крутильные и комбинированные колебания для максимального обеспечения технологической потребности обрабатываемого материала в импульсном воздействии. Устройство содержит два вала, четыре шкива вращения, четыре эксцентрично расположенные массы на шкивах, две шестерни синхронизации вращения на валу рабочего органа, станину и поворотный узел. Технический результат - повышение использования подведенной энергии оптимизацией динамического воздействия по характеристике импульса и его рационального направления, эксплуатационная надежность и долговечность, снижение нагрузок в кинематических парах при раздвоении по валам массы возмущения колебаний. 4 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах машин по транспортировке материалов, сортировке, кристаллизации пластмасс, разрушении фракций и других устройствах разнонаправленных усилий колебаний.

Уровень техники

Известны приводы вращательного движения рабочих органов машин, включающие двигатель, возбудитель крутильных колебаний (патент РФ на изобретение №2524220, класс МПК Е21В 6/06, Е21С 31/04, F16H 25/16 опубл. 27.07.2014, бюлл. №21; патент РФ на полезную модель №141931.И1, класс МПК B65G 33/34, опубл. 20.06.2014; а.с. СССР №1593694, класс B01F 7/08, опубл. 23.09.1990, бюлл. №35), где на равномерное вращение вала рабочего органа наложены крутильные колебания.

Недостатком известных устройств является кинематическая зависимость равномерного вращательного и колебательного движений, которая не позволяет обеспечить оптимальные значения вращения и режимов колебаний.

Известен способ создания крутильных колебаний (патент РФ на изобретение №2335676, класс МПК Е21В 3/02, опубл. 10.10.2008, бюлл. №28), в котором вал рабочего органа выполнен из двух частей, между частями вала установлен кулачково-рычажный возбудитель крутильных колебаний. Часть выходного вала приводится в колебательное движение путем взаимодействия профилей трех кинематических пар, одна из которых вращательного движения.

Недостатком этого способа является наложение колебаний в одной плоскости (перпендикулярной оси вращения) на весь рабочий орган и те части его, которые не требуют колебания, вызывая высокие энергозатраты на создание импульса и не полное использование подведенной энергии на полезную работу.

Известен также вибрационный шлифовальный станок (а.с. СССР №1458178, А1 класс В24В 23/04, опубл. 15.02.1989, бюлл. №6) выбранный в качестве прототипа, где динамическая составляющая процесса воздействия на материал разделена на две составляющие: часть энергии крутильных колебаний способствует разрушению поверхности обрабатываемого материала при вращении абразивного круга; вторая часть подведенной энергии смещает ось вращения и очищает абразивный круг от продуктов разрушения и одновременно частично разрушает неровности поверхности только за счет инерции. Недостатком известной конструкции является кинематическая зависимость динамического воздействия по заданным направлениям и характера импульса в строгом соответствии с вращением вала рабочего органа и действием сил инерции.

В основу заявленного изобретения положена задача создания эффективной и долговечной конструкции, осуществляющей комбинирование воздействия колебаниями в различных плоскостях, с получением на рабочем органе совокупности крутильных колебаний в двух плоскостях или крутильных и осевых колебаний, или только осевых, или только крутильных в зависимости от ориентации устройства в пространстве и положения эксцентрично расположенных масс, без изменения его кинематики, величины и характера движения валов.

Сопоставительный анализ заявленного устройства с известными приводами и с прототипом, где два вида колебаний заложены в кинематическую схему, показывает, что заявленное устройство отличается от известных способностью создания колебаний с возможными изменениями характера вибровозмущений и комбинированных колебаний за счет ориентации устройства в пространстве и, таким образом оно соответствует условию патентоспособности «Новизна».

Техническим результатом, достигаемым в процессе реализации данного устройства, является повышение использования подведенной энергии и увеличение выхода продукции на единицу мощности; эксплуатационной надежности и долговечности за счет организации режимов вибровоздействия по технологическим потребностям материала, сокращения количества кинематических пар и снижения нагрузок в них.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве создания колебаний, содержащем планетарный механизм с возбудителем радиальных и крутильных колебаний массами на сателлитах в плоскости их вращения, перпендикулярной валу рабочего органа, на одной платформе с возможностью ее поворота в пространстве относительно вала рабочего органа выполнены два неподвижных параллельных вала, на концах которых расположены шкивы с эксцентрично установленными массами в заданных положениях и с одной стороны шестерни синхронизации вращения валов. В устройстве создания колебаний, содержащем два параллельных, синхронно вращающихся, с эксцентрично расположенными массами на шкивах вала установлены на площадке кронштейна станины, с возможностью поворота ее в пространстве относительно оси вращения рабочего органа с целью изменения направления и организации крутильных колебаний в разных направлениях или совмещение крутильных колебаний и периодической силы за один цикл работы вибратора. Изменение положения массы на одном шкиве каждого вала на 180° перестановкой массы на шкиве или поворотом шкива вызывает осевые колебания. Синхронизация вращения валов достигается установкой шестерен в зацеплении на каждом валу вибратора.

Таким образом, совмещение двух валов возбудителей колебаний на одной площадке (при синхронизации их вращения) позволяет изменять характер динамической нагрузки при повороте площадки с вибровозбудителями и шкивов на валах и согласовывать потребность обрабатываемого материала в оптимальном воздействии импульса колебаний.

Изменение частоты и амплитуды колебания предусмотрено сменой частоты вращения эксцентрично расположенных масс в каждом вибраторе и, кроме этого, изменением положения осей вращения в пространстве совместно с площадкой крепления вибраторов.

В медленно протекающих процессах (кристаллизация, сушка и т.д.) можно предусмотреть проворачивание рабочего органа за счет крутильных колебаний при ограничении отрицательного импульса.

Заявленное техническое решение отличается от прототипа тем, что технологические потребности обрабатываемого материала в динамическом воздействии обеспечиваются изменением импульса по направлению и возможностью организации совокупности различных характеров воздействия на обрабатываемый материал.

Анализ и сравнение заявляемого устройства с существующими не позволило выявить в них его признаков, и авторами впервые сформулирован путь решения поставленной задачи и предложено устройство его исполнения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «Изобретательский уровень».

Признаки, отличающие заявленное устройство создания колебаний от прототипа поясняются чертежами. На фиг. 1 показан вид спереди, на фиг. 2 вид сбоку. Устройство содержит станину 1, болты станины 2, площадка с кронштейном крепления вибровозбудителя 3, массы 4, шкивы 5, валы 6, приводы 7 вращения валов, узел поворота 8, упругие элементы 9, шестерни синхронизации вращения 10, кинематически связывающие валы рабочий орган машины 11.

Работает устройство следующим образом. При включении приводов 7 вращаются шкивы 5 с массами 4, симметрично установленными на валах 6. Эксцентрично расположенные массы 4 создают за счет сил инерции вибровозбуждение, которое передается через упругие элементы 9 рабочему органу 11 машины. Вращение валов вибровозбудителя колебаний синхронизируется шестернями 10. Устройство удерживается кронштейном 3 и, с помощью болтов 2, крепится к станине 1.

Изменение положения в пространстве с помощью поворотного устройства 8 станины 1 и валов 6 вращения, приводов 7 шкивов 5 с массами 4 определяет величину направления и характер взаимодействия рабочего органа 11 с обрабатываемым материалом. Положение валов 6 и разворот масс 4 позволяет изменить динамическое воздействие на оптимальные технологические потребности обрабатываемого материала.

В качестве примера рассмотрен один цикл возмущения крутильных синусоидальных колебаний (см. фиг. 3), и один цикл комбинированных колебаний (см. фиг. 4) в виде крутильных синусоидальных колебаний и возмущающей осевой силы.

Использование заявленного устройства создания колебаний позволяет расширить формы и способы динамического воздействия на материалы, повысить эффективность работ, снизить энергозатраты на единицу продукции и металлоемкость устройства. А также обеспечить совокупное динамическое воздействие разных технических параметров.

Приведенные сведения подтверждают возможность применения заявленного «Устройства создания колебаний» в шнековых транспортерах с различными вибронагружениями, в технологических процессх сортировки и перемешивания обрабатываемых материалов и, поэтому, соответстуют условию патентоспособности «Промышленная применимость».

Устройство создания колебаний, содержащее планетарный механизм с возбудителем радиальных и крутильных колебаний массами на сателлитах в плоскости их вращения, перпендикулярной валу рабочего органа, отличающееся тем, что на одной платформе с возможностью ее поворота в пространстве относительно вала рабочего органа выполнены два неподвижных параллельных вала, на концах которых расположены шкивы с эксцентрично установленными массами в заданных положениях и с одной стороны шестерни синхронизации вращения валов.



 

Похожие патенты:

Гидрофон // 2678956
Изобретение относится к метрологии, в частности к гидрофонам. Гидрофон содержит две чашеобразные мембраны, края которых закреплены на многослойной печатной плате с двух сторон с образованием герметизации внутренних пространств мембран.

Изобретение относится к метрологии, в частности к способам оценки качества шумопоглощающих панелей. Стены испытательной камеры облицовывают исследуемой шумопоглощающей облицовкой в виде шумопоглощающих панелей, источник шума располагают на плавающем полу, под которым устанавливают вибродемпфирующую панель, предназначенную для исключения помех при испытаниях шумопоглощающих панелей.

Изобретение относится к метрологии, в частности к стендам для оценки качества звукопоглотителей. Стенд содержит металлический корпус, стенки которого облицованы исследуемым звукопоглотителем, на днище корпуса через упругодемпфирующую прокладку установлен регулируемый источник шума, причем регулировка осуществляется по громкости звука и частоте сигнала с помощью усилителя мощности сигнала и осциллографа, а на расстоянии 1 м от крышки корпуса закреплен микрофон, сигналы уровней звукового давления от которого поступают на анализатор спектра частот, а затем на компьютер для обработки полученной информации.

Изобретение относится к ультразвуковому преобразователю. Ультразвуковой расходомер содержит: центральный проход для протекания потока текучей среды, предназначенной для измерения, множество пар ультразвуковых преобразователей, причем каждая пара преобразователей выполнена с возможностью формирования хордальной траектории через указанный проход между указанными преобразователями, а каждый из указанных преобразователей содержит: пьезоэлектрический кристалл, эпоксидную смолу, содержащую вкрапления в виде стеклянных шариков, которые уменьшают ее плотность, и заключающую в оболочку пьезоэлектрический кристалл, цилиндрический усиливающий стакан, вделанный в эпоксидную смолу, причем указанный стакан содержит сетку из волокон и окружает пьезоэлектрический кристалл.

Изобретение относится к испытательному оборудованию. Технически достижимый результат - расширение технологических возможностей испытаний объектов, имеющих несколько упругих связей с корпусными деталями.

Изобретение относится к метрологии. Стенд содержит основание, на котором посредством, по крайней мере, трех виброизоляторов закреплена переборка, представляющая собой одномассовую колебательную систему, в качестве генератора гармонических колебаний использован эксцентриковый вибратор.

Изобретение относится к испытательному оборудованию. Стенд для акустических испытаний звукопоглотителей содержит корпус со съемной передней крышкой, стенки которого облицованы исследуемым звукопоглотителем, на днище корпуса через упругодемпфирующую прокладку установлен регулируемый источник шума, причем регулировка осуществляется по громкости звука и частоте сигнала с помощью усилителя мощности сигнала и осциллографа, а на расстоянии 1 м от крышки корпуса закреплен микрофон, сигналы уровней звукового давления от которого поступают на анализатор спектра частот, а затем на компьютер для обработки полученной информации, при этом уровень звуковой мощности Lp определяют по результатам измерений среднего уровня звукового давления Lcp на измерительной поверхности S, м2, за которую принята площадь полусферы, где шумопоглощающая облицовка выполнена с резонансными вставками и содержит гладкую и перфорированную поверхности, между которыми расположен слой звукопоглощающего материала сложной формы, представляющий собой чередование сплошных участков и пустотелых участков.

Изобретение относится к метрологии. В способе для акустических испытаний звукопоглотителей с резонансными элементами, заключающемся в том, что в металлическом корпусе со съемной передней крышкой, стенки которого облицованы исследуемым звукопоглотителем, на днище корпуса через упругодемпфирующую прокладку устанавливают регулируемый источник шума, причем регулировку осуществляют по громкости звука и частоте сигнала с помощью усилителя мощности сигнала и осциллографа, а на расстоянии 1 м от крышки корпуса закрепляют микрофон, сигналы уровней звукового давления от которого направляют на анализатор спектра частот, а затем на компьютер для обработки полученной информации, а уровень звуковой мощности Lp определяют по результатам измерений среднего уровня звукового давления Lcp на измерительной поверхности S, м2, за которую принята площадь полусферы, а затем находят корректированный уровень звуковой мощности LpА.

Изобретение относится к метрологии. В стенде для виброакустических испытаний, содержащем основание, на котором посредством по крайней мере трех виброизоляторов закреплена переборка, представляющая собой одномассовую колебательную систему массой и жесткостью соответственно m2 и c2, а в качестве генератора гармонических колебаний использован эксцентриковый вибратор, расположенный на переборке, а на переборке установлена стойка для испытания собственных частот упругих элементов рессорных и тарельчатых виброизоляторов разной длины, геометрических параметров, а также разной величины масс, закрепленных на концах этих испытываемых элементов, при этом колебания массы, закрепленной на каждом упругом элементе, фиксируется индикатором перемещений, по показаниям которого определяется резонансная частота, соответствующая параметрам каждого упругого элемента, причем на основании и переборке закреплены датчики виброускорений, сигналы от которых поступают на усилитель, затем осциллограф, магнитограф и компьютер для обработки полученной информации, при этом для настройки работы стенда используется частотомер и фазометр, при этом для определения собственных частот каждой из исследуемых систем виброизоляции производится имитация ударных импульсных нагрузок на каждую из систем и записываются осциллограммы свободных колебаний, при расшифровке которых определяют собственные частоты систем виброизоляции и логарифмический декремент затухания колебаний, при этом уровень звуковой мощности Lp определяют по результатам измерений среднего уровня звукового давления Lcp на измерительной поверхности S, м2, за которую принята площадь полусферы, а корректированный уровень звуковой мощности LpA.

Изобретение относится к метрологии. На основании посредством виброизоляторов закрепляют переборку, представляющую собой одномассовую колебательную систему массой и жесткостью соответственно m2 и с2, а в качестве генератора гармонических колебаний используют эксцентриковый вибратор, расположенный на переборке, на переборке устанавливают стойку для испытания собственных частот упругих элементов рессорных и тарельчатых виброизоляторов разной длины, геометрических параметров, а также разной величины масс, закрепленных на концах этих испытываемых элементов, при этом колебания массы, закрепленной на каждом упругом элементе, фиксируют индикатором перемещений, а по показаниям определяют резонансную частоту, соответствующую параметрам каждого упругого элемента, причем на основании и переборке закрепляют датчики виброускорений, сигналы от которых поступают на усилитель, затем осциллограф, магнитограф и компьютер для обработки полученной информации, при этом для настройки работы стенда используют частотомер и фазометр, при этом для определения собственных частот каждой из исследуемых систем виброизоляции производят имитацию ударных импульсных нагрузок на каждую из систем и записывают осциллограммы свободных колебаний, при расшифровке которых определяют собственные частоты систем виброизоляции и логарифмический декремент затухания колебаний по известной формуле.

Изобретение относится к вибрационной технике, в частности к технике агропромышленного комплекса, и может быть использовано на зерноперерабатывающих предприятиях в технологическом и транспортном оборудовании, а также в других отраслях промышленности, связанных с переработкой сыпучих материалов.

Изобретение относится к вибрационной технике, в частности к технике агропромышленного комплекса, и может быть использовано на зерноперерабатывающих предприятиях в технологическом и транспортном оборудовании, а также в других отраслях промышленности, связанных с переработкой сыпучих материалов.

Изобретение относится к устройствам для генерации колебаний в проточной жидкой среде и может быть использовано в химической, нефтяной, машиностроительной, пищевой отраслях промышленности, сельском хозяйстве для приготовления водо-топливных эмульсий, кормов высокого качества и хорошей усвояемости и обеззараживания различных отходов, а также для приготовления продуктов питания в экстремальных условиях.Роторный, кавитационный генератор-диспергатор содержит неподвижный корпус, имеющий рабочую полость, входной и выходной патрубки.

Изобретение относится к вибротехнике и может быть использовано в вибрационных устройствах технологического назначения, в частности в процессах обработки маложестких осесимметричных деталей типа вал.

Изобретение относится к техническим средствам возбуждения механических колебаний, используемым для осуществления циклического динамического воздействия различного типа.

Изобретение относится к вибрационной технике, в частности к технике агропромышленного комплекса, и может быть использовано на зерноперерабатывающих предприятиях в технологическом и транспортном оборудовании.

Предложенная группа изобретений относится к вибрационной технике, а именно к генераторам механических колебаний для грохотов, конвейеров, смесителей, питателей и т.п.

Изобретение относится к вибрационной технике, в частности к технике агропромышленного комплекса, и может быть использовано на зерноперерабатывающих предприятиях в технологическом и транспортном оборудовании.

Вибровозбудитель предназначен для возбуждения механических колебаний и может быть использован для создания колебательного движения различных виброустройств. В корпусе (1) с внутренней цилиндрической поверхностью установлено ведущее звено (2) с сегментными выступами (4), ось вращения которого смещена относительно оси корпуса (1), и бегунок (3), перемещающийся вдоль хорды сегментных выступов (4), взаимодействуя при этом с корпусом (1).

Изобретение относится к вибрационной технике, в частности к технике агропромышленного комплекса, и может быть использовано на зерноперерабатывающих предприятиях в технологическом и транспортном оборудовании.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах машин по транспортировке материалов, сортировке кристаллизации пластмасс, разрушению фракций и в других устройствах разнонаправленных усилий колебаний. Устройство создания колебаний предусматривает два привода синхронного вращения валов. Изменение относительного положения валов и дебалансов на них позволяет создавать радиальные, осевые крутильные и комбинированные колебания для максимального обеспечения технологической потребности обрабатываемого материала в импульсном воздействии. Устройство содержит два вала, четыре шкива вращения, четыре эксцентрично расположенные массы на шкивах, две шестерни синхронизации вращения на валу рабочего органа, станину и поворотный узел. Технический результат - повышение использования подведенной энергии оптимизацией динамического воздействия по характеристике импульса и его рационального направления, эксплуатационная надежность и долговечность, снижение нагрузок в кинематических парах при раздвоении по валам массы возмущения колебаний. 4 ил.

Наверх