Инерционный вибратор с выдвижным дебалансом

 

2985I5

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Слеетсиик

Социалистические

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

МП1; ВЫд Л2О.!аявлено 23.Ч!!.1969 (№ 1351043 27-1) с присоединением заявки ¹â€”

Приоритет—

Опубликовано 16,11!.1971. Бюллетень ¹ 11

Дата опубликования описания 23Л 1.1971

Коиитет па лолам

Иаабееталкй И СтКЛЫткй пои Слоев Мииистрса

ИСР

УДЕ, 1121.867.157(088.8) Авторы изобретения

Б. П. Лавров и В. Ю. Ненарокомов

Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт механической обработки полезных ископаемых

3аявптель

ИНЕРЦИОННЫЙ ВИБРАТОР С ВЫДВИЖНЫМ ДЕБАЛАНСОМ

Изобретение относится к области вибрациопного транспортирования и может быть использовано, например, для привода вибрационных конвейеров.

Извсстны инерцпоппыс вибраторы с выдвижным деоалансом, включающие вращающийся вал, связанный с дебалансными грузами.

Вибромашины с инерционными приводами трсбуloT некоторого ьремени для пуска и вы" бега, которое зависит от величины пускового момента, затрачиваемого на разгон вращающихся масс и на преодоление сил сопротивления в колебательной системе, сил инерции и восстанавливающих снл. Поэтому для запуска и ввода машины в рабочий режим необходимы достаточный запас мощности при запуске и ограничение значения максимальных амплитуд при проходе через резонанс.

Инерционные вибраторы с выдвижными дебалансами частично эти требования выполняют. В известных вибраторах при вращении вала вибратора со скоростью, соответствующей собственной частоте колебаний машины, т. е. при проходе через резонансную ооласть и ниже, вибраторы имеют малую неуравновешенность.

Номинального значения возмущающая сила достигает за счет выдвижения дебалансов лишь после прохода через резонанс. Недостатками существующих вибраторов являются неполное уравновешивание в период разгона и выбега и большой ход удерживающей дебаланс пружины при достижении максимально;, го кинетичсского момента.

Предло>кепный вибратор отличается or известных тем, что дебалансиые грузы, один нз которых выполнен составным, жестко укреплены на поворотном в вергпкальной плос1и кости кронштейне, имеющем форму равнобедренного прямоугольного треугольника, причем дебалансные грузы расположены в вершинах острых углов треугольника, а через верши>ну прямого угла проходит ось горизонтального вала, установленного на опорной площадке, укрепленной на свободном конце вращающегося вала.

Такое выполнение вибратора обеспечивает ураьиовешенность спстемы в неустаповнвшем20 ся режиме.

На фиг. 1 изобра>кен предлагаемый вибратор, общий вид; на фиг. 2 — а) схема действия сил и моментов на вал дебалансного вибратора в положении равновесия (при нулевой величине возмущающей силы), б) схема разложения центробежной силы, действующей на правый груз в положении равновесия, в) схема действия сил и моментов на вал дебалансного вибратора в положении при перемезп щении подвижной части правого, груза, г) 298515 схема разложения центробежной силы, действующей на правый груз при перемещении его подвижной части, д) схема действия сил и моментов на вал дебалансного вибратора в положении, когда дебалансное устройство повернулось вокруг оси ОХ.

На рабочем органе 1 вибромашины, который связан амортизирующими опорными пружинами 2 с неподвижным основанием, установлен вал 8, вращающийся с угловой скоростью (з, например, от электродвигателя (на чертеже не показан). На свободном конце вала 8 расположена опорная площадка 4, снабженная упором 5 и стойками 6, в которых установлен вал 7 поворота дебалансного уст.ройства.

Дебалансное устройство образовано левым неподвижным грузом 8 и правым грузом, состоящим из неподвижной 9 и подвижной 10 частей. Грузы жестко прикреплены к вершинам острых углов поворотного равнобедренного прямоугольного треугольника, форму которого имеет кронштейн 11. Ось вала 7 поворота проходит через вершину прямого угла треугольника. Подвижная часть правого груза имеет возможность перемещаться по направляющей !2 вдоль катета треугольника. Г!рп этом, когда угловая скорость не превышает некоторого критического значения, подвижная часть отжата до упора в неподвижную часть пружиной 18. Пружина !4 обеспечивает прижатие упора 15 кронштейна 11 к упору 5. Б таком положении дебалансные грузы полностью уравновешены. Когда угловая скорость о достигает некоторого критического значения, подвижная часть правого груза под действием центробежной силы сжимает пружину 13, при этом дебалансное устройство повернется вокруг оси ОХ до положения, когда груз 8 располагается по оси OZ, а правый--по оси ОУ. Таким образом достигается номинальный кинетический момент. При снижении угловой скорости ниже критической пружина 14, которая была растянута при достижении вибратором номинального кинетического момента, возвращает дебалансное устройство в первоначальное положение, т. е. äî ñîприкосновения упора 15 кронштейна 11 с упором 5. Одновременно по направляющей 12 перемещается подвижная часть правого груза до его упора в неподвижную часть.

В системе координатных осей ОХИ схематически изображен равнобедренный прямоугольный треугольник с дебалансными массами М, причем правый дебалансный груз состоит из двух частей: неподвижной части с массой М вЂ” Лт и подвижной части с массой

Лт, прижатой пружиной 18 к массе iM — Лт.

Расстояния по катетам треугольника от оси

ОХ его поворота до центра тяжести левого и правого грузов равны е. В положении равенства нулю суммарной возмущающей силы угол между плоскостью XOb и любым из катетов треугольника составляет 45, При врашешш дебала:1сиого устройства

POI(p) P OCII 07 C y P.108011 CI(OpOCTI>10 (!I IIB д балансиые массы действует центробежная сила F, которая равняется произведению массы груза иа квадрат угловой скорости и расстояние центра тяжести груза от оси OZ вращения. Для положения механизма, когда подвижная часть правого груза прихката к его неподвижной части, расстояние груза от оси вращения составит в sill 15 . Для левого груза это pBccT051IIIIc 01 дст т(1еи:>1 жс, так как вертикальная ось OZ делит угол между катстами Tpp 10льиика 110110 IBM. Такиhi образом, в этом случае цситробегкиая сила, развиваемая грузом, расположенным иа лсзом остром углу треугольника, составит:

F =М в (,)2 sill 450

Центробежная сила, развиваемая грузом, распологксииым иа правом остром углу треугольника, составит 110 величине:

25

Суммарная возмущающая сила — — проекция суммы сил Г на горизонтальную плоскость ХО/ будет равна нулю F, =F „-F, =—

=0, так как силы F „и Г „равны по величине

30 и направлены во взаимно противоположные стороны, т. е. полностью уравновешивают друг друга. Моменты Н „и Н, центробежных сил относительно оси ОХ поворота, равные соответственно по величине произведению сил

35 F „ и Г „ иа нх расстояние от плоскости ХОУ (это расстояние есть е cos 45, и оио одинаково для каждого дебалансиого груза), одинаковы по величине и направлены в противоположные стороны, т. е. полностью уравиовеши40 вают друг друга. Центробежная сила, развиваемая правым грузом, равна сумме центробежной силы F М- — Лт неподвижной части с массой М вЂ” Лт правого груза и центробежной силы F „, подвижной части с массой Лт

45 правого груза, причем составляющая F „, центробежнои силы Г ь„, подвихкной части правого груза, действующая IB пругкину, по величине недостаточна, чтобы сжать пружину и переместить подвижную часть груза в новое

50 положение.

Когда угловая скорость о вращения превышает некоторое критическое значение, увеличение угловой скорости (1 вращения приводит к увелнчеиию центробежных сил Р„„и F „, 55 и, следовательно, к увеличению величины составляющей F(l„, центробежной силы подвижной части правого груза до величины Fi, достаточной для преодоления

1П

50 сопротивления иругкииы и перемещения подвижной части правого груза в новое положение, причем в этом случае точка приложс . ия суммарной центробежной силы Г„, правого груза сместится на величину Ле Цеитроб; ж65 ная сила, раЗвиваемая грузом, расположен298515 ным на левом остром углу треугольника, составит но величине:

1 л, =М еь)) siï 4о

Центробежная сила, развиваемая грузом, расположенным на правом остром углу треугольника, составит:

1; Ц(+ } 2 )- 4го

Суммарная возмущающая сила -- проекция суммы снл Г на горизонтальную плоскость ХОУ будет равна:

Р,=-.F„— F, = — Л(в- -Лс} (О", sin45 —

— Л4:- м -, sin45==..1ИЬя со, з)п4 з

Таким образом, относительно оси ОХ поворота появится избыточным момент, равный

Н„,-„=М я а -, sin 45 (я —,Ья) cos 45", который повернет дебалансное устройство так, что груз, расположенный на левом остром углу треугольника, совпадает с осью OZ, а груз, расположенный на правом остром углу треугольника, с ось)о ОУ (см. фиг. 2д). При этом вибратор развивает номинальный кинетический момент, а пружина 14 возврата кронштейна 11 растягивается.

Возвращение дебалансного устройства в первоначальное положение производится ав. томатически пружиной 14 при уменьшении угловой скорости вращения вала 3 вибратора.

В предлагаемом дебалансном устройстве н отличие от известного перемещение дебалансов в рабочее поло>кение происходит под действием момента Н„„;, а не под действием полной возмущающей силы, причем величина

Н„,„- может быть выбрана весьма малой благодаря возможности умень)пения величины

Лв до значений, обеспечивающих преодоление сил сопротивления (главным образом сухого трения) повороту дебалансов.

Кроме того, пружина 14 воспринпмаег лишь составляющую центробежной силы подвижной части груза, причем масса этой Iloi),вижпой части может быть выбрана значительj0 по меньшей по сравнению с массой неподвижной части правого груза. Эти обстоятельства позволяют повысить надежность работы предлагаемого дебалансного устройства, уменьшить сами пружины, а главное благодаря

15 полной уравновешенности дсбалансного устройства полностью исключить колебание вибромашипы при проходе через резо )ансну)о область.

Предмет изобретения

Инерционный вибратор с выдвижным дебалансом, включающий вращающийся вал, связанный с дебалансными грузами, отличан25 бийся тем, что, с целью обеспечения полного уравновешивания системы в неустановившеммя режиме, дебалансные грузы, один из которых выполнен составным, жестко укреплены на поворотном в вертикальной плоскости

30 кронштейне, имеющем форму равнобедренного прямоугольного треугольника, причем дебалансные грузы расположены в вершинах острых углов треугольника, а через вершину прямого угла проходит ось горизонтального

35 вала, установленного на опорной площадке, укрепленной на свободном конце вращающегося вала.

Fn иг 2

Составитель Л. Яновская

Редактор T. А. Киселева Техред Е. Борисова Коррекгор Г. С. Мухина

Заказ 2079 Тираж 473 Подписное

ЦН!1ИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Загорская типография