Резонансная вибромашина

 

1рч гМАЬ, мь.

СПИ И Е пп 526495

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 28.01.75 (21) 2101395/08 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 30.08.76. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 13.09.76 (51) М. Кл з В 24В 31/06

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.9.048.6.04 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. А. Повидайло, В. Д. Уфимцев и В. А. Щигель

Львовский ордена Ленина политехнический институт (71) Заявители (54) РЕЗОНАНСНАЯ ВИБРОМАШИНА

Изобретение относится к оборудованию для вибрационной обработки деталей машин и приборов.

Известны резонансные вибромашины с электромагнитным приводом, содержащие контейнер и реактивную раму, связанные через резиновые упругие элементы с неподвижными стойками, причем электромагниты и якори привода закреплены соответственно на реактивной раме и контейнере.

Целью изобретения является упрощение настройки вибромашины на околорезонансный режим работы при расположении привода по торцам контейнера.

Достигается это тем, что электромагниты приводов и контейнер стянуты установленным вдоль продольной оси вибромашины стержневым упругим элементом, концы которого введены в крышки электромагнитов и снабжены регулировочными гайками.

На фиг. 1 схематично представлена описываемая установка, поперечный разрез; на фиг. 2 — разрез по А — А на фиг. 1; на фиг.

3 — разрез по Б — Б на фиг. 1; на фиг. 4— электросхема включения обмоток вибратора.

Вибромашина имеет цилиндрический контейнер 1, опирающийся на две неподвижные стойки 2 через резиновые упругие элементы

3, установленные на торцах контейнера и поверхностях стоек, обращенных к контейнеру.

К противоположным поверхностям стоек через аналогичные резиновые элементы 4 крепятся корпуса 5 электромагнитов.

Кроме того, корпуса 5 связаны с цилиндри5 ческим контейнером круглым в сечении стержневым упругим элементом — стержнем 6, расположенным по оси контейнера в трубе 7, являющейся частью контейнера и выступающей за его торцы.

10 Средняя часть стержня 6 закреплена в середине трубы штифтами 8.

Корпуса 5 электромагнитов закрыты крышками 9, надетыми на концы стержня через цанги 10, служащие для исключения люфтов

45 в соединении крышка-стержень.

Коническая поверхность цанг сопряжена с конусом крышек, а внутренняя, цилиндрическая — по скользящей посадке с поверхностью стержня. Цанги снабжены фланцами, в

20 которые вкручены винты 11, пропущенные через отверстия в крышках 9. Крышки корпусов вибраторов, резиновые элементы, стойки и контейнер стянуты гайками 12, навинченными на концы стержня.

25 Резиновые упругие элементы оказываются при этом предварительно сжатыми. В этом положении крышки зафиксированы на стержне цангами, затянутыми винтами 11. Корпуса

5 электромагнитов жестко связаны между со.

30 бой тягами 13, расположеннымп вдоль кон526495 тсйнсра и образуют вместе с ними реактивную раму вибромашины.

Крепление тяг к корпусам осуществляется винтами 14, проходящими через продольные сквозные пазы в тягах. Стойки 2 вибромашинь1 закрепляются на основании 15 винтами

16, проходящими через сквозные пазы в с3ойках.

Электромагнитный привод вибромашины выполнен в виде закрепленных в корпусах 5 кольцевых электромагнитов 17, во внутренHIIx пазах каждого из которых размещены с угловым шагом 60 шесть обмоток 18. KoaI.сиально с электромагнитами с кольцевым зазором по отношению к ним на трубе 7 закре плены кольцевые якоря 19.

Каждые две противоположно расположенные (под углом 180 ) обмотки 18 (фиг. 4) включены в одну из фаз А, В, С и нуль трехфазной сети по двухполупериодной схеме выпрямления, образованной диодами 20, ВКЛIОченными в каждую из фаз через реостаты 21, причем для каждой пары обмоток, включенных в одну фазу, диоды включены противоположно.

Таким образом, две противоположные обмотки электромагнита образуют с якорем двухтактный вибратор. Образованные шестью обмотками три двухтактных вибратор а расположены под углом 120 . Обмотки правого и левого вибраторов, расположенные симметрично относительно поперечной плоскости симметрии машины, включены в одну и ту же фазу с одинаковым направлением включения диода.

Описываемая машина представляет собой двухмассовую колебательную систему, одной из масс которой является контейнер с якорями (рабочая масса), а другой — реактивная рама (корпуса с электромагнитами, крышками и тягамИ).

Суммарная жесткость резиновых элементов на сдвиг и изгибная жесткость стержня подобраны так, что частота собственных поперечных колебаний двухмассовой системы близка к частоте колебаний напряжения трехфазной сети.

При включении обмоток в трехфазную сеть, в каждой из них в течение половины периода колебания напряжения в сети возникает переменное магнитное поле, создающее силу взаимодействия между электромагнитом и якорем.

При двухполупериодной схеме выпрямления возмущающая сила, создаваемая одной из обмоток пары, сдвинута во времени по отношению к возмущающей силе противоположной обмотки на половину периода колебаний напряжения в сети. Сдвиг напряжений в каждой из фаз трехфазной сети на 1/3 периода приводит к аналогичному сдвигу возмущающих сил, создаваемых обмотками с одинаковыми направлениями включения диода, включенными в различные фазы трехфазной сети.

Эти фазовые сдвиги возмущающих сил в

60 бб со 1 е 1.3HHH c pacIloложением 13 II op 3Topo13 Ilop, углом 120 друг к другу приводят при одинаковых сопротивлениях реостатов к колебаниям якоря по круговой траектории.

В связи с одинаковым включением симметричных относительно поперечной плоскости симметрии обмоток правого и левого вибраторов силы их взаимодействия будут синфазны, Под действием круговых колебаний якорей в вибромашине возникают круговые резонансные колебания ее масс так, что рабочая масса (контейнер и якорь) движется в противофазе с реактивной рамой (корпуса с электромагнитами и тяги). При этом стержень 6 изгибается, а резиновые упругие элементы работают на сдвиг (одна плоскость резинового элемента смещается относительно другой).

В соответствии с тем, что в двухмассовой системе амплитуда колебаний обратно-пропорциональна массам, суммарная масса корпусов электромагнитов и тяг выполняется большей суммарной массы контейнера с якорями, чем обеспечивается более высокая амплитуда колебаний контейнера.

Вследствие противофазных колебаний кo»тейнера и реактивной рамы вибромашины резиновые элементы 3 и 4 сдвигаются в противоположных направлениях так, что усилия деформаций их сдвига, приложенные к стойке, направлены в противоположные стороны.

Выбором толщины элементов в соотношении обратно-пропорциональном массам, обеспечивается равенство усилий деформации и тем самым неподвижность стоек.

При различных сопротивлениях реостатов

21 модуль возмущающей силы будет меняться, что приведет к траектории колебания контейнера, отличной от окружности. Меняя сопротивление реостатов, можно регулировать форму траектории. Если изменить в одном из электромагнитных приводов порядок включения фаз, возмущающие силы правого и левого электромагнитных приводов будут сдвинуты по фазе, вследствие чего возникнут пространственные колебания контейнера (ось контейнера будет совершать поворотные колебания в двух плоскостях).

Настройка вибромашины на околорезонансный режим работы осуществляется плавным изменением жесткости резиновых упругих элементов за счет увеличения (уменьшения) их площади и уменьшения (увеличения) толщины путем сжатия (отпускания). Проводится она в следующем порядке. Отпускаются винты 11, чем освобождаются цанги 10 и расфиксируются крышки 9 относительно стержня 6. Затем отпускаются винты 14 тяг и винты 16 стоек. Поворотом гаек 12 осуществляется необходимое сжатие или отпускание резиновых элементов. При этом тяги могут смещаться относительно корпусов вибраторов, а стойки относительно основания. После завершения регулировки крышки фиксируются относительно стержня винтами 11, а винтами

526495

14 и 16 закрепляются тяги и стойки. Б связи с расположением электромагнитных приводов

I10 торцам контейнер может быть выполнен II виде одной секции, что в два раза увеличиваст его размеры при прочих равных условиях (установленной мощности, габаритах, режиме колебаний и т. д.). Это позволяет увеличить габариты обрабатываемых деталей. Установка стержневого упругого элемента вдоль машины, стягивающего через резиновые упругие элементы контейнер и электромагниты, существенно упрощает настройку вибромашины на околорезонансный режим работы, что расширяет область ее применения. Кроме того, установка стержневого упругого элемента повышает усталостную прочность упругой системы или же при сохранении уровня напряжений в резиновых упругих элементах увеличивает амплитуду колебаний контейнера.

Выполнение электромагнитных приводов в виде кольцевых электромагнитов с тремя парами обмоток, установленных под углом 120 и включенных в трехфазную сеть переменного тока, дает возможность получить круговые и эллептические колебания контейнера без применения фазорегулятора, что существенно упрощает машину.

Кроме того, кольцевые электромагнит и якорь упрогца1от конструкцию электромагнитного привода за счет снижения числа деталей и упрощения их формы.

Следует отметить также, что установка зазора между электромагнитом и якорем в предложенной впбромашпнс Ilpolllo, 1сil н пзБсстнОЙ. так «л к сводится 1 устанОвкс 0;11101 О кольцевого зазора.

Ф О P м у л а 11 3 О О Р с т с 11 11 Il

1. Резонансная вибромашнна с электромагнитным приводом, содержащая контейнер и реактивную раму, связанные через рсзпновыс упругие элементы с неподвижными стойками, причем электромагниты и яl Ори IlpIIBoäÿ закреплены соответственно на реактивно11 рамс и контейнере, отличающаяся тем, что, с целью упрошенпя настройки впбромашпны на околорезонансный режим работы прп расположении привода по торцам конте «Icpa, электромагниты приводов и контейнер стянуты установленным вдоль продольной оси впбромашины стержневым упругим элементом, концы которого введены в крышки электромагнитов и снабжены регулировочнымп гайками.

2. Резонансная вибромашина по п. 1, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что. с целью упрощения конструкции электромагнитного привода, последний выполнен в виде цельных кольцевых электромагнитов с тремя парами обмоток, установленных под углом 120 и вкл1очасмых каждая в фазу и нуль трехфазпой сети, и кольцевых якореп, расположснных коакспал1>но с электромагнитами.

526495

Составитель T. Ермакова

Техред В. Рыбакова Корректор И. Позняковская

Редактор T. Пилипенко

Типо|рафия, ир. Сапунова, 2

Заказ 2057/5 Изд. ¹ 1608 Тираж !068 Подписное

ЦН11ИПИ (осударствснного комитета Совета Министров СССР

»о делам изобретений п открытий

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., д, 4/5