Гидравлический автоколебательный вибратор

 

1»lля «

»«».»

» и

: Р.

Союз Советских

Социалистичесних

Республик (l1) 6 4Ц29

К АВТОРСКОМУ СВИДВТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид»ву— (22) Заявлено 08.10.76 {21) 2411220/18-06 (51) М. Кл.

Я 06 З 1/18

F 15 Щ 21/12 с присоединением заявки №

Гасударственный кемхтет

Савета MNMIICTpDb СССР

h0 делан мвобретенвй н открытий (23) Приоритет-. (43) Опубликовано 15,07,78.Бюллетень № 26 (53) УДК 620.178. .5(088.8) (45) Дата опубликования описания 05 06 78 ({72) Авторы изобретения

М. Е. Иванов, Ю. Я. Комисаренко и И. Б. Матвеев

Винницкий политехнический институт. (71) Заявитель (54) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ АВТОКОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ

ВИБРАТОР

Изобретение относится к устройствам для возбуждения колебаний и может найти применение в технике вибробурения, вибрационной технологии и технике механических испытаний, Известен гидравлический пульсатор давления, содержащий корпус и центральный клапан, образующий с мембраной рабочую полость, причем до открытия клапана давление рабочей жидкости приложено только к части мембраны, а после открытия — ко всей мембране (1), Наиболее близким к изобретению по технической сущности является гидравлический автоколебательный вибратор, содержащий корпус с впускнымн и выпускными каналами и центральный клапан, смонтированный в корпусе посредством упругого элемента и опирающийся на подвижное в осевом направлении седло (2). 20 давление рабочей жидкости до открытия клапана действует лишь на внешнюю кольцевую площадь поршня, а после открытия клапана - на всю площадь поршня. Недостатком указанного вибратора являеъ- 25 ся ограниченная величина импульса давления, передаваемого подвижному элементу, так как после открытия клапана единственным сопротивлением для жид»кости остается сливная магистраль и потенциальная энергия жидкости, накопленная в напорной магистрали, идет, в основном, на разгон столба жидкости в сливной магистрали, т,е, тратится бесполезно.

Целью изобретения является повышение КПЙ и устойчивости работы вибратсьра. Это достигается тем, что в корпусе предлагаемого вибратора установлены поршень с хвостовиком, опирающимся на седло, и выпускной клапан, выполненный в виде стакана с наружным буртом для перекрытия выпускных каналов и пружинами, одна из которых устансвлена меж ду поршнем и буртом, а другая - между седлом и дном стакана, Такое выполнение вибратора способствует более полному переходу накоплен» ной в напорной магистрали .потенциальной энергии жидкости в полезную работу перемеддния штока вибратора, что повышает

КПД и устойчивость автоколебательного режима работы вибратора.

На чертеже показан описываемый виб- ратор разрез.

В корпусе 1 вибратора выполнены впускной 2 и выпускной 3 каналы. В расточке 4 корпуса 1 помещен поршень 5 с хвостовиком 6 ° Центральный клапан

7 смонтирован в корпусе 1 посредством го упругого элемента 8 и опирается на подвижное седло 9, связанное с поршнем 5 стержнем 10 с буртом, В верхней части центральный клапан 7 снабжен буртом 11, взаимодействующим с дном расточки 12

15 корпуса 1 ° Корпус 1 закрыт верхней 13 и нижней 14 крышками, открывается и давление жидкости из на порной магистрали распространяется на всю поверхность поршни 5, в результате чего накопленная в напорной магистрали потенциальная энергия переходит в кинетическую энергию корпуса вибратора, Так как силы гидростатического давления увле. кают эа собой и выпускной клапан 15 прижимая бурт 16 к торцу сливной полости 22, то выход из последней остается закрытым до тех пор, пока корпус 1 вибратора не переместится на величину свободного хода выпускного клапана, Если свободный ход центрального 7 и выпускного 15 клапанов связан при этом соотг ношением

На поршне 5 смонтирован вьптускной клапан 15, выполненный в виде стакана с наружным буртом 16 для перекрытия выпускных каналов и пружинами 17 и 18

Пружина 17 установлена между поршнем

5 и буртом 16, а пружина 18 - между седлом 9 и дном стакана, Выпускной клапан 15 снабжен радиальными окнами

l9 для прохода жидкости и имеет торцовый уступ 20, который, взаимодейст вуя в эаппечиком 21 седла 9, ограничивает осевое перемещение выпускного кла пана относительно поршня 5. Сливная полость 22 соединена со сливной магистралью 23, а полость 24 - с напорной магистралью 25. К напорной магистрали

25 для усиления ее аккумулируюшего 3 действия может быть подкюпочен аккумулятор 26, Вибратор устанавливается на объект 27, которому необходимо сообшить вибрационное перемещение, и прижимается к последнему с некоторым уси- 4о лием P (например, пневмоцилиндром или пружиной) ., Вибратор работает следующим образом, При включении насоса повышается 4 давление жидкости в напорной магистрали 25 и полости 24 корпуса 1 вибратора, При этом хвостовик; 6 поршня 5 воз, действует на объект 27 и, если последний остается неподвижным, то корпус 1 вибратора перемещаежя вверх, преодолевая сопротивление усилия P прижима и инерцию самого корпуса, В напорной магистрали 25 и аккумуляторе 26 запасается некоторое количество потенциальной 55 энергии жидкости. После того, как корпус вибратора сместится относительно поршня на величину, равную величине заэооа межсж болотом 11 центрального клагде 4 - величина свободного хода выпускного клапана 15;

Z — величина зазора между буртом

11 центрального клапана 7 и дном рас точки 12 корпуса 1;

- площадь поршня 5;

p 3Ч вЂ” объем жидкости, накопленный в напорной магистрали, то потенциальная энергия жидкости переходит в полезную работу перемещения подвижных элементов вибратора, обеспечивая повышенный

КПД привода.

При дальнейшем подъеме корпуса 1 вибратора выпускной клапан 15 упираемся торцовым уступом 20 в заплечики 21 седла 9 и, таким образом сообщая полость расточки 4 корпуса вибратора с линией слива, перемещается под действием пружины 18 вниз до своего нейтрального положения.

Открытие клапанов 7 и 15 приводит к падению давления в системе, поэтому корпус вибратора после достижения верхней мертвой точки начинает разгоняться вниз под действием силы тяжести и силы Р прижима. движение корпуса вибратора вниз сопровождается закрытием обоих клапанов и ударом корпуса вибратора по объекту 27, после чего цикл повторяется.

Выпускной клапан 15 при движении корпуса вверх открывается позже центрального клапана 7, а при движении корпуса вниз закрывается одновременно с центральным, т.е. обладает релейной характеристикой. Релейная характерисжка выпускного клапана обусловлена двустаоонней пружинной подвеской последнего

61 4829 ратора независимо от податливости объекта. Наличие выпускного клапана в вибраторе позволяет превращать в полез- . ную работу потенциальную энергию упругой деформации напорной магистрали, увеличивает силовое воздействие жидкости на поршень вибратора, позволяет за счет установки аккумулятора в напорной магистрали увеличить энергию одного цйкла срабатывания вибратора.

Пружинная подвеска выпускного кла. пана обеспечивал релейную характеристику срабатывании. последнего, способствует патучению устойчивой работы привода независимо от податливости объекта.

Формула : иэобретения гидравлический автоколебательный вибратор, содержащий корпус с впускными и выпускными каналами и центральный клапан, смонтированный в корпусе посредсввам упругого элемента и опирающийся на подвижное в осевом направлении седло, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и устойчивости работы вибратора, в корпусе установлены поршень с хвостовиком, опирающимся на седло, и выпускной клапан, выполненный в виде стакана с наружным буртом для перекрытия выпускных каналов и пружинами, одна из которых установлена между поршнем и буртом, а другая — между седлом и дном стакана.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 286436 кл, Р 16 К 31/145, 1968

2. Авторское свидетельство СССР № 195941, .кл. 306 3 1/18, 1965, Составитель Э. Айбиндер

Редактор А. Пейсоченко Техред g. Бена Корректор А. Лакида

Заказ 3786/4 Тираж 648 П одписн ое

ИНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", г, Ужгород, ул. Пооекти