Вибровозбудитель

)5 В 06 В 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ИТЕТКРЫТИЯМ ЕНИ П ВТО вибрационол ьзовано созда , котор,ые логических ащении пом концентие энерготеля путем н энергии,АНИЕ ИЗОБР МУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Специальное конструкторское бюро поподземному самоходному горному оборудованию(56) Авторское свидетельство СССРМ 1430115, кл. В 06 В 1/16, 1987.(57) Изобретение относится к вибрационнойтехнике и может быть использовано в устройствах для создания бигармонических колебаний, которые применяются в различныхтехнологических процессах, в частности приобогащении полезных ископаемых посредством концентрационных столов. Цель изобретения - снижение энергозатрат напривод вибровозбудителя путем приведения к равенству величин энергий, отдаваемых (принимаемых) дебалансами ипринимаемых (отдаваемых) упругим накопителем энергии, Вибровозбудитель содержит два вала с дебалансами, синхронно Изобретение относится к ной технике и может быть исп в различных устройствах для бигармонических колебаний применяются в различных техно процессах, в частности, при обог лезных ископаемых посредство рационных столов.Цель изобретения - снижен затрат на привод вибровозбуди приведения к равенству величи вращающихся с неравномерной скоростью в противоположных направлениях и создающих вынуждающие усилия, направленные по одной линии, но разной величины в прямом и обратном направлениях, Это обеспечивается механизмом неравномерного вращения, который выполнен в виде жестко связанных с параллельными дебалансными валами некруглых зубчатых колес, взаимодействующих с цилиндрической шестерней, ось вращения которой перпендикулярна осям дебалансных валов. Дебалансные валы снабжены кривошипами, на которых смонтирован упругий накопитель энергии, выполненный в виде пружины растяжения. взаимодействующей с кривошипами. Не- круглость зубчатых колес выполнена такой, чтобы в каждый момент времени противодействующие моменты, действующие на дебалансные валы, один из которых создается упругим накопителем энергии, а другой - силами инерции вращающихся с неравномерной скоростью дебалансов и жестко связанных с ним элементов, были бы равны между собой, 3 ил,отдаваемых дебалансами и принимаемь упругим накопителем и наоборот, т,е, отдаваемых упругим накопителем и принимаемых дебалансами в один и тот же момент времени.На фиг.1 схематически изображен вибровозбудитель, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 - узел на фиг.2,Вибровозбудитель содержит корпус 1. в котором параллельно друг другу установлены валы 2 и 3 сдебалансами 4 и 5, На нижних10 20 25 30 35 40 45 50 55 онцэх валов 2 и 3 закреплены с соблодением симметрии одинаковые некруглые зубчатые колеса 6 и 7, зубчатый венец которьх образован эквидистантами к кривой, построенной на мгновенных радиусах, полученных по формуле:1г -2 тц -2где 1 - шаг зацепления цилиндрической шестерни 8 на делительной линии (на фиг.3 делительная линия изображена штрих-пункктирной линией), а а - угол зуба, т.е, угол, образованный лучами, проходящими через Ось вращения колеса и серединами впадин (ли вершин зубьев), образующих зуб (впа- ,1 ну зуба).Валы 2 и 3 смонтированы в корпусе 1 на 1 одшипниках 9 качения, как и приводной вэл 10, несущий шестерню 8 и установленьй на подшипниках 11 качения, На валах 23 закреплены кривошипы, которые в частном случае могут быть выполнены в виде эксцентриков 12, на которых посредствомодшипников 13 установлены обоймы 14, с которыми связан упругий накопитель энергуи, выполненнтбй в виде пружины 15 растяжения, при этом центры кривошипов 12 расположены под углом 90 к дебалансам 4 у 5 таким образом, чтобы при сникении угловой скорости валов 2 и 3 пружина 15, растягиваясь, накапливала энергию, обесгечивая торможение дебалансов, и наоборот при повышении угловой скорости валов 2 и 3 прукина 15, сжимаясь, отдавала бы ебалэнсом 4 и 5 накопленную энергию, разгоняя их до максимальной угловой скорости. Вибровозбудитель приводится во вращение посредством шкива 16, связанного ременной передачей с двигателем (передача и двигатель на чертеках не показаны).В качестве упругих накопителей энер. гии.могут быть использованы пружины сжатия, резина, пневматический упругий элемент и другое,Пружина 15 растяжения, а также и любой другой упругий накопитель энергии в любом положении валов 2 и 3 создает крутящий момент, действующий на каждый вал, величина которого определяется плечом, зависящим от радиуса кривошипа 12, его положения относительно соответствующего вала и силой пружины. Вибровозбудитель работает следующим образом,При вращении приводного вала 10 за счет взаимодействия цилиндрической шестерни 8 с зубчатыми колесами 6 и 7 последние также вращаются в противоположных направлениях, а валы 2 и 3 передают эти вращения дебалансам 4 и 5. При вращении дебалансы 4 и 5 развивают вынуждающие усилия, которые, складываясь, создают направленные знакопеременные силы, дейст-. вующие по линии, перпендикулярной к плоскости чертежа, если рассматривать изображение вибровозбудителя на фиг,1. При этом в положении, изображенном на чертежах, зубчатые колеса 6 и 7 взаимодействуют с шестерней 8 зубьями, наиболее удаленными от их осей вращения, а поэтому их мгновенная скорость вращения наименьшая, а дебалансы создают минимальное по величине вынуждающее усилие, направленное от наблюдателя. В этом положении пружина 15 имеет наибольшую деформацию, а следовательно. и силу, но создаваемый ею вращающий момент на валы 2 и 3 равен нулю из-за того, что радиусы кривошипов 12 расположены в плоскости чертежа. При дальнейшем вращении вала 10 шестерня начинает взаимодействовать с зубьями, мгновенный радиус которых все время уменьшается. Это приводит к ускорению движения дебалансов, при этом они получают ускорение в основном от силы сжимающейся пружины, которая из-за поворота кривошипов 12 создает крутящий момент на валах 2 и 3, равный по величине моменту от сил инерции вращающихся с ускорением дебалансов и других деталей, жестко связанных с ними, При повороте дебалансного вала на 180 его мгновенная скорость вращения будет максимальная, и дебалансы 4 и 5 будут давать вынуждающую силу, направленную на наблюдателя, большую во столько раз, во сколько мгновенный радиус плоскозубчатого колеса в точке взаимодействия с шестерней 8 меньше мгновенного радиуса в положении, изображенном на фиг.1. Благодаря этому вибровозбудитель будет создавать колебания, при которых сила при прямом ходе будет меньше силы при обратном ходе, а следовательно, будут и различные скорости перемещения рабочего органа машины, приводимого вибровозбудителем, При этом благодаря равенствудействующего от дебаланса махового момента и противодействующего ему момента от пружины двигатель будет расходовать энергию только на трение в опорах вибровозбудителя и на преодоление сопротивления в технологическом процессе, который обеспечивается вибровозбудителем, что снижает потребление энергии по сравнению с вибровозбудителем, двигатель которого работает периодически то в пусковом режиме, то в тормозном,Формула изобретенияВибровозбудитель, содержащий корпус, размещенные в нем приводной вал и два параллельно расположенных дебалансных вала, механизм неравномерного вра щения дебалансных валов, выполненный в виде закрепленной на приводном валу цилиндрической шестерни, установленных на . дебалансных валах с возможностью зацепления с ней зубчатых колес, закрепленных 10 на дебалансных валах кривошипов. и связывающего их упругого накопителя, о т л и ч а- ю щ и й с я тем, что, с целью сйижения энергозатрат, упругий накопитель выполнен в виде пружины растяжения. зубчатые 15 колеса выполнены некруглыми, центральный угол каждого последующего зуба выбран из условия2 с 2 г 1 - Соя а + Р 1 г з 1 п а й+1 =Я1 и Е2 2 20 где а - центральный угол предыдущего зуба, рад;РС= -- жесткость упругого накопителяГэнергии;25 Р - сила упругого накопителя энергии,Н,Е - деформация, соответствующая силе Р, упругого накопителя энергии, м;г - радиус кривошипов, м;а- угол поворота дебалансных валов от какой-либо точки отсчета, равный сумме углов а +аг+ , +а 1, рад;Р 1 - начальная деформация упругого накопителя энергии,м;- момент инерции дебалансов относительно их оси вращения, кг м;и - средняя скорость вращения дебалансов, об/с;Е - количество зубьев плоскозубчатых колес,а г - мгновенный радиус зубчатого колеса. определяется из формулыг=2 тд -Я2где 1 - шаг зацепления, м., 101 Заказ 4348 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5