Вибрационное устройство

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 51)5 В 65 6 27700 МИТЕТТКРЫТИ ГОСУДАРСТВЕННЫИПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 8 У(71) Рижское производственное объединение "ВЭФ(56) Авторское свидетельство ССРМ 1305093, кл. В 65 6 27/24, 1986.Авторское свидетельство СССР Мг 1212885, кл. В 65 6 27/24, 1986.(54) ВИБРАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к вибрационной технике. Сущность изобретения: устройство содержит активную и две промежуточные массы, две упругие подвески, расположенные с противоположными углами наклона, два центрально размещенные электромаг- нита вибровозбудителя, три диода, потенциометр, подвижный контакт которого соединен с подвижным контактом автотрансформатора, переключатель режимов, выИзобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано для автоматизации транспортно-загрузочных рассортировочных и ориентирующих операций с обеспечением оптимальной взаимосвязи между механическими колебаниями и возмущающими усилиями электромагнитов вйбровозбудителей осевых и крутильных колебаний рабочего органа,Известны трехмассные вибрационные устройства с двумя упругими подвесками и двумя электромагнитными вибровозбудителями, обмотки электромагнитов которых через вентили подключены к выходным выводам автотрансформатора, причем один,2полненный начетырех йереключателях, переключающие контакты которых соединены попарно через соответствующие диоды.Размыкающие контакты первого и четвертого переключателей и замыкающие контакты второго и третьего переключателей обьединены и подключены к первому выводу обмотки первого вибровозбудителя; замыкающий контактпервого и размыкающий контакт второго переключателей подключены к первому выводупотенциометра, размыкающий контакт третьего и замыкающий контакт четвертого переключателей подключены к катоду первого диода и неподвижному выводу автотрансформатора, аноды первого и второго диодов подключены к первому выводу обмотки. второго вибровозбудителя вторые"выводы первого и второго вибровозбудителей объединены и Л подключены к подвиж 11 ому контакту потен- ( циометра; второй вывод которого подклю, чен к катоду второго дйода, 1 ил. из вентилей выполнен управляемым для регулирования амплитуды и фазы возмущающего усилия в одной парциальной вибросистеме, Однако известные устройства имеют заниженные показатели КПД и удельной мощности (амплитуда колебаний на единицу потребляемой мощности) из-за отсутствия рекуперативного использования энергии в электромагнитной системе вибровоэбудителей и использования последней в управлении, устройством.Наиболее близким к изобретению является вибрационное устройство, содержащее активную и две промежуточные массы, две упругие подвески, расположенные с17633283противоположными-углами наклона, два возмущающих усилиях электромагнитов 6 и центрально размещенных электромагнита7 соответственно интервалам времени развибровозбудителей, первый и второй дио- нополярных полупериодов напряжения исды, потенциометр, переключатель режимов точника (подвижные контакты в положении с размыкающим и замыкающим контакта замыкающих) - разностное воздействие гоми, автотрансформатор. Недостатками из- ризонтальных и суммарное воздействие вестного устройства являются небольшие вертикальных составляющих колебаний значения КПДиудельной мощности вслед- масс 2 и 3, определяющее режим работы ствие отсутствия возможности исйользова- при малой скорости вибротранспортирования рекуперативной энергии вуправлении 10 ния и с большим углом бросания (режим устройством и присутствия Резистора во встряхивайия - просеивания - рассортироввходной цепи управлейия (резиСтор вклю- ки), Асимметрирование положений подвижчен последовательно с обмоткой)., ного контакта 27 потенциометра 10 приЦель изобретения - повышение КПД и включении его плеч (частей) 28 и 29 в конту- удельной мощностй при одновременном 15 ры замыкания дополнительных токов в обувеличении нагрузочйой способности путем мотках 8 и 9 соответствует ресурсу рекуперативного использования энергии от найравления вибротранспортирования наведенных ЭДС (ЭДС самоийдукции и (асимметричное регулирование), номинал ЭДС движения).: ., " .:потенциометра подбирается в заданном ди 20 апазоне регулирования скорости виброНа чертеже дана принципиальйая схе- транспортирования (угла бросания, ма предлагаемого устройстваориентирующего параметра). Уровень возВибрационное устройСтво содержит ак- мущающих сил электромагнитов 6, 7 задаеттивную массу 1 (с рабочим органом; содер- ся автотрансформатором 15 (симметричное жащим лоток и детали) и две 25 регулирование), В каждой парциальной вибпромежуточные массы 2 и 3, уйругие подве- росистеме в интервале соответствующей ски 4 и 5 в виде наклонных стержневых полуволны ЭДСисточника питания вобмотпружин с противоположным наклоном в ке протекает основной импульс тока, форэтих подвесках, два центрально размещен-: мирующий основную часть усилия ных электромагнита 6 и 7 вибровозбудйте электромагнита, а в интервале другой(отрилей с обмотками 8 и 9, потенциометр 10, цательной) полуволны - ток в обмотке сочетыредиода 11 - 14,автотрансформатор 15 храняет направление и поддерживается с неподвижным и подвижным контактами ЭДС самоиндукции и .ЭДС движения (ЭДС 16 и 17, переключатель режимов 18 сраЗмы- движения образуется за счет значительного кающими изамыкающими контактами 19- 35 изменения индуктивности при изменении 22 и 23-26; причем переключающие зазора между частями электромагнита - при контакты соединены попарночерез диоды . изменении зазора в сторону его уменьше и 14, Промежуточная масса 2, электро- ния в ийтервале времени основного импульмагнит б с обмоткой 8, упругаяподвеска 4 и са тока индуктивность значительно промежуточная масса 3, электромагнит 7 с 40 увеличивается, в индуктивности накапливаобмоткой 9, упругая подвеска 5 относительется энергия за счет отбора от источника, в йо активной массы 1 образуют соответст- то время как изменение зазора с наименьвенно первую и вторую парциональныешего значения в сторону возрастания за вибросистемы, настроенные наоколорезо-;счетупругой подвески накопленная в индукнанснув частоту, равную частоте ЭДС ис тивности энергия гасится на омическом точника питания, Противоположный угол сопротивлении обмотки и части потенционаклона пружин в упругих подвесках 4 и 5 и - метра). Поскольку вибрационное устройстсоздаваемые возбуждающиеусилйя элект.- во представляет собой систему с ромагнитов б и 7 в интервале времени йол- самосинхронизирующимися колебаниями упериода положительной полуволны 50 массами, парциальные частоты, которые напряжения источника 15(подвижные кон- равйы частоте следования импульсов воз такты в положении размыкающих, как на чертеже) создают на активную массу 1 сум-марное воздействие горизонтальных составляющих и раэностное воздействие вертикальных. Составл я ющйх колебанийпромежуточных масс 2 и 3, определяющее режим работы при вибротранспортирова-: нии с малым углом бросания и большой скоростью (скоростной режим), а при буждающих усилий, значения которых различны, то амплитуды колебаний парциальных масс сопровождаются само 55 устанавливанием определенных фазовых соотношений между колебаниями, обуславливающих возможность регулирования фазы колебаний рабочего органа,Вибрационное устройство работаетследующим образом.Б скоростном режиме работы (вибратранспортирование с малым углом бросания предназначено для достижения большой скорости перемещения деталей, обеспечения безотрывного перемещения или точного ориентирования (подвижные контакты переключателя 18 установлены в положении размыкающих 19 - 22 (как показано на чертеже) обмотки 8 и 9 задействованы на одну полуволну напряжения источника 15 (положительную) соответственно проводимости диодов 11 и 12, основные импульсы тока протекают по элементам двух разветвлений цепи 17, 18,.11, 16 и 18, 9, 19, 12, 20, 16, а в интервале другой (отрицательной) (полуволны в обмотках 8 и 9 поддерживается дополнительный ток за счет наведенных ЭДС, замыкаясь по элементам контуров - 27, 8, 13, 28, 27 и 27, 9, 22. 14, 21, 29, 27, При положении подвижного контакта 27 потенциометра 10 в ситуации равенства сопротивлений плеч 28 и 29 значения дополнительных токов в обмотках 8 и 9 равнь 1 е, вертикальная составляющая амп. литуды колебаний активной массы 1 и угол бросания равны нулю, Перемещение подвикного контакта 27 в сторону ул 1 еньшения сопротивления плеча 28 соответствует увеличению значения дополнительного токав обмотке 8 и одновременному уменьшенио дополнительного тока в обмотке 9, следовательйо; увеличению возмущающего усилия электромагнита 6 и одновременному уменьшению усилия электромагнита 7, обуславливающее формирование вертикальной составляющей амплитуды колебаний массы 1 и угол бросания соответственно направлению наклона упругой подвески 4 первой парциальной вибросистемы с массой 2, которая становится ведущей, а другая парциальная вибросистема с массой 3 - ведомой. При необходимости противоположного направления вибротранспортирования подвижный контакт 27 потенциометра 10 относительно среднего полокения перемещают в сторону уменьшения плеча 29 и далее аналогично предыдущей выкладке регулирования, Таким образом, варьированием значений частей 28, 29 потенциометра 10 и авто- трансформатора 15 устанавливается оптимальный параметр работы устройства в данном режиме. В режиме встряхивания-просеивания (вибротранспортирование с большим углом бросания и малой скорости перемещения предназначено для сортировочных операций сбрасывания неправильно ориентированных деталей, галтовки), подвижные контакты переключателя 18 установлены в положе 510 20 25 уменьшению дополнительного тока в обмотке 9, следовательно, увеличению воз 30 35 40 45 нии замыкающих 23 - 26, обмотки 8 и 9 задействованы соответственно на положительную и отрицательную полуволны напряжения источника 15 соответственно проводимости диодов 11 и 12, основные импульсы тока протекают по элементам двух разветвлений цепи - 17, 8, 11, 16 и 16, 23, 12, 24, 9, 17, а в интервалах соответственно отрицательной и положительной полуволн в обмотках 8 и 9 поддерживается дополнительный ток за счет наведенных ЭДС, замыкаясь по элементам контуров 27, 8, 13, 28,27 и 27, 29, 26, 14, 25, 9, 27.,При полокении подвижного контакта 27 потенциометра 10 в ситуации равенства сопротивлений плеч 28 и 29 значения дополнительных токов в обмотках 8 и 9 равные, горизонтальная составляющая амплитуды колебаний активной массы 1 равна нулю, а угол бросания -Г/2, Перемещение подвижного контакта 27 в сторону уменьшения сопротивления плеч 28 соответствует увеличению значения дополйительного тока в обмотке 8 и мущающего усилия электромагнита 6 и уменьшению усилия электромагнита 7,обуславливающее формирование горизонтальной составляющей амплитуды колебаний массы 1 и угол бросания соответственно направлению наклона упругой подвески 4 первой парциальной вибрационной системы с массой 2, которая считается ведущей, а вторая парциальная вибросистема с массой 3 - ведомой, При необходимости противоположного направления вибротранспортирования подвижный контакт 27 потенциометра 10 относительно среднего положения перемещают в сторону уменьшения плеча 29 и далее аналогично предыдущей выкладке регулирования в режиме встряхивания - просеивания, Таким образом, варьированием значений частей 28, 29 потенциометра 10 и автотрансформатооа 15 устанавливается оптимальный параметр работы устройства в данном режиме.Повь 1 шение эффективности и нагрузочной конструкции обеспечивается формировайием оптимальных значений фазы. амплитуды колебаний и угла бросания в паре лоток - деталь рабочего органа в требуемом режиме путем соответствующего перераспределения рекуперативной энергии от ЭДС самоиндукции и ЭДС движения между парциальными вибросистемами устройства за счет включения потенциометра, номинал которого определяет диапазон регулирования параметра (угол бросания, фаза) и вместе с тем степень рекуперации.Шагова аказ 3422 ВНИИПИ Госуд Подписноеиям и открытиям при ГКНТ СССя наб 4/5 Тираженного комитета по изобрет 3035, Москва, Ж, Раушс изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 энергии в контурах электромагнитов парциальных вибросистем, первым и вторым плечами в контуры образования токов подмагничивания, определяет .относительное распределение указанной рекуперационной энергии между вибровозбудителями в функции оптимизацйи отмеченного параметра с учетом самосинхронизации колебаний парциальных масс, при которой амплитуды колебаний масс сопровождаются самоустановлением определенных фазовых соотношений между колебаниями. Ф о рмул а из о бр ете ния Вибрационное устройство, содержащееактивную и две промежуточные массы, две упругие подвески, расположенные с противоположными углами наклона, два центрально размещенных электромагнита вибровоэбудителя, первый и второй диоды, потенциометр, подвижный контакт которого соединен с подвижным контактом автотрансформатОра, и переключатель режимов с размыкающим и замыкающими контактами; о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности и нагрузочной способности, в него дополнительно введены третий и четвертый диоды, а переключатель режимов выполнен на четырех 5 переключателях, переключающие контактыкоторых соединены попарно через соответствующие диоды, раэмыкающие контакты первого и четвертого переключателей и замыкающие контакты второго и третьего пе реключателей объединены и подключены кпервому выводу обмотки первого вибровозбудителя, замыкающий контакт первого и размыкающий контакт второго переключателей подключены к первому выводу потен циометра, размыкающий контакт третьего изамыкающий контакт четвертого переключателей подключены к катоду первого диода и неподвижному выводу автотрансформатора, аноды первого и второго диодов подклю чены к первому выводу обмотки второговибровозбудителя, вторые выводы первого и второго вибровозбудителей обьединены иподключены к подвижному контакту потенциометра, второй вывод которого подклю чен к катоду второго диода,