Пневматический вибровозбудитель с возвратно-поворотным движением дебаланса и способ регулирования его энергетических параметров

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ/77 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Институт горного дела СО АН СССР (72) Х.Б.Ткач(56) Ильичев А.С. Рудничные пневматические установки: Собрание трудов. Углетехиздат, 1953, т.1, с. 288.Авторское свидетельство СССР889141, кл. В 06 В 1/18, 1979. (54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ВИБРОВОЗБУДИТЕЛЬ С ВОЗВРАТНО-ПОВОРОТНЫМ ДВИЖЕНИЕМ ДЕБАЛАНСА И СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЕГО ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ (57) Изобретение относится к горным и строительным машинам и может быть использовано в пневматических вибровозбудителях с возвратно-поворотным движением дебаланса для получения.ЯО 1369833 А 1 требуемых частот колебаний при неизменных возмущающих усилиях. Цельюизобретения является повышение эффективности путем регулирования частотыколебаний при неизменной величине активной силы и повышение надежностизапуска. В качестве характеристикиактивной силы, воздействующей на боковую поверхность дебаланса, изменяют ее направление относительно центра инерции дебаланса 3. Изменениенаправления активной силы можно осуществить поворотом боковой поверхности дебаланса или ее части относительно оси его симметрии, Дебаланс 3 выполнен из трех частей, крайние изкоторых установлены с возможностьюповорота относительно средней в плоскости качения дебаланса. 2 с,п. и6 з.п. ф-лы, 8 ип.1369833 ровозбудителя может быть снабжена двумя пружинами 8 с кулачковыми механизмами 9 для регулирования жесткости пружин 8, закрепленными каждая на средней (6) и соответствующей крайней (4 или 5) части дебаланса 3 (фиг.6).Крайние части 4 и 5 дебаланса могут быть шарнирно закреплены на боковых сторонах средней части 6, В шарнире предусмотрено средство,например упругая втулка, обеспечивающее поворот частей 4 и 5 относительно части 6 (Лиг 7)Вибровозбудитель может быть снабжен пружинами 10, закрепленными каждая на средней (6) и соответствующей крайней (4 или 5) части дебаланса 3 (фиг.8).Способ регулирования энергетических параметров и работа вибровозбудителя с возвратно-поворотным движением дебаланса осуществляются следующим образом.При подаче сжатого воздуха в корпус вибровозбудителя на боковой поверхности дебаланса 3 возникают силы от воздействия сжатого воздуха, равнодействующая 11 которых (активная сила) приложена по середине боковых поверхностей дебаланса 3, Чтобы обеспечить регулирование частоты колебаний при неизменной величине активной силы, изменяют характеристику активной силы (ее направление относительно центра инерции дебаланса),Такая операция позволяет изменять частоту колебания в сторону ее уменьшения или увеличения, Это может быть осуществлено путем поворота боковой поверхности дебаланса 3 (фиг.2) или части боковой поверхности дебаланса 3 (фиг.З), Если соотношение между длиной Ь площадки (ОН) части боковой поверхности дебаланса, угломее расположения и радиусами Я и г дебаланса 3 удовлетворяет следующему условию:(сок- 1)(В ланса равен О. Аналогично при повороте всей боковои поверхности на угол(фиг.2), определяемый из условия Изобретение относится к горным и строительным машинам и может быть использовано в пневматических возбудителях с возвратно-поворотным движением дебаланса для получения требуемых частот колебаний при неизменных возмущающих усилиях.Целью изобретения является повышение эффективности путем регулирования 1 б частоты колебаний при неизменной величине активной силы и повышение надежности запуска путем снижения опрокидывающего момента, тормозящего дебаланс. 15На фиг,1 показано изменение направления действия активной силы; на фиг.2 - поворот боковой поверхности дебаланса; на фиг.З - поворот части боковой поверхности дебаланса; на фиг.4 - векторная сумма равнодействующих; на фиг,5 - конструкции вибровозбудителя с дебалансом, части которого закреплены на оси его вращения и соединены между собой болтовыми со единениями; на фиг.6 - то же, снабженного пружинами с кулачковыми механизмами; на фиг,7 в конструкц вибровозбудителя, крайние части которого шарнирно закреплены на боковых сторо- ЗО нах средней части; на фиг.8 - то же, снабженного пружинами.Пневматический вибровозбудитель с возвратно-поворотным двжкением дебаланса содержит цилиндрический корпус 1 с каналами (не показаны) для подвода и отвода сжатого воздуха, установленный в нем с возможностью качания относительно оси 2 дебаланс 3 вформе сектора с входными и выходными 40отверстиями (не показаны), выполненный из трех частей, Две крайние части 4 и 5 установлены с возможностьюповорота относительно средней части6. Части 4,5 и 6 дебаланса могутбыть закреплены на оси 2 его качания,крайние части 4 и 5 связаны со средней частью 6 с помощью болтовых соединений 7 (фиг.5), Конструкция вибЬ(Ь созе + Ь(1 то равнодействующая 1 активной силыпроходит через центр К инерции дебаланса и опрокидывающий момент дебасоя) + (Р - г ) 1 соя,( 3(Р + г) - 2(Во = агс 1 д4(Н + Н.- + равнодействующая Я активной силы также проходит через центр К инерциидебаланса 3,Способ может быть реализован в 0различных конструкциях вибровозбудителя, имеющих возможность регулировкикрайних частей 4,5 дебаланса 3 относительно средней 6.На фиг.5 показана конструкция вибровозбудителя, у которого дебаланс 3выполнен составным из трех частей4,5 и 6, скрепленных между собой болтовыми соединениями 7. Крайние части4 и 5 прикреплены к средней 6 с возможностью поворота относительно ее,Для установки иного угла необходимоболтовые соединения 7 раскрутить илисвинтить и установить на требуемыугол крайние части дебаланса, законтрить их в таком положении, Методы законтривания болтовых соединений 7 могут быть любыми,На фиг.6 показана конструкция вибровозбудителя, у которого имеется 30две пружины 8 с кулачковыми механизмами 9, предназначенными для регулирования жесткости пружин 8. Болтовыесоединения 7 устанавливаются с зазором, что позволяет компенсироватьвозникающие перекосы при поворотекрайних частей 4 и 5 дебаланса 3.Разворачивая кулачковый механизм9, повышают (снижают) жесткость пружины 8, что позволяет в дальнейшем 40при работе вибровозбудителя регулировать степень поворота крайней части 5 дебаланса 3, а это в свою очередь определяет закон изменения частоты колебания вибратора.45На фиг.7 показана конструкция, укоторой поворачиваются части 4 и 5боковой поверхности дебаланса 3 и фиксируются болтовым соединением 7. Приработе происходит векторное сложениесил, что и позволяет получить требуемый результатСжатый воздух, попадающий между частями дебаланса 3, одинаково действует на обе противоположные стенки частей дебаланса, поэтомуна результат не влияет, В шарнирепредусмотрено средство, например упругая втулка, обеспечивающее поворотчастей 4 и 5 дебаланса 3. На фиг.8 показан вариант конструкции вибровозбудителя, обеспечивающий автоматическое изменение чатоты колебания при увеличении (уменьшении) давления сжатого воздуха. Между крайними частями 4 и 5 и средней (6) дебаланса 3 установлены пружины 1 О, при этом концевые элементы частей 4 и 5 дебаланса 3 соединены со средней частью 6 шарнирно. По мере возрастания давления в рабочей камере пружина 10 деформируется в большей степени, что приводит к отклонению части 4 и 5 дебаланса 3 относительно его средней части 6.Такой механизм позволяет достичь стабилизации частоты колебаний, т.е. при возрастании давления сжатого воздуха частота колебания вибровозбудителя будет неизменной или меняться незначительно.Таким образом, появляется возможность настройки вибровозбудителя на частоту, необходимую для получения оптимального процесса производства, в котором используется вибровозбудитель; обеспечивается нахождение оптимальных условий работы самого вибровозбудителя, в частности возможны исследования влияния отдельных факторов на его энергетические параметры (частоту и возмущающую силу), что предопределяет параметры, выбор такого угла поворота боковой поверхности дебаланса, при котором частота колебания была бы максимальна; улучшается запуск вибровозбудителя в работу, так как исключается возникновение момента, разворачивающего деба- ланс относительно его центра тяжести. Формула изобретения 1. Пневматический вибровозбудитель с возвратно-поворотным движением дебаланса, содержащий цилиндрический корпус с каналами для подвода и отвода сжатого воздуха и установленный в нем с возможностью качания деба- ланс в форме сектора с входными и выходными отверстиями, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности его работы путемрегулирования частоты колебаний при неизменной величине активной силы и повышения надежности запуска, деба- ланс выполнен из трех частей две5 крайние из которых установлены с возможностью поворота относительно средней в плоскости качания дебаланса.2. Пневматический вибровозбудитель по п,1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, 10 что все части дебаланса закреплены на оси его качания, а крайние части связаны со средней с помощью болтовых соединений.15 3. Пневматический вибровозбудитель по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что он снабжен двумя пружинами с кулачковыми механизмами, закрепленными каждая на средней и соответству ющей крайней части дебаланса.4, Пневматический вибровозбудитель по п.1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что крайние части шарнирно зак 25 реплены на боковых поверхностях средней части.5. Пневматический вибровозбудитель по пп.1 и 4, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что он снабжен двумя пружинами, закрепленными каждая на средней и соответствующей крайней части дебаланса,6. Способ регулирования энергетических параметров пневматическоговибровозбудителя с возвратно-поворотным движением дебаланса, заключающийся в том, что изменяют одну из характеристик активной силы, воздействующей на основную поверхность дебаланса, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения эффективности путем регулирования частоты колебаний при неизменной величине активной сюж, в качестве характеристикиактивной силы изменяют ее направление относительно центра инерции дебаланса.7, Способ по п.б, о т л и ч а ющ и й с я тем, что изменение направления активной силы осуществляютпутем поворота боковых поверхностейдебаланса относительно оси его симметрии,8, Способ по п.б, о т л и ч а ющ и й с я тем, что изменение направления активной силы осуществляют путем поворота числа боковой поверхности дебаланса относительно оси егосимметрии.