Вибратор

(72) Авторы взобретенв Кубанский ордена Трудового Красног сельскохозяйственный институ 71) Заяввтел 4) ВИБРАТОР нзмененилебаний счет оперативно ды возбуждаемыхПоставленная что в устройств электромагнит и ампл ется т оянный ель дос еде тоянногоподенной меж сточник по ысоковольтног ключенный к об напряженииме, распо ам арика 11,ограниче 10ической яется и Изобретение относится к вибрационой технике и может быть использован дпя возбуждения рабочих органов почвообрабатывающих машин, а также для интенсификации различных технологических процессов.Известен пневматический шариковый вибратор, состоящий из обоймы с внутренней реговой дорожкой и шОднако в этом вибраторе на амплитуда колебаний,Наиболее близким йо техн сущности к предлагаемому явл вибратор, содержащий металлическую кольцевую обойму с плоскими крышка 1 и, в которой находятся шарик источник сжатого воздуха 2 1.Однако в известном вибраторе невозможна регулировка амплитуды колебаний в сторону увеличения, что ограничивает его возможности.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение эффективности вибратора эа ду полюс и электромагнита, причем крышки обоймы выполнены из электро- изоляционного материала.Ва фиг. 1 изображен вибратор, вид сверху; на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - вариант регулирования возбуждаемых колебаний в сторо ну уменьшения; на фиг, 4 - то же, в сторону увеличения.Вибратор состоит из кольцевой обоймы 1, по внутренней дорожке кото рой перемещается стальной шарик 2 нод воздействием потока воздуха (газа), выходящего по каналу 3 входного патрубка 4, Обойма 1 соединена с вол новодом 5, служащим для передачи колебаний от обоймы к металлоконструк"50230 ф 10 15 35 30 35 40 45 50 Как видно из приведенной Формулы, центробежную силу практически невозможно изменять в сторону увеличения, так как критическая скорость истечения воздуха не может быть больше 310 м/с для обычных сопл (и"1200 м/с для расширяющихся). Изменять центробежную силу в сторону уменьшения можно расходом воздуха (следовательно, будет уменьшаться скорость вра 55 3 8 ции рабочего органа почвообрабатывающей машины или технологического аппарата Ь, Для исключения возможного выпадания шарика в процессе работы обойма 1 с двух сторон закрывается крышками 7, выполненными из текстолита, гетинакса или другого изоляцион", ного материала, С двух сторон от плоскости обоймы размещен электромагнит 8, подключенный к регулируемому источнику 9 постоянного тока и служащий для создания магнитного поля перпендикулярного плоскости обоймы (или плоскости, в которой " вращается шарик), Обойма подключает. ся через волновод к источнику высоковольтного напряжения (например к минусовому полюсу), создаваемого высоковольтным выпрямителем 10, а воздушной магистралью соединена с источником 1 сжатого воздуха.Вибратор работает следующим образом.При подключении источника 11 сжатого воздуха , к входному патрубкуФ4 сжатый воздух по каналу 3 (по касательной) поступает во внутреннюю полость обоймы и приводит во вращение стальной шарик 2, который примерно через 3-5 с начиня .т вращаться со скоростьш соизмеримой со скоростью истечения воздуха из канала 310 м/с), и за счет центробежных сил инерции в обойме 1 возникают колебания (вибрации), которые при помощи волновода 5 передаются на рабочий орган почвсобрабатывающей машины или металлоконструкпии технологического аппарата Ь, Величина центробежных сил инерции определяется из следующегосоотношенияКгде Гц - величина центробежной силы,Н;а - масса шарика, кг;Ч - линейная скорость вращения, м/с;Й - радиус обоймы, м. щения), однако имеются технические трудности при необходимости оперативного уменьшения скорости, а следовательно, и амплитуды колебаний. Кроме того, при этом не удается сохранять частоту возбуждаемых колебаний в заданных интервалах.При включении регулируемого источника 9 постоянного тока и высоковольтного выпрямителя О можно в широких пределах изменять величинуцентробежной силы как в сторону ееувеличения, так и в сторону уменьшения при сохранении неизменной частотывозбуждаемых колебаний за счет того,что при движении заряженного материального тела (шарика) в магнитномполе, перпендикулярном направлениюдвижения на шарик, действует сила Лоренца, которая совпадает по направлению с центробежной н определяетсяиэ следующего соотношенияГ еЧОН,где Г - сила Лоренца;е - заряд шарика;Ч - скорость движения шарика;,Ц - магнитная постоянная среды,в которой двигается шарик;Н - напряженность магнитного поля. При этом выбором направления магнитного силового поля и заряда .шарика сила Лоренца может быть направлена в ту же сторону, что и центробежная сила, а может быть направлена в сторону, противоположную центробежной. В первом случае сила Лоренца и центробежная суммируются, что приводит к увеличению амплитуДы колебаний без изменения частоты, так как сила Лоренца изменяет только направление скорости движения шарика, не изменяя самой величины этой скорости. Во втором случае сила Лоренца уменьшает центробежную силу, что приводит к уменьшению общей силы действующей на шарик, а следовательно, и амплитуды колебаний, Направление магнитного поля и его величину можно изменять, меняя направление и величину постоянного тока в обмотке электромагнита, а заряд шарика-меняя знак и величину высокого напряжения на обойме, с которой контактирует шарик.На Фиг. 3 стрелкой указан путь движения шарика, а крестиками-выбран-. ное направление магнитных силовых линий (от нас). Согласно правилу Лоренца для определения силы действия магнитного поля на шарик (в данномИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 480898, кл. В 06 В /02, 1973.2. Патент Фракции В 1587902,кл. В Об В 1/02, 1972. 5 8502 случае он заряжен отрицательно, так как подсоединен к отрицательному полюсу источника высоковольтного выпрямителя) помещаем левую руку так, чтобы магнитные силовые линии входили в ладонь, отогнутые четыре пальца показывали путь движения тока (раз заряд отрицателен, то путь тока будет противоположен направлению движения шарика), тогда отогнутый большой палец и будет показывать направление действия силы Лоренца. Таким образом, изменяя величину напряжен- ности магнитного поля (или величину .заряда шарика) можно уменьшить центробежную силу, а следовательно, и амплитуду возбуждаемых колебаний до любого требуемого значения. Увеличение амплитуды возбуждаемых колебаний (фиг. 4) достигается изменением направления магнитных силовых линий (они идут к нам и показаны точками) и сила Лоренца в данном случае всегда совпадает с центробежной силой. Увеличивая напряженность магнитного д поля или напряжение источника пита" нияможно увеличивать центробежную силу, действующую со стороны шарика на обоймутак как центробежная сила и сила Лоренца суммируются. 30Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет оперативно 1 изменением величины тока в электромагните lфили величины электрического напряжения на обойме) в широких пределах изменять амплитуду возбуждаемых коле-, баний, что позволяет существенно расЗо 6ширить диапазон практического использования вибратора; В частности, вибратор можно применять для возбуждения колебаний в металлоконструкциях корпусов судов, для целей дегазации жидкого металла и т.д.Простота конструкции и высокая надежность в работе позволяют использовать вибратор во многих отраслях народного хозяйства. Формула изобретения Вибратор, содержащий металлическую кольцевую обойму, с плоскими крьшжами, в которой находятся шарик и источник сжатого воздуха, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения эффективности вибратора эа счет оперативного изменения амплитуды возбуждаемых колебаний, в него введен постоянный электромагйит и источник постоянного высоковольтного напряжения, подключенный к обойме, расположенной между полюсами электромагнита, при этом крышки обоймы выполнены из электро- изоляционного материала,Редактор Л. Фил каз 6187/1 О ВНИИПИ Госуда по делам из 113035 МосквСоставитель В, Пироговь Техред АБабинец Корректор,Г. РешТираж 527 Подписноерственного комитета СССРобретений и открытийа ЖРаушская наб. п. 4/5нал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4