Инерционный нагружатель

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

14 213 216

112,18

Z13 216 — 2 14 215

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4376098/28 (22) 10.02.88 (46) 07.01.91. Бюл. М 1 (71) Челябинский политехническ14й институт им. Ленинского комсомола (72) П.Г.Виницкий (53) 534.141(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР (Ф 1384346, кл. В 06 В 1/16, 1986, Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано в устройствах для возбуждения колебаний.

Цель изобретения — повышение надежности за счет снижения нагрузок по осям дебалансных сателлитов.

На фиг. 1 представлена кинематическая схема инерционного нагружателя; на фиг. 2 — динамическая расчетная схема инерционного нагружателя.

Инерционный нагружатель содержит корпус 1, размещенные в нем вал 2, связанный с приводом 3, зубчатую двухрядную планетарную передачу с дебалансными сателлитами и механизм регулирования относительно углового положения дебалансных сателлитов. Зубчатая двухрядная планетарная передача включает центральные колеса, первое 4 из которых установлено на валу 2 с возможностью вращения, а второе 5- жестко. Центральные колеса 4 и 5 имеют одинаковые числа зубьев и находятся в зацеплении соответственно с сателлитами 6 и 7, на которых закреплены дебалансы 8 и 9, симметрично установленные на водиле 10, „, Я2„„1618461 А1 (я)5 В 06 8 1/16, F 16 Н 33/14 (54) ИНЕРЦИОННЫЙ НАГРУЖАТЕЛЬ . (57) Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано в устройствах для возбуждения колебаний. Цель изобретения — повышение надежности за счет снижения нагрузок по осям дебалансных сателлитов. Для этого планетарный механизм, связывающий, между собой ряды . дебалансных сателлитов и червячное колесо червячной передачи, выполнен с передаточным отношением, равным (-1). 2ил, жестко связанном с обьектом 11. Сателлиты

6 и 7 имеют равные числа зубьев и кинематически через центральные колеса 4 и 5 связаны между собой планетарным механизмом, включающим водило 12, центральные колеса 13 и 14 и двухвенцовый сателлит 15—

16 с отрицательным передаточным отношением

Механизм регулирования относительного разворота дебалансных сателлитов включает в себя двигатель 17, связанную с ним червячную передачу, ведомое колесо 18 которой свободно установлено на валу 2 и жестко связано с центральным колесом t4 планетарного механизма регулирования, водило 12 которого жестко закреплено на валу 2, на водиле 12 установлены двухвенцовые сателлиты, один венец 16 которых находится в зацеплении с центральным ко лесом 14, а второй венец 15 — с колесом 13, жестко соединенным с центральным коле1618461 сом 4 второго ряда планетарного механизма с дебалансными сателлитами.

Инерционный нагру>катель работает следующим образом.

Объект 11 жестко соединяют с корпусом и Bog(/trio% 10. При включении привода 3 вращение вала 2 передается через жестко сидящее на нем колесо 5 дебалансным сателлитам 7 первого планетарного ряда, а через жестко посаженное на том же валу 2 водило 12, обкатывак>щее двухвенцовый сателлит 16 — 15 по неподвижному (при неработающем приводе механизма регулирования) центральному колесу 14, — блок-шестерне 13 — 4 и находящимся с ней в зацеплении дебалансным сателлитам 6, Передаточное отношение между дебалансными сателлитами 6 и 7. равное "1", Обеспечивает их вращение с равными по модулю, но противоположно направленными угловыми скоростями„

При вращении дебалансных сателлитов

6 и 7 с равными по модулю, но противоположно направленными угловыми скоростями в (фиг. 2) на их оси действует суммарная сила инерции

Р„, =-оРх

X ((rnid (1) + (mZ!2) 2rni il mZ 2 СОВР, линия действия которого при неработающем приводе механизма регулирования неиз IBHHB в llpocTpBHo а величина меняется но закону косинуса, так как P =

= 2 а t, При пц1 = mzlz = me суммарная сила инерции -изменяется от максимального

Р нм " =2веаР при j3 =:-Одо нулевого при

P = 180 значений. Таким образом, наиболее нагруженные элементы инерционного нагружателя — оси и подшипники дебалансных сателлитов нагру>кены постоянной по линии действия, но изменяющейся в пределах:+ P >""" по закону косинуса силой инерции, Изменяющаяся по величине суммарная сила инерции вращающихся дебалансных сателлитов на плече Н = L сов р создает на водиле знакопеременный динамический момент. Амплитудное значение динамического момента определяется величйной плеча приложения суммарной силы инерции, т.е. ее по.ложением в пространстве, которое задается механизмом регулирования.

При расчете долговечности подшипниковых узлов, работающих при переменных нагрузках, средняя нагрузка Рп, при работе под нагрузкой, изменяющейся по синусоидальному закону в прзделах от +PMa

5 Рп) = 0,75 Рмакс что обеспечивает снижение нагрузки подшипниковых узлов, т.е. повышение их долговечности на =25

При необходимости изменения ампли10 туды динамического момента нагружения включается двигатель 17, который через зубчатое колесо 18 вращает центральное колесо 14 планетарного механизма разворота

14 — 16 — 15 — 13, что обеспечивает через эацеп15 ление колес 4 — 6 вращение дебалансных са-. теллитов 6 относительно сателлитов 7.

Поворот сателлита 6 с закрепленным на нем дебалансом 8 относительно сателлита 7 с дебалансом 9 изменяет линию действия

20 суммарной силы инерции, т,е. изменяет плечо приложения этой силы Н = Leos ротносительно оси вращения водила, а следовательно, и амплитуды динамического момента M = P> . После до25 стижения амплитуды динамического момента заданной величины двигатель 17 отключается.

При постоянном вращении двигателя 17 реализуется блок-программное нагруже30 ние, при котором амплитуда динамического момента плавно периодически изменяется в заданных пределах.

Формула изобретения

35 Инерционный нагружатель, содержащий корпус, размещенные.в нем вал и зубчатую двухрядную планетарную передачу, включающую центральные колеса, первое иэ которых установлено на валу с возможно40 стью вращения, а второе — жестко, водило с установленными на нем рядами дебалансных сателлитов, предназначенное для связи с объектом, каждый из которых предназначен для зацепления с одним иэ центральных колес, механизм регулирования относительного разворота дебалансных сателлитов, включающий двигатель и связанную с ним червячную передачу и планетарный механизм, связывающий между собой ряды неу50 равновешанных сателлитов и червячное колесо червячной передачи, о т л и ч à ешийся тем, что, с целью повышения надежности, передаточное отношение планетарного механизма выбрано равным ми55 нус единица.

16184б1

Составитель Б.Корнеев

Техред M. Моргентал Корректор M.Øàðoøè

Редактор Л,Зайцева

Заказ 9 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101