Автоколебательный вибратор
Использование: в качестве привода вибрационных машин. Сущность изобретения: Рабочая жидкость под давлением подается через впускной канал 3 и передвигает поршень 4, сжимая упругий конический элемент 5 до тех пор, пока не откроется окно А которое через жидкость стравливается в канал 2 отвода рабочей жидкости. Давление под поршнем 4 падает и поршень 4 под действием упругого элемента 5 возвращается в исходное положение. Далее цикл повторяется . Усилие передаётся потребителю через шток 8. Дополнительный упругий элемент 11 расширяет диапазон регулирования параметров вибраций за счет изменения положения управляющего клапана 6 с окном А относительно корпуса 1. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) сищщщщ """"" ®- Ш@щи ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ -"Hsng >E К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) АВТОКОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ ВИБРАТОР (57) Использование: в качестве привода вибрационных машин. Сущность изобретения: Рабочая жидкость под давлением подается 3 11 ъ (21) 4841743/29 (22) 25.06.90 (46) 23.01.93. Бюл. ¹ 3 (71) Институт горного дела им. А.А. Скочинского (72) А.С.Панин, В.И.Пшеничный, Ю.В,Горлов и Э.Я.Хужаев (56) Авторское свидетельство СССР ¹ 195941, кл. F 15 В 21/12, 1967. „„. Ж„„1789793 А1 через впускной канал 3 и передвигает поршень 4, сжимая упругий конический элемент 5 до тех пор, пока не откроется окно А которое через жидкость стравливается в канал 2 отвода рабочей жидкости, Давление под поршнем 4 падает и поршень 4 под действием упругого элемента 5 возвращается в исходное положение. Далее цикл повторяется. Усилие передаЕтся потребителю через шток 8. Дополнительный упругий элемент 11 расширяетдиапазон регулирования параметров вибраций за счет изменения положения управляющего клапана 6 с окном А относительно корпуса 1, 1 з.п. ф-лы, 2 ил, 1789793 Изобретение относится к вибрацион- пана торце, а упругий элемент установлен ной технике и может быть использовано в концентрично штоку между торцами поршкачестве привода вибрационных машин в нями и регулировочной обоймы, с зазором различных областях народного хозяйства. между своей боковой поверхностью и внутИзвестен автоколебательный вибратор, 5 ренней поверхностью обоймы. включающий корпус, шток с клапаном и ре- На фиг, 1 изображен предлагаемый авзиновый упругий элемент постоянного про- токолебательный вибратор. дольного сечения. Вибратор содержит корпус 1 с канаНедостатками его являются низкая эф- лами подвода 2 и отвода 3 рабочей жидфективность и отсутствие возможности ре- "0 кости, толкатель 4 с коническим упругим гулирования параметров колебаний без элементом 5 и управляющим клапаном 6, остановки машины и разборки вибратора. размещенным на торце толкателя 4, регулиНизкая эффективность в работе обус- ровочную обойму 7, шток 8, взаимодействуловлена тем, что для работы автокобатель- ющий с нагрузкой. ных вибраторов необходимым условием "5 Упругий резиновый элемент 4 установявляется наличие нелинейного элемента лен концентрично штоку 8 между торцами (зазора, зоны нечувствительности, ограни- поршня 4 и регулировочной обоймы 7, с чителя хода золотника или клапана) в цепи зазором между своей боковой поверхнообратной связи.... стью и внутренней поверхностью обоймы 7. Обратная связь в указанном вибраторе 20 Для предотвращения скручивания резинообразована резиновым элементом постоян- вого упругого элемента 4 между его торцами ного сечения, имеющим практически линей- размещены шайбы 9 и 10. ную характеристику жесткости, Сила Автоколебательный вибратор работает инерции рабочего органа большинства виб- следующим образом, рационных машин, работающих в безудар- 25 Под воздействием рабочей жидкости,. ных режимах, не вносит элемента подаваемой через канал 2, толкатель 4 с нелинейности в цепь обратной связи. Как шайбой 9 перемещаются вверх, деформипоказал опыт эксплуатации, указанные гид- руя упругий элемент 4 до тех пор, пока не равлические вибраторы реализуют только откроются выпускные окна А, При этом ранизкоамплитудные(порядка 0,5 MM) режимы 30 бочая жидкость под давлением сбрасываетколебаний, что является малоэффективным ся через окна А и канал 3 на слив. Давление для большого ряда технологических процес- в рабочей полости вибратора падает, толкасов, тель 4 совершает обратный ход под дейстИзвестен также автоколебательный вием восстанавливающих сил сжатого вибратор, содержащий корпус с каналами -35 упругого элемента 5, В конце обратного хоподвода и отвода рабочей жидкости, толка- да выпускные окна А клапана 6 закрываются тель с коническим упругим элементом и уп- и цикл работы гидравлического вибратора равляющим клапаном, размещенным на повторяется. торце толкателя, В предложенном вибраторе резиновый Недостатком этого вибратора является 40 упругий элемент с конической поверхноузкий диапазон регулирования параметров стью работает на сжатие. Такие резиновые колебаний. элементы имеют существенно нелинейную Регулировать параметры колебаний в характеристикужесткости,чтосущественно этом вибраторе возможнотолько изменени- повышает эффективность вибратора в рабоем жесткости конического упругого элемен- 45 те. та, выполненного из резины, путем В ИГД им. А.А. Скочинского проведены изменения степени его сжатия в ограничен- сравнительные испытания предлагаемого ном объеме. При этом геометрические раз- вибратора и вибратора, выбранного в качемеры упругого элемента и соответственно стве прототипа. При равных радиальных гаего жесткость меняются несущественно и 50 баритах вибраторов предлагаемый возможность регулирования параметров вибратор реализовывал амплитуды колебаколебаний реализуется в очень узком диа- ний до 10 мм, при этом амплитуда в сравнипазоне. ваемом вибраторе не превышала 1,5 мм. Целью изобретения является расшире- Такие существенно (до 7 раз) повысиние диапазона регулирования параметров 55 лась возмущающая сила вибратора. колебаний. Регулирование параметров колебаний в Для достижения этой цели вибратор предлагаемом вибраторе осуществляется(в снабжен регулировочной обоймой, толка- том числе в процессе работы) изменением тель выполнен в виде поршня со штоком, жесткости упругого элемента 4 за счет измеразмещенным на противоположном от кла- нения степени предварительного сжатия 1789793 его регулировочной обоймы 7 (при сжатии резинового элемента его жесткость увеличивается как за счет уменьшения высоты, так и за счет увеличения площадей поперечных сечений). Регулируемый частотный диапазон при этом (по результатам экспериментальных исследований) составил = 1,5 (в протмин тотипе не более 1,1). Регулируемый диапазон амплитуды перемещения штока 8 составил = 1,2 (в Амакс Амин прототипе не более 1,1), т.е., несмотря на относительное увеличение в 2 раза, абсолютная величина диапазона регулирования амплитуды осталась довольно узкой (200 ). Это объясняется невозможностью изменения статического положения клапана (изменения степени утопления клапана), Кроме того, возможно йоявление ударов шайбы 9 о корпус 1 при большой инерционной нагрузке на штоке 8 (при открытии окон А и совершении обратного хода под действием инерционной нагрузки шток 8 идет ниже статического положения, сжимая рабочую жидкость). Для расширения диапазона регулирования параметров колебаний за счет измеФормула изобретения 1. Автоколебательный вибратор, содержащий корпус с каналами подвода и отвода рабочей жидкости, толкатель с коническим упругим элементом и управляющим клапаном, размещенным на торце, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования параметров колебаний, вибратор снабжен регулировочной обоймой, толкатель выполнен в виде поршня со штоком, размещенным на противопонения степени утопления клапана, предлагаемый вибратор дополнительно снабжен вторым упругим элементом, установленным соосно с первым упругим элементом и жес5 ткой разделительной шайбой, установленный между основным и дополнительным упругим элементами (см, фиг. 2). Здесь сохранены обозначения элементов вибратора по фиг, 1, дополнительно вве10 ден второй упругий элемент 11. Упругий элемент 11 необязательно должен иметь нелинейную характеристику и может быть выполнен из металла. Для сохранения возможности регулирования жес15 ткости упругого элемента 5 (который остается основным) без существенного увеличения степени затяжки обоймы 7, как llo казали экспериментальные исследования, жесткость дополнительного упругого эле20 мента 11 следует устанавливать не менее чем в три раза больше жесткости основного упругого элемента 5. При этом абсолютная величина диапазона регулирования амплитуды перемеще25 ний штока 8 достигает 2 при не более чем 25 увеличении степени затяжки обоймы 5. Применение предложенного вибратора позволит создать машины с малыми габаритными размерами и расширенными тех30 нологическими возможностями, 35 ложном от клапана торце, а упругий элемент установлен концентрично штоку между торцами поршня и регулировочной обоймы, с зазором между своей боковой поверхностью и внутренней поверхностью обоймы. 40 2. Вибратор по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что он снабжен дополнительным упругим элементом, установленным между поршнем и основным упругим элементом, и жесткой разделительной шайбой, установ45 ленной между основным и дополнительным упругими элементами. 1789793 g а Составитель А.Панин Редактор М,Кузнецова Техред М.Моргентал Корректор Л.Филь Заказ 340 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
