Автоколебательный вибровозбудитель

 

Сущность изобретения: вибровозбудитель содержит корпус 1, ударник (У) 2 с двумя силовыми камерами (СК) 3 и 4. Для повышения эффективности работы У2 размещены патрубки подвода (ПП) 5 и 9 энергоносителя с каналом параллельной запитки и соосно им на противоположных сторонах корпуса размещены патрубки отвода (ПО) 7 и 11 энергоносителя. При подаче энергоносителя к ПП 5 и 9 клапан 8 прижимается к торцу ПО 7, герметизируя СК 3, а клапан 12 прижимается к ограничителю 10, перекрывая вход в СК 4, и она находится в состоянии выхлопа. У 2 перемещается вверх и наносит удар по верхней крышке корпуса 1. В верхнем состоянии У 2 клапан 8 окрывается ограничителем 6 от ПО 7 и прижимается к ПП 5, открывая СК 3 на выхлоп, а клапан 12 прижимается к торцу ПО 11, герметизируя СК 4. В результате У 2 движется вниз и наносит удар по нижней крышке корпуса. За цикл У 2 дважды наносит удары по корпусу, вызывая в нем и через него генерируя потребителю вибрационные колебания. 1 ил.

изобретение относится к вибротехнике, в частности к устройствам для возбуждения колебаний, и может быть использовано в строительной и других отраслях народного хозяйства.

Известен пневматический вибровозбудитель, содержащий корпус, ударник - поршень, силовые камеры, образованные упругими диафрагмами с центральным выхлопным отверстием, и клапанную систему в виде золотников, установленных в корпусе с возможностью осевого перемещения.

К недостаткам данного устройства можно отнести малую эффективность и надежность работы, обусловленные тем, что вообще работоспособность гарантируется только при положении вибровозбудителя, когда поршень перемещается в вертикальном или близком к нему направлении. Кроме того, вибровозбудитель из-за упругости тарельчатых диафрагм устойчиво работает только на одной (нижней) силовой камере, при этом поршень может возвращаться в исходное положение под действием, например, сил гравитации.

Наиболее близким техническим решением является автоколебательный вибровозбудитель, содержащий корпус, ударник с двумя разновеликими силовыми камерами, каждая из которых имеет клапанную систему, включающую соосно расположенные патрубки подвода и отвода энергоносителя, клапан, свободно размещенный в ограничителе и взаимодействующий с патрубком отвода. Ограничитель размещен на патрубке подвода энергоносителя и снабжен каналом, сообщенным с силовой камерой, причем ограничитель и патрубок отвода установлен с возможностью взаимного осевого перемещения.

Недостатком этого устройства является малая эффективность, обусловленная тем, что обратный ход ударника осуществляется за счет разности эффективных площадей силовых камер, т. е. максимальное усилие на возврат ударника определяется этой разностью, а усилие на прямой ход - эффективной площадью меньшей камеры. Причем скорость обратного перемещения зависит от времени перетока из одной камеры (меньшей) в другую (большую) и времени на выравнивание давлений в обеих камерах. Все это снижает эффективность работы устройства.

Цель изобретения - повышение эффективности работы вибровозбудителя.

На чертеже показан предлагаемый вибровозбудитель.

Автоколебательный вибровозбудитель состоит из корпуса 1, ударника 2, нижней 3 и верхней 4 силовых камер, которые могут быть выполнены равно- и разновеликими. Камера 3 имеет клапанную систему, включающую патрубок подвода энергоносителя 5, на котором установлен ограничитель 6, патрубок отвода 7 и клапан 8, свободно размещенный в ограничителе 6. Камера 4 имеет аналогичную клапанную систему, состоящую из патрубка подвода 9, ограничителя 10, патрубка отвода 11 и клапана 12, свободно размещенного в ограничителе 10. Патрубки подвода энергоносителя 5 и 9 размещены в ударнике и имеют общий канал подачи энергоносителя 13. Расположенные на этих патрубках ограничители 6 и 10 закреплены в ударнике. Патрубки отвода энергоносителя 7 и 11 размещены на противоположных сторонах корпуса.

Таким образом, запитка силовых камер выполнена через ударник 2, а выхлоп - через торцевые стороны корпуса 1.

Патрубок отвода 7 введен внутрь ограничителя 6 на величину заданной амплитуды колебаний ударника.

Работает автоколебательный вибровозбудитель следующим образом.

При подаче сжатого воздуха по каналу 13 к патрубкам подвода 7 и 9 реактивной силой струи клапана 8 и 12 одновременно отбрасываются и прижимаются восьмой - к торцу патрубка отвода 7, герметизируя силовую камеру 3, а двенадцатый - к ограничителю 10, перекрывая канал, соединяющий патрубок подвода 9 с силовой камерой 4, причем последняя остается в состоянии выхлопа через открытый патрубок отвода 11. Сжатый воздух через каналы, имеющиеся в ограничителе 6, заполняет камеру 3 и ударник 2 под действием сил сжатого воздуха в этой камере с ускорением перемещается вверх в сторону пустой камеры 4 и наносит удар по верхней части корпуса 1. При движении ударника вверх в момент, предшествующий удару, клапан 8, удерживаемый перепадом давления на торце патрубка отвода 7, отрывается ограничителем 6 от последнего, перекрывает запитку камеры 3, открывая ее на выхлоп через патрубок отвода 7, а патрубок отвода 11 своим торцом упирается в клапан 12, герметизируя камеру 4, отрывает клапан от ограничителя 10 и открывает канал для запитки камеры через патрубок подвода 9. Ударник 2 под действием сил сжатого воздуха в камере 4 устремляется вниз в сторону пустой камеры 3 и наносит удар по нижней части корпуса 1. Клапан 8 перекрывает патрубок отвода 7, снова герметизируя камеру 3, и отрывается от ограничителя 6, открывая канал для запитки через патрубок подвода 5, цикл повторяется. Таким образом, ударник за цикл дважды наносит удары по корпусу, вызывая в нем и через него генерируя потребителю вибрационные колебания.

Работа вибровозбудителя с равновеликими силовыми камерами совершенно аналогична изложенной, но возмущающее усилие будет иметь разную величину - большую в ту сторону перемещения ударника, которое вызвано силовой камерой с большей площадью. Так повышается эффективность вибровоздействия в технологических режимах, где требуется разновеликое противоположно направленное возмущающее усилие. (56) Авторское свидетельство СССР N 1094623, кл. B 06 B 1/18, 1982.

Авторское свидетельство СССР N 1458024, кл. B 06 B 1/18, 1986.

Формула изобретения

АВТОКОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ ВИБРОВОЗБУДИТЕЛЬ, содержащий корпус, ударник с двумя силовыми камерами, каждая из которых снабжена клапанной системой, включающей патрубки подвода и отвода энергоносителя, клапан, взаимодействующий с патрубком отвода, ограничитель с каналом, сообщенным с силовой камерой, причем ограничитель и патрубки отвода установлены с возможностью взаимного осевого перемещения, отличающийся тем, что патрубки подвода энергоносителя с ограничителями размещены в ударнике, а патрубки отвода - на противоположных сторонах корпуса, причем патрубки подвода и отвода расположены соосно, клапаны свободно размещены в ограничителях, а ударник снабжен каналом для параллельной запитки патрубков подвода.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2