Устройство для возбуждения колебаний, приводимое в действие движущимся объектом

 

Использование: для возбуждения колебаний тормозных каналов шахтных вертикальных подъемников. Сущность: в ударном устройстве, содержащем подпружиненный ударник с бойком и механизм взвода и спуска ударника, включающий вращающийся кулачок, вращение которому сообщается от движущегося вдоль возбуждаемого элемента объекта. На последнем закреплена рама устройства, образованная двумя неподвижными траверсами, соединенными шпильками, на каждой из которых установлена подвижная траверса. На подвижной траверсе установлены корпус с ударником и обкатывающийся по возбуждаемому элементу ролик с вращающейся осью, на которой закреплен кулачок. Ролик постоянно поджат к элементу с помощью пружин растяжения, расположенных между подвижной и неподвижными траверсами. Механизм взвода и спуска включает также двуплечий рычаг, один конец которого односторонне закреплен с ударником, а на другом его конце установлен взаимодействующий с кулачком ролик. Рычаг установлен на вращающейся оси, связанной с корпусом возвратной пружиной. Устройство не нуждается в собственном приводе и может быть установлено в ограниченном пространстве между движущимся объектом и возбуждаемым элементом. 1 з.п. ф -лы, 2 ил.

Изобретение относится к вибрационной технике, а именно к ударным устройствам для поперечных колебаний длинномерного элемента, расположенного параллельно движущемуся вдоль него объекту, и может быть использовано, например, для возбуждения колебаний тормозного канала шахтного вертикального подъемника для защиты его от напуска тяговых канатов.

Известно ударное устройство для возбуждения колебаний длинномерного элемента, содержащее набор сбрасываемых на возбуждаемый элемент сферических ударников, размещенных в бункере [1] Это устройство может быть использовано только в случае горизонтального расположения возбуждаемого элемента, что ограничивает область его применения.

Известно также ударное устройство для возбуждения колебаний, содержащее основание, корпус, расположенный в корпусе ударник с бойком, подпружиненный в направлении удара, и механизм взвода и спуска ударника, включающий вращающийся кулачок, рычаг, связанный с ударником, ролик, установленный на рычаге с возможностью воздействия на него кулачка, и средство для сообщения вращения кулачку [2] В частном случае использования, описанном в указанном патенте, устройство служит для возбуждения колебаний в колесе вагона. Однако в принципе оно пригодно и для возбуждения колебаний в длинномерном элементе (рельсе), расположенном параллельно движущемуся вдоль него объекту (вагону).

Известное устройство имеет собственный привод вращения кулачка механизма взвода и спуска. По этой причине затруднительно или невозможно использование устройства в тех случаях, когда между возбуждаемым элементом и движущимся вдоль него объектом имеется небольшое пространство, не позволяющее установить в нем устройство с приводом.

Изобретение решает задачу создания такого ударного устройства для возбуждения колебаний длинномерного элемента, расположенного параллельно движущемуся вдоль него объекту, которое не нуждалось бы в собственном приводе и могло быть благодаря этому установлено в ограниченном пространстве между элементом и объектом.

При осуществлении изобретения достигается упрощение устройства и расширение области его применения. Кроме того, изобретение решает задачу возбуждения колебаний длинномерного элемента только при одном направлении движения объекта.

Согласно изобретению указанные задачи решаются благодаря тому, что в устройстве для возбуждения колебаний длинномерного элемента, расположенного параллельно движущемуся вдоль него объекту, содержащем основание, корпус, расположенный в корпусе ударник с бойком, подпружиненный в направлении удара, и механизм взвода и спуска ударника, включающий вращающийся кулачок, рычаг, связанный с ударником, ролик, установленный на рычаге с возможностью воздействия на него кулачка, и средство для сообщения вращения кулачку, основание выполнено в виде рамы, образованной двумя неподвижными траверсами, одна из которых предназначена для закрепления устройства на движущемся объекте шпильками, соединяющими эти траверсы, и подвижной траверсой, которая установлена на шпильках на расстоянии от второй неподвижной траверсы, необходимом для прохода между ними возбуждаемого элемента, и несет корпус с ударником, средство для сообщения вращения кулачку выполнено в виде установленного на подвижной траверсе с возможностью обкатки по возбуждаемому элементу ролика с вращающейся осью, на которой закреплен кулачок, подвижная траверса соединена с неподвижными пружинами, обеспечивающими постоянное поджатие ролика к возбуждаемому элементу, на второй неподвижной траверсе установлены направляющие ролики, при этом рычаг механизма взвода и спуска ударника выполнен двуплечим, с вращающейся осью, соединенной с корпусом посредством возвратной пружины, один конец рычага односторонне зацеплен с ударником, а на другом его конце установлен ролик.

В предлагаемом устройстве неподвижные траверсы соединены четырьмя шпильками, а соединение подвижной траверсы с неподвижными осуществлено четырьмя парами пружин растяжения одинаковой жесткости, причем каждая пара пружин установлена на одной из шпилек.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, закрепленное на движущемся объекте, общий вид; на фиг.2 то же, вид сверху.

Устройство закрепляется с помощью приспособления 1 на движущемся объекте 2 (например, на клети или скипе шахтного подъемника), параллельно линии движения которого расположен возбуждаемый длинномерный элемент 3 (тормозной канат). Устройство содержит основание в виде рамы, образованное неподвижными траверсами 4,5. Эти траверсы соединяют четыре шпильки 6, на каждой из которых установлена пара пружин 7,8 растяжения, имеющих одинаковую жесткость, и установлена 6 между пружинами 7,8 подвижная траверса 9. Расстояние между траверсами 6 и 9 должно быть не меньше необходимого для прохода между ними возбуждаемого элемента 3. Подвижная траверса 9 несет корпус 10, в котором установлен ударник 11 с бойком 12, подпружиненный в направлении удара с помощью пружины 13. На неподвижной траверсе 5 установлены направляющие ролики 14,15, прижатые к элементу 3. Устройство содержит также механизм взвода и спуска ударника 11, включающий вращающийся кулачок 16, двуплечий рычаг 17 со взаимодействующим с кулачком 16 роликом 18 на одном его конце, который установлен на вращающейся оси 19, соединенной с корпусом 10 посредством возвратной пружины 20, и односторонне зацеплен с сухариком 21, выполненным за одно с ударником 11. На подвижной траверсе 9 с возможностью обкатки по элементу 3 установлен ролик 22 с вращающейся осью, на которой закреплен кулачок 16. Ролик 22 постоянно поджат с помощью пружин 7,8 и траверсы 9 к элементу 3.

Возбуждение колебаний элемента 3 с помощью предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.

При движении объекта 2 вниз ролик 22 обкатывается по неподвижному элементу 3, в результате чего кулачок 16 вращается вместе с роликом по часовой стрелке. После того, как кулачок 16 начнет взаимодействовать с роликом 18, рычаг 17 вследствие зацепления его конца с сухариком 21 перемещает последний вправо в пазу 23 корпуса, в результате чего ударник 11 сжимает пружину 13. Когда пружина сожмется на необходимую величину, конец рычага 17 выходит из зацепления с сухариком 21 ударника 11. Последний под действием восстанавливающего усилия сжатой пружины 13 разгоняется влево и наносит удар бойком 12 по элементу 3. При приложении ударного импульса к элементу 3 возбуждаются его поперечные колебания. Рычаг 17 под действием собственного действия и возвратной пружины 20 возвращается в исходное положение. При дальнейшем движении объекта 2 в том же направлении удары повторяются с частотой, зависящей от скорости объекта. При изменении направления движения объекта удары не создаются, т. к. при изменении направления поворота рычага он не зацепляется с сухариком ударника.

Устройство не имеет больших маховых масс, просто в изготовлении и работает без дополнительной энергии привода. В случае отсутствия в шахтном подъемнике тормозных канатов устройство может быть использовано для возбуждения колебаний в металлических направляющих подъемных сосудов, даже если направляющие армированы деревом. Кроме того, взаимоувязка частоты возбуждаемых колебаний со скоростью движения объекта позволяет не только выполнить защиту подъемника от напуска тяговых канатов, но и определить место зависания порожнего сосуда в стволе шахты, а также применить устройство для защиты наклонных рельсовых подъемников от схода вагонеток с рельсов.

Формула изобретения

1. Ударное устройство для возбуждения колебаний длинномерного элемента, расположенного параллельно движущемуся вдоль него объекту, содержащее основание, корпус, расположенный в корпусе ударник с бойком, подпружиненный в направлении удара, и механизм взвода и спуска ударника, включающий вращающийся кулачок, рычаг, связанный с ударником, ролик, установленный на рычаге с возможностью воздействия на него кулачка, и средство для сообщения вращения кулачку, отличающееся тем, что основание выполнено в виде рамы, образованной двумя неподвижными траверсами, одна из которых предназначена для закрепления устройства на движущемся объекте, шпильками, соединяющими эти траверсы, и подвижной траверсой, которая установлена на шпильках на расстоянии от второй неподвижной траверсы, необходимом для прохода между ними возбуждаемого элемента, и несет корпус с ударником, средство для передачи вращения кулачку выполнено в виде установленного на подвижной траверсе с возможностью обкатки по возбуждаемому элементу ролика с вращающейся осью, на которой закреплен кулачок, подвижная траверса соединена с неподвижными траверсами пружинами, обеспечивающими постоянное поджатие ролика к возбуждаемому элементу, на второй неподвижной траверсе установлены направляющие ролики, при этом рычаг механизма взвода и спуска ударника выполнен двуплечим с вращающейся осью, соединенной с корпусом посредством возвратной пружины, один конец рычага односторонне зацеплен с ударником, а на втором его конце установлен ролик.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что неподвижные траверсы соединены четырьмя шпильками, а соединение подвижной траверсы с неподвижными осуществлено четырьмя парами пружин растяжения одинаковой жесткости, причем каждая пара пружин установлена на одной из шпилек.

РИСУНКИ

Рисунок 1