Вибратор

 

И.А. Потапенко, Ф.М. Канарев, Б.В. Т и Е.И. Трубилин (72) Авторы мзобретеям я

)

f ! !

Кубанский ордена Трудового Красного Зн сельскохозяйственный институт

{71) Заявмтель (54) ВИБРАТОР

Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано 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 шарика )l).

Однако в этом вибраторе ограничена амплитуда колебаний.

Наиболее близким йо технической сущности к предлагаемому является вибратор, содержащий металлическую кольцевую обойму с плоскими крышками, в которой находятся шарик и источник сжатого воздуха 2 ).

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 счет оперативного изменения амплнту ды возбуждаемых колебаний.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введен постоянный электромагнит и источник постоянного высоковольтного напряжения, подключенный к обойме, расположенной меж ду полюсами электромагнита, причем крышки обоймы выполнены из электроизоляционного материала.

На фиг. 1 изображен вибратор, вид сверху; на фиг. 2 — то же, вид сбоку; на фиг. 3 — вариант регулирования возбуждаемых колебаний в сторону уменьшения; на фиг. 4 — то же, в сторону увеличения.

Вибратор состоит из кольцевой обоймы 1, по внутренней дорожке кото-. рой перемещается стальной шарик 2 код воздействием потока воздуха (газа), выходящего по каналу 3 входного патрубка 4. Обойма 1 соединена с волноводом 5, служащим для передачи колебаний от обоймы к металлоконструк"

50230 4

15

30

Как видно из приведенной формулы, центробежную силу практически невозможно изменять в сторону увеличения, так как критическая скорость истечения воздуха не может быть больше

AI0 м/с для обычных сопл (и 1200 м/с для расширяющихся). Изменять центробежную силу в сторону уменьшения можно расходом воздуха (следовательно, будет уменьшаться скорость вра55

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 крьппками 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 перпендикулярноro плоскости обоймы (или плоскости, в которой

" вращается шарик). Обойма подключается через волновод к источнику высоковольтного напряжения (например к минусовому полюсу), создаваемого высоковольтным выпрямителем 10, а воз.душной магистралью соединена с источником 11 сжатого воздуха.

Вибратор работает следующим образом, При подключении источника 11 сжатого воздуха, к входному патрубку

4 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 начинат вращаться со скоростьш соизмеримой со скоростью истечения воздуха из канала 310 м/с), и за счет центробежных сил инерции в обойме 1 воз- . никают колебания (вибрации), которые при помощи волновода 5 передаются на рабочий орган почвсобрабатывающей машины или металлоконструкции технологического аппарата 6. Величина центробежных сил инерции определяется из следующего соотношения

F иа2

R где Fц — величина центробежной силы, Н;

m — масса шарика, кг;

Ч вЂ” линейная скорость вращения, м/с;

Й вЂ” 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 10 можно в широких пределах изменять величину центробежной силы как в сторону ее увеличения, так и в сторону уменьшения при сохранении неизменной частоты возбуждаемых колебаний за счет того, что при движении заряженного материального тела (шарика) в магнитном поле, перпендикулярном направлению движения на шарик, действует сила

Лоренца, которая совпадает по направлению с центробежной н определяется иэ следующего соотношения

F еЧ,.О Н, где F+ — сила Лоренца; е — заряд шарика;

Ч вЂ” скорость движения шарика; ,Ц вЂ” 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 данном

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 480898, кл. В 06 В !/02, 1973.

2. Патент Фракции Н 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 центро-1 бежную 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" ния>можно увеличивать центробежную силу, действующую со стороны шарика на обойму,так как центробежная сила и сила Лоренца суммируются. 30

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет оперативно (изменением величины тока в электромагните

l или величины электрического напряжения на обойме) в широких пределах изменять амплитуду возбуждаемых коле-, баний, что позволяет существенно рас30 6 ширить 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 крышками, в которой находятся шарик и источник сжатого воздуха, о т— л и ч а ю шийся 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 электромагнитa, при этом крышки обоймы выполнены из электроизоляционного материала, 850230

Составитель В. Пирогов

Редактор Л. Филь Техреед А..Бабинец Корректор,Г. Реаетник

Заказ 6187/!0 Тираж 527 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Вибратор Вибратор Вибратор Вибратор Вибратор 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области гидротехники и мелиорации и может быть использовано для восстановления дебитов скважин

Изобретение относится к технике генерирования ударно-акустических волн в жидких средах и предназначено для использования в медицине для неинвазивной литотрипсии и физиотерапии, а также в гидролокации, океанологии, микробиологии

Изобретение относится к ультразвуковой технике и может быть использовано в машиностроении, судостроении и моторостроении при производстве сварных конструкций

Изобретение относится к ультразвуковой технике и может быть использовано в машиностроении, судостроении и моторостроении при производстве сварных конструкций

Изобретение относится к области ультразвуковых неразрушающих испытаний материалов и изделий и может быть использовано, в частности, для контроля качества сортового проката, например прутков

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к литотриптерной технике дистанционного воздействия и установкам для ударно-волновой терапии опорно-двигательного аппарата

Изобретение относится к области медицины, а именно к урологии, и касается способа контактной электроимпульсной литотрипсии камней мочеточника, мочевого пузыря и уретры

Изобретение относится к устройствам для приведения в действие колебательного блока виброрезонатора

Изобретение относится к ультразвуковой технике и может быть использовано для получения механических колебаний ультразвуковой частоты с использованием электрической энергии

Изобретение относится к средствам воздействия на поток текучей среды
Наверх