Вібраційний оброблювальний комплекс з електромагнітним приводом

Вібраційний оброблювальний комплекс з електромагнітним приводом, що містить симетрично розташовані відносно горизонтальної площини перший та другий тороподібні 3 створення такого вібраційного оброблювального комплексу з електромагнітним приводом, у якого нове виконання конструкції дозволило би значно спростити механічну коливальну систему, здешевити її виготовлення та налагодження. Поставлена задача вирішується тим, що вібраційний оброблювальний комплекс з електромагнітним приводом, що містить симетрично розташовані відносно горизонтальної площини перший та другий тороподібні контейнери, вертикальний пружний стержень, що своїми кінцями жорстко закріплений в першій та другій активних коливальних масах, а середньою ділянкою жорстко защемлений по центру в проміжній коливальній масі, в якій симетрично відносно контейнерів розташовані осердя з котушками колового електромагнітного віброзбудника та через яку уся механічна коливальна система встановлюється на основу через віброізолятори, згідно корисної моделі відрізняється тим, що перший та другий тороподібні контейнери жорстко закріплені відповідно до першої та другої активних коливальних мас, а якорі колового електромагнітного віброзбудника утворюють реактивну коливальну масу, що через гумові пружні кільця закріплена до проміжної коливальної маси. Жорстке закріплення першого та другого тороподібних контейнерів відповідно до першої та другої активних коливальних мас та закріплення реактивної коливальної маси до проміжної коливальної маси через гумові пружні кільця низької жорсткості забезпечує наявність у механічній коливальній системі лише однієї резонансної пружної системи - вертикального пружного стержня, що складається з двох робочих ділянок і між собою пружно з'єднує три незалежні коливальні маси: першу активну, проміжну та другу активну. Крім того, досягається значне зменшення кількості незалежних коливальних мас - з шести до чотирьох, та зменшення кількості колових електромагнітних віброзбудників - з трьох до одного. Усе це значно здешевлює проектування і виготовлення вібраційного оброблювального комплексу з електромагнітним приводом. На фіг. зображено просторову модель вібраційного оброблювального комплексу з електромагнітним приводом, де 1,2 - відповідно перший та другий тороподібні контейнери; 3,4 відповідно перша та друга активні коливальні маси; 5 - проміжна коливальна маса; 6 - реактивна коливальна маса; 7 - вертикальний пружний стержень; 8 - гумові пружні кільця; 9,10 відповідно осердя з котушкою та якір колового електромагнітного віброзбудника; 11 віброізолятор; 12 - основа. Вібраційний оброблювальний комплекс з електромагнітним приводом виконаний за чотиримасовою схемою, яка включає перший 1 та другий 2 тороподібні контейнери, що жорстко закріплені відповідно на першій 3 та другій 4 активних коливальних масах. Вертикальний пружний стержень 4 своїми кінцями жорстко 31035 4 закріплений в першій 3 та другій 4 активних коливальних масах, а середньою ділянкою жорстко защемлений по центру в проміжній коливальній масі 5. В цій же коливальній масі симетрично відносно двох тороподібних контейнерів 1 та 2 розташовані осердя з котушками 9 колового електромагнітного віброзбудника, якорі 10 якого утворюють реактивну коливальну масу 6, що через гумові пружні кільця 8 кріпиться до проміжної коливальної маси 5. Уся механічна коливальна система встановлюється на основу 11 через віброізолятори 10, що кріпляться знизу до проміжної коливальної маси. Вібраційний оброблювальний комплекс з електромагнітним приводом працює у дорезонансному режимі із налагодженням Z 0,96.. 0,98 . = Коловий електромагнітний віброзбудник, кожна пара протилежно встановлених обмоток якого ввімкнена у фазу трифазного джерела живлення за двотактною схемою, створює змушувальну силу, вектор якої обертається з коловою частотою w . Центр інерції проміжної коливальної маси 3 рухається у горизонтальній площині навколо осі 2 із частотою живлення за колом деякого радіуса, утвореного внаслідок поступального переміщення проміжної коливальної маси 5 під дією змушувальної сили електромагнітного віброзбудника, яка прикладена до центру цієї маси. Перший 1 та другий 2 тороподібні контейнери здійснюють складний рух за рахунок кінематичного збурення через встановлений по центру вертикальний пружний стержень 7 від руху проміжної коливальної маси 5. Наявність двох тороподібних контейнерів 1 та 2 дає змогу за одну операцію обробляти два типи деталей, або ж підвищувати якість обробки внаслідок гнучкого з'єднання обох контейнерів. Згинальна жорсткість EJ кожної з двох робочих ділянок вертикального пружного стержня 7 довжиною L розраховується за парціальною частотою коливань відповідно двох фізичних тіл, утворених першим 1 тороподібним контейнером з першою 3 активною коливальною масою та другим 2 тороподібними контейнером з другою 4 активною коливальною масою, інерційні параметри яких одинакові і при лінійному русі становлять mK, а моменти інерції JK відносно горизонтальних осей, що проходять через їх центри мас. По суті, розрахункова модель механічної коливальної системи розглядається як така, що складається з двох одномасових механічних коливальних систем, кожна з яких має два ступені вільності (проміжна та реактивна коливальні маси в розрахункову модель не входять). Формула для згинальної жорсткості EJ має вигляд: EJ = де mKL3 2 æwö ç ÷ 2 2 3 1 - 9r / 4L è Z ø , ( r = JK / m K ) - радіус інерції двох фізичних тіл, утворених першим 1 тороподібним контейнером з першою 3 активною коливальною 5 31035 масою та другим 2 тороподібними контейнером з другою 4 активною коливальною масою. Розрахунком згинальної жорсткості EJ стержня 4 за парціальною частотою досягається динамічне зрівноважування проміжної коливальної маси 5, а отже усунення передачі коливань на основу 12. Оскільки жорсткість гумових пружних кілець 8 при лінійному переміщенні відповідно c 2 x є набагато меншою за лінійну жорсткість c 1x вертикального пружного стержня 7 у цьому ж ( ) c1x = 3EJ / L3 , напрямку то реактивна коливальна маса 6 не впливатиме на резонансне налагодження Z усієї механічної коливальної системи, а розглядається як необхідність для створення змушувальної сили колового електромагнітного віброзбудника. За певного підбору інерційного значення реактивної коливальної маси, можна добитися синфазного її руху разом з проміжною коливальною масою, що значно підвищить ККД колового електромагнітного віброзбудника. Для цього необхідно, щоб інерційне значення при лінійному русі реактивної коливальної маси становило: mp = ( ) mn 1 - z 2 (2mK + mn ) z (2mK + mn ) - mn , 2 де mn - інерційне значення при лінійному русі проміжної коливальної маси. Таким чином, вібраційний оброблювальний комплекс з електромагнітним приводом значно простіший та дешевший за конструкцією, проектуванням, виготовленням і налагодженням, оскільки має на дві коливальні маси менше, позбавлений чотирьох плоских пружних систем, двох колових електромагнітних віброзбудників і має лише один резонансний пружний елемент вертикальний пружний стержень. 6