Спарений гідропневматичний мотор-вібратор

Спарений гідропневматичний мотор-вібратор, що містить в собі рознімний корпус з каналами для підведення-відведення енергоносія, кінематично пов'язані між собою синхронізуючими зубчастими колесами, та встановлені у корпусі на опорах обертання два паралельних вали з ексцентриками, виконані у корпусі дві порожнини з роторними поверхнями, по довжині яких між каналами для під ведення-від ведення енергоносія радіально встановлено по одному розділяючому елементу, виконаному у вигляді пластини, один окрайок якої розміщено у ТІЛІ корпусу, а другий виступає над роторною поверхнею і постійно знаходиться у рухомому з'єднанні з поздовжнім профільованим пазом у рушійній ланці, що встановлена за допомогою опори обертання на ексцентрику вала і виконана у вигляді втулки, у СТІНЦІ якої по обидві боки від профільованого паза виконані пази-канали з можливістю сполучення кожного з них своїм поперечним виходом з порожниною корпусу та з можливістю сполучення одного з них поздовжнім виходом з каналом підведення енергоносія, а другого - з каналом відведення енергоносія, встановлені на ексцентриках валів дебаланси з можливістю їх обертання всередині порожнини рушійних ланок, який відрізняється тим, що місця рухомого з'єднання розділяючих елементів з рушійними ланками у порожнинах корпусу розташовані у взаємно протилежних напрямках відносно центрів симетрії порожнин Корисна модель відноситься до пристроїв для одержання механічних коливань, у яких виконані у вигляді незрівноважених мас, що обертаються, генератори коливань надаються дії тиском середовища, що протікає Може бути використана у якості віброрушія для вібротранспортування сипких, штучних та рідких матеріалів, для віброживників, для вібророзвантажувачів злежалих або змерзлих матеріалів, для горизонтальних інерційних віброгрохотів, тощо ВІДОМІ спарені де балансні мотор-вібратори містять в собі спільний корпус, у якому встановлені паралельно і в однаковому стані на підшипниках (опорах обертання) два вали, пов'язані зі спільним або кожен з власним двигуном На валах зафіксовані де баланси та синхронізуючі зубчасті колеса Такі спарені мотор-вібратори, залежно від взаємного розташування де балансів на валах і завдяки синхронному обертанню де балансів з однаковою кутовою швидкістю у протилежні боки, генерують спрямовану збуджуючу силу або збуджуючу силу та обертовий збуджуючий момент У якості гідропневматичних двигунів об'ємного типу використо вуються громіздкі поршневі або аксіальнопоршневі двигуни, що мають низький коефіцієнт корисної дії (ккд) через шерційність деталей, що рухаються у них відновлювано-поступово або відновлювано - обертово [1] [2] Відомий гідромеханічний вібратор з вбудованим двигуном шестерневого типу для ущільнення бетонних сумішей містить в собі корпус з каналами для підведення і відведення робочої рідини (енергоносія), розташовані у порожнинах корпусу на паралельних вісях рушійні й одночасно синхронізуючі зубчасті колеса, що знаходяться у зачепленні й оснащені де балансами Обертання де балансів забезпечується потоком енергоносія, що протікає у порожнині корпусу поміж зубчастими колесами Такі вібратори генерують полічастотні коливання, але мають низьку надійність через великі навантаження на опори обертання зубчастих колес, що спричиняє швидкий вихід опор з ладу [3] Найбільш близьким до пропонуємої корисної моделі за сукупністю суттєвих ознак є прийнятий за прототип мотор-вібратор з вбудованим гідро 1210 пневматичним двигуном об'ємного типу, що містить в собі рознімний корпус з каналами для підведення-відведення енергоносія, встановлений у корпусі на опорах обертання вал з ексцентриком У корпусі виконана порожнина з циліндричною (роторною) поверхнею, по довжині якої між каналами для підведення-відведення енергоносія радіально встановлено розділяючий елемент Розділяючий елемент виконано у вигляді пластини, один окрайок якої розміщено у ТІЛІ корпусу, а другий виступає над роторною поверхнею і постійно знаходиться у руомному з'єднанні з поздовжнім профільованим пазом у рушійній ланці Рушійна ланка встановлена ексцентричне за допомогою опори обертання на ексцентрику вала і виконана у вигляді втулки У СТІНЦІ цієї ланки по обидва боки від профільованого пазу виконані канали (каналипази) Ці канали мають можливість сполучення своїми тангенціальними (поперечним) виходами з порожниною корпуса та можливість сполучення одного з них поздовжнім виходом з каналом підведення енергоносія, а другого з каналом відведення енергоносія На ексцентрику валу встановлені де баланси з можливістю їх обертання усередині порожнини рушійної ланки У такому мотор-вібраторі робоча й випускна камери вбудованого у вібратор гідропневматичного двигуна мають у своєму поперечному перерізі форму колового клину, яка забезпечує розвантаження ПІДШИПНИКІВ ВІД відцентрових сил, що діють на них при обертанні не зрівноважених мас Вбудований гідропневматичний двигун цього вібратора компактний, має більш високий ккд порівняно з поршневими та аксіальнопоршневими двигунами, що обумовлене відсутністю у ньому деталей, що рухаються відновлюванопоступово або відновлювано-обертове Вадою цього мотора-вібратора є його здатність генерувати тільки збуджуючу силу, що обертається, а також можлива складність його запускання у випадку, коли рушійна ланка у момент запускання знаходиться у своїй "мертвій зоні" [4] В основу корисної моделі поставлено технічну задачу модифікувати гідропневматичний моторвібратор шляхом виконання його у вигляді спареного мотора-вібратора, у якому канали для підведення-відведення енергоносія, що виконані у спільному корпусі, та рушійні ланки розташовані у двох порожнинах корпусу таким чином, що нагнітання енергоносія у одну порожнину співпадає з витискненням енергоносія з другої порожнини Таке виконання гідропневматичного спареного мотора-вібратора для генерування спрямованих коливань забезпечує можливість його стовідсоткового запускання при будь-якій ВИХІДНІЙ ПОЗИЦІЇ рушійних ланок Поставлена технічна задача вирішується тим, що у спареному мотор-вібраторі, який містить в собі рознімний корпус з каналами для підведеннявідведення енергоносія, кінематичне пов'язані між собою синхронізуючими зубчастими колесами та однаково розташовані у корпусі на опорах обертання два паралельних вала з ексцентриками, виконані у корпусі дві порожнини з роторними поверхнями, по довжині яких між каналами для підведення-відведення енергоносія радіально встановлено по одному розділяючому елементу, виконаному у вигляді пластини, один окрайок якої розміщено у ТІЛІ корпусу, а другий виступає над роторною поверхнею і постійно знаходиться у рухомому з'єднанні з поздовжнім профільованим пазом у рушійній ланці, що встановлена за допомогою опори обертання на ексцентрику вала і виконана у вигляді втулки, у СТІНЦІ якої по обидві боки від профільованого пазу виконані пази-канали з можливістю сполучення кожного з них своїм поперечним виходом з порожниною корпусу та з можливістю сполучення одного з них поздовжнім виходом з каналом підведення енергоносія, а другого своїм поздовжнім виходом з каналом відведення енергоносія, встановлені на ексцентриках валів де баланси з можливістю їх обертання усередині порожнини рушійних ланок, пропонується місця рухомого з'єднання розділяючих елементів з рушійними ланками у порожнинах корпусу розташувати у взаємно протилежних напрямках відносно центрів симетрії порожнин (ліворуч або нанизу від центру симетрії в одній порожнині корпусу та, ВІДПОВІДНО, праворуч або наверху від центру симетрії у другій порожнині) Взаємно-протилежне розташування у порожнинах корпуса місць pyxjctfttoro з'єднання розділяючих елементів з рушійними ланками, при одночасному виконанні каналів підведення-відведення енергоносія у корпусі по обидва боки від бокових поверхонь розділяючих елементів забезпечує збіг за фазами нагнітання енергоносія до однієї порожнини та витискнення енергоносія з другої порожнини Таким чином у модифікованому для генерування спрямованої збуджуючої сили (або сили та моменту) гідропневматичному моторі-вібраторі виключається можливість одночасного знаходження рушійних ланок у своїх так званих "мертвих зонах" Суть корисної моделі пояснюється ілюстраціями одного з можливих варіантів виконання спареного гідропневматичного мотор-вібратора з двома вбудованими у нього двигунами об'ємного типу На фіг 1 зображено головний вид На фіг 2 зображено переріз А-А на фіг 1 На фіг 3 зображено переріз Б-Б на фіг 2, коли де баланси обох мотор-вібраторів знаходяться у ВИХІДНІЙ (НИЖНІЙ) ПОЗИЦІЇ На фіг 4 зображено переріз Б Б на фіг 2 після обертання де балансів на 180° На фіг 5 зображено переріз В-В на фіг З Спарений гідропневматичний мотор-вібратор містить в собі жорстко пов'язаний з робочою (вібруючою) поверхнею 1 корпус 2, що щільно зачинений знімними торцевими кришками З У корпусі 2 по всій його довжині виконано дві циліндричні (роторні) порожнини, поверхні яких на фіг 3 позначені літерою "Г"По довжині поверхонь "Г" у верхній частці однієї порожнини (над центром симетрії порожнини) та у нижній частці другої порожнини (під центром симетрії порожнини) радіально встановлено розділяючи елементи 4 Один з окрайків елемента 4 консольне закріплено у ТІЛІ корпуса 2, а другий виступає над поверхнею "Г" усередину порожнини У одній з торцевих кришок 3 (у задній на фіг 1) біля розділяючих елементів 4 та по обидва боки від їх торців виконано по два наскрізних канала 5 та б Канали 5 сполучають порожнини корпусу 2 з магістраллю 7 підведення енергоносія, 1210 а канали б - з магістраллю 8 відведення (випуску) енергоносія Усередині корпуса 2 на підшипниках (опорах обертання) 9 встановлені паралельно своїми цапфами 10 два вали Частки 11 кожного валу поміж цапфами 10 виконані потовщеними і ексцентричними відносно висей обертання цапф 10 Ексцентриситети валів позначені літерою "є" Вали розташовані таким чином, що центри симетрії ексцентриків 11 постійно знаходяться у площині, що паралельна площині розташування центрів симетрії циліндричних порожнин корпуса 2 На ексцентриках 11 встановлені своїми внутрішніми обоймами підшипники 12 На ЗОВНІШНІЙ обоймі кожного підшипника 12 поміж торцевих кришок 3 встановлені з можливістю переміщення у порожнинах корпуса 2 рушійні ланки 13 та 14, що виконані у вигляді циліндричних втулок У ланках 13 та 14 виконані профільовані пази 15, глибина яких перевищує подвійну величину эксцентриситету "є" Кожний елемент 4 своїми боковими стінками постійно й рухомо з'єднаний з профільованим пазом 15 у рушійній ланці 13 або 14 Уздовж пазів 15, по обидва його боки, у стінках ланок 13 та 14 виконані наскрізні канали-пази 16 і 17 Ці канали-пази сполучаються з порожнинами корпуса 2 своїм поперечним виходом, а з каналами 5 та 6 підведеннявідведення енергоносія одним з своїх поздовжніх виходів По обидва боки від ПІДШИПНИКІВ 12 рушійних ланок на ексцентриках 11 за допомогою шпонок 18 жорстко зафіксовані де баланси 19, що виконані у вигляді частки колового циліндра, ЗОВНІШНІЙ діаметр якого менше за внутрішній діаметр ланок 13 та 14 ВІСІ обертання де балансів 19 суміщені з поздовжніми вісями симетрії ланок 13 та 14 За рахунок ексцентричного розташування ланок 13 та 14 у порожнинах корпусу 2 поміж ЗОВНІШНІМИ поверхнями ланок та поверхнями "Г" порожнин створюються серпоподібні зазорипорожнини Об'єм кожної з цих порожнин у свою чергу, при ВІДПОВІДНИХ фазах роботи - вбудованого у вібратор двигуна об'ємного типу, розподіляється елементом 4 на дві камери у вигляді колових клинів 3 цих камер дві, що сполучаються каналами 5 з магістраллю 7 підведення енергоносія, виконують функції робочих, а дві, що сполучаються каналами 6 з магістраллю 8 відведення енергоносія (або з атмосферою), виконують функції випускних камер На подовжених цапфах 10, що виступають поза кришку 3, за допомогою шпонок 20 жорстко зафіксовано зубчасті синхронізуючі колеса 21 та 22, що знаходяться у зачепленні та мають однакову КІЛЬКІСТЬ зубців Для зручності візуального зовнішнього контролю за взаємним розташуванням де балансів 19 усередині рушійних ланок 13 та 14 пази для шпонок 18 та 20 на кожному валу виконано у одній площині Працює спарений гідропневматичний моторвібратор таким чином У ВИХІДНІЙ ПОЗИЦІЇ необхідне взаємне розташування у порожнинах корпусу 2 валів з де балансами 19 виставляється ВІДПОВІДНИМ зачепленням зубчастих колес 21 та 22 Під дією власної ваги рушійні ланки 13 та 14 разом з де балансами 19 знаходяться у нижніх частках порожнин корпуса 2, центри симетрії ексцентриків 11 знаходяться у одній площині (на однаковій від 6 стані від вісей симетрії порожнин корпусу 2) У такій позиції одна циліндрична порожнина (права на фіг 3) корпуса 2 сполучається крізь канали 5 та 6 з ВІДПОВІДНИМИ магістралями 7 та 8 підведеннявідведення енергоносія, а друга порожнина (ліва на фіг 3) не має сполучення з каналами 5 та 6 підведення-відведення енергоносія Як наслідок у ЛІВІЙ порожнині рушійна ланка 14 знаходиться у своїй так званій "мертвій зоні" Енергоносій (рідкий або газовий) по каналу 5 нагнічується у робочу (розташовану праворуч від бокової поверхні розділяючого елемента 4) камеру правої порожнини корпуса 2, а крізь канали б відпрацьований енергоносій видаляється з випускної камери (розташовану ліворуч від бокової поверхні елемента 4) Під дією тиску енергоносія рушійна ланка 13 починає вчиняти складне, безконтактне з поверхнею "Г", переміщення усередині своєї порожнини підніматись догори по бокових поверхнях постійно з'єднаного з нею розділяючого елемента 4 і одночасно переміщуватись ліворуч у бік випускної камери Завдяки ексцентричному розташуванню рушійної ланки 13 у порожнині корпуса 2 починає своє обертання за напрямком руху годинникової стрілки правий вал з насадженим на нього зубчастим колесом 22 Колесо 21, що знаходиться у зачепленні з колесом 22, разом зі своїм валом починає обертання у ЛІВІЙ порожнині корпусу 2, але вже проти напрямку руху годинникової стрілки Ланка 14 виходить з "мертвої зони" Рушійна ланка 14 починає синхронно ланці 13 вчиняти свій складний рух у ЛІВІЙ порожнині підніматись догори по бокових поверхнях з'єднаного з нею розділяючого елемента 4 і одночасно переміщуватись ліворуч у бік випускної камери При цьому поперечні виходи каналів-пазів 16 та 17 сполучаються з лівою порожниною корпусу 2 і енергоносій крізь канал 5 у кришці 3 нагнічується з магістралі 7 у робочу (розташовану праворуч від бокової поверхні елемента 4) камеру лівої порожнини, а крізь канали б енергоносій починає виводитись з випускної камери Обертальний момент на правому валу зменшується, а на лівому збільшується Після обертання де балансів 19 на 180° (фіг 4) вже рушійна ланка 13 знаходиться у своїй так званій "мертвій зоні" Поперечні виходи и каналів-пазів 16 і 17 перекриті поверхнею "Г" правої порожнини корпусу, а поздовжні виходи цих каналів сполучені ВІДПОВІДНО З каналами 5 та б підведення-відведення енергоносія Виведення рушійної ланки 13 з "мертвої зони" здійснюється примусово роботою ланки 14 аналогічно тому, як ланка 13 виводила ланку 14 з и "мертвої зони" Після оберту де балансів 19 на 90° обертовий момент на правому валу збільшується, а на лівому зменшується Після обертання де балансів 19 на 180° фази роботи вбудованих і спарених двигунів об'ємного типу повторюються, обертальний момент на правому валу знову зменшується, а на лівому збільшується При роботі мотор-вібратора виведенню рушійних ланок 13 та 14 з їх "мертвих зон" сприяють також сили інерції, що виникають при обертанні де балансів 19 За рахунок того, що робочі та випускні камери вбудованих і спарених двигунів мають у своєму поперечному перерізі форму колового клину, радіальний складник сили тиску енергоносія у таких 1210 камерах направлении назустріч відцентровій силі деталей, що обертаються Таким чином відбувається зниження навантажень на підшипники 9 та 12 спареного мотора-вібратора За рахунок синхронного обертання де балансів 19 у протилежні боки та з однаковою кутовою швидкістю спарений мотор-вібратор генерує вертикально спрямовану збуджуючу силу, яка через рознімний корпус 2 передається до робочої (вібруючої) поверхні 1 Величина збудження у процесі роботи варіюється збільшенням або зменшенням подавання енергоносія Реверсивне обертання де балансів 19 здійснюється протилежним підключенням вбудованих у мотор-вібратор двигунів до магістралей підведення-відведення енергоносія магістраль 7 приєднується до каналів б, а магістраль 8 - до каналів 8 5 у кришці З Бібліотечні дані джерел інформації, де розкриті аналоги 1 А О Спиваковский, И Ф Гончаревич "Вибрационные конвейеры, питатели и вспомогательные устройства", "машиностроение", Москва, 1972, стор 76-82 (мал 29в та 29г), стор 87 2 В Д Варсанофьев, Э Э Кольман-Иванов "Вибрационная техника в химической промышленности", Москва, "ХІМІЯ", 1985, стор 10-12, мал 1 26 3 Авторське свідоцтво СРСР №1706719 АІ опубліковане 23 01 92р у бюлетені №3 СРСР "Откритія Изобретения", МПК5 В06В 1/18, В28В 1/08 4 Рішення від 01 03 2001 р про видачу деклараційного патенту України на винахід за заявкою №2001010111, МПК7 В06В 1/16, В06В 1/18 Фіг 2 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044)456-20- 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71