Вібраційний майданчик з бігармонічними коливаннями

Реферат: UA 99494 U UA 99494 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить галузі будівництва, а саме до пристроїв для формування виробів із бетону і залізобетону. Відомим аналогом є вібраційний майданчик (вібраційний блок) з одновальним дебалансним віброзбудником колових гармонічних коливань, який закріплений на пружно встановленій рухомій рамі, на котрій розміщується форма з бетонною сумішшю. [Вібрации в технике: Справочник. В 6-ти т. /Ред. сонет: В.Н. Челомей (пред.). - М.: Машиностроение, 1981. - Т. 4. Вибрационные процессы и машины / Под. ред. Э.Э. Лавендела. 1981. – 509 c. - C. 377]. Недоліком аналога, виконаного за такою конструктивною схемою, є його низька технологічна ефективність, нерівномірність розподілу амплітуд вібрації по ширині форми, істотна зосередженість збурюючої сили в місцях кріплення віброзбудника до рами, значних розмірів та суттєвих навантажень на підшипники дебалансного вала від одного потужного віброзбудника. Відомим аналогом є вібраційна площадка, яка складається з двох віброблоків, кожний з яких являє собою пружно опертий робочий орган з двома віброзбудниками, причому один віброзбудник з'єднується з електродвигуном простою відкритою клинопасовою передачею, а другий -з цим же двигуном - перехресною. [Патент України № 19104, кл. В281/08, 2006 р.]. Основними недоліками аналогу є його відносно невисока технологічна ефективність з причини використання гармонічних коливань робочого органу; невелика довговічність підшипників дебалансних валів через порівняно малу їх кількість; з цієї ж причини має місце зосередженість збурюючої сили в місцях кріплення підшипників дебалансних валів і, як наслідок, потреба у підвищеній жорсткості форми; достатньо інтенсивне зношення пасів перехресної клинопасової передачі. Також вібраційна площадка має усі відомі проблеми проходження зони резонансу, притаманні вібраційним машинам з інерційним приводом. Найбільш близьким аналогом до корисної моделі є вібромайданчик вертикально спрямованих гармонічних коливань, що складається з окремих вібраційних блоків, розташованих у два ряди; віброзбудники кожного з віброблоків, у свою чергу, складаються з двох паралельно розміщених дебалансних валів, закріплених на пружно встановленій рухомій рамі, з'єднаних між собою зубчастою передачею з передатним числом 1:1. При цьому синхронізація обертання валів у кожному ряду віброблоків і між рядами забезпечується синхронізаторами і з'єднувальним валом. [Назаренко І.І. Машини і устаткування підприємств будівельних матеріалів: Конструкції та основи експлуатації: Підручник. - К.: Вища шк. 2004, С. 340]. Недоліком найближчого аналога є складність конструкції, підвищений рівень шуму та істотна металоємність через використання зубчастих синхронізаторів, з'єднувального вала й карданних валів. До того ж, зубчасті передачі, карданні вали й підшипники дебалансних валів мають досить невелику надійність та довговічність через високі швидкості обертання дебалансних валів (у більшості випадків близько 2800 об/хв) та істотне вібраційне навантаження. Крім того, використання симетричних гармонічних коливань не сприяє високій технологічній ефективності. Також відомий вібромайданчик має завищену (з умови пуску) потужність електроприводу внаслідок використання високочастотних електродвигунів з порівняно невеликим пусковим моментом. В основу корисної моделі поставлена задача, яка полягає у підвищенні технологічної ефективності вібромайданчика вертикально спрямованих гармонічних коливань, зменшенні рівня шуму, зниженні динамічних навантажень на елементи конструкції, підвищенні довговічності підшипників дебалансних валів, а також зниженні потужності електропривода. Поставлена задача вирішується тим, що вібраційний майданчик з бігармонічними коливаннями складається з окремих вібраційних блоків, з'єднаних попарно, кожен з яких містить бігармонічний збудник, який, у свою чергу, складається з двох паралельно розміщених дебалансних валів, закріплених на пружно встановленій рухомій рамі, з'єднаних між собою зубчасто-пасовою передачею з передатним числом 1:2, при цьому, дебалансні вали з'єднуються таким чином, щоб дебаланси займали опозитні положення. Синхронність обертання бігармонічних збудників між парами віброблоків забезпечується за рахунок явища самосинхронізації, у кожній парі - за рахунок приводу "повільних" дебалансів обох віброблоків від одного електродвигуна. Корисна модель пояснюється кресленнями, де зображено вібраційний майданчик з бігармонічними коливаннями: фіг. 1 - вид збоку вібраційного майданчика; фіг. 2 - вид спереду вібраційного майданчика; фіг. 3 - переріз одного вібраційного блока 1 А-А; фіг. 4 - просторову модель двох спарених вібраційних блоків 1 встановлених на нерухомій рамі 7. Вібраційний майданчик з бігармонічними коливаннями складається з двох пар вібраційних блоків 1, на яких встановлена форма 2. Кожна пара вібраційних блоків 1 з'єднана 1 UA 99494 U 5 10 15 20 25 30 35 клинопасовими передачами 3 з окремими електродвигунами 4, кожний з яких має по два вихідні вали. Вібраційний блок 1 складається з рухомої рами 5, яка за допомогою пружних опор 6 встановлена на нерухомій рамі 7, бігармонічного віброзбудника - двох паралельно закріплених на рухомій рамі 5 дебалансних валів 8 і 9, з'єднаних між собою зубчасто-пасовою передачею 10 з передатним числом 1:2. Дебалансні вали 8 і 9 з'єднані таким чином, щоб їх дебаланси 11 займали протифазні положення; статичні моменти "повільних" і "швидких" дебалансів 11 відносяться як 4:1. Вібраційні блоки 1 встановлюють таким чином, щоб дебалансні вали 9 знаходилися між дебалансними валами 8. Робота вібраційного майданчика з бігармонічними коливаннями здійснюється таким чином. Після встановлення на віброблоки 1 форми 2 з бетоном вмикають електродвигуни 4, які мають протилежні напрямки обертання. Електродвигуни 4 за допомогою клинопасових передач 3 приводять в обертання дебалансні вали 8 і 9. При цьому, підйом дебалансів на першому півоберті та їх подальший розбіг у зарезонансний режим роботи є полегшений завдяки: встановленню дебалансів на валах 8 і 9 у протифазі; приводу "повільних" дебалансів від електродвигунів з меншою синхронною частотою обертання та, відповідно, більшим пусковим моментом. Дебалансні вали 9 завдяки зубчасто-пасовим передачам 10 обертаються з частотою, вдвічі вищою за частоту валів 8. Обертання "швидких" дебалансних валів 9 із зменшеними у чотири рази статичними моментами дебалансів забезпечує суттєве зниження навантажень на їх підшипники та втрат на тертя. Обертання дебалансних валів 8 і 9 з кратними частотами збурює бігармонічні коливання форми 2 та, відповідно, бетонної суміші, й тим самим забезпечує більш ефективне формування бетонних виробів (за рахунок асиметричних двочастотних коливань). Збільшення відстані між дебалансними валами 8 і 9 забезпечує більш рівномірну передачу збурюючих сил на рухому раму 5 та форму 2, що знижує виникаючі напруги. Бігармонічні збудники кожної з пар віброблоків 1, обертаються синхронно, без кінематичного зв'язку між ними за рахунок явища самосинхронізації, оскільки динамічна схема запропонованого вібраційного майданчика з бігармонічними коливаннями має досить "м'яку" умову стійкості синхронного протифазного обертання віброзбудників у протилежних напрямках та порівняно сильний динамічний зв'язок між ними. При цьому, усунення з конструкції зубчастих синхронізаторів, з'єднувального вала та карданних валів знижує рівень шуму при роботі вібраційного майданчика. Таким чином, застосування корисної моделі забезпечить підвищення технологічної ефективності формування бетонних виробів, зменшить проблеми пуску дебалансних віброзбудників, що дозволить знизити необхідну потужність приводних елктродвигунів, зменшить динамічні навантаження на елементи конструкції і рівень шуму під час роботи та підвищить довговічність підшипників дебалансних валів. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 Вібраційний майданчик з бігармонічними коливаннями, що складається з окремих вібраційних блоків, віброзбудник кожного з яких, у свою чергу, містить два паралельно розміщені дебалансні вали, закріплені на пружно встановленій рухомій рамі, з'єднані між собою механічною передачею, який відрізняється тим, що дебалансні вали вібраційного блока з'єднані між собою зубчасто-пасовою передачею, з передатним числом 1:2, і дебаланси одного з валів встановлені опозитно відносно іншого. 2 UA 99494 U Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3