Інерційний віброзбудник

Реферат: Інерційний віброзбудник являє собою жорсткий замкнений циліндричний корпус, в якому знаходиться замкнена камера, яка заповнена дискретною сипучою речовиною (наприклад кульками). Дискретна сипуча речовина має масу m , а замкнений циліндричний корпус має внутрішній діаметр Dц . На зовнішніх торцевих поверхнях корпусу розташовані вушка кріплення. Внутрішні торцеві поверхні корпусу з'єднані між собою центральною повздовжньою віссю, діаметром Dв , причому Dц  Dв . До осі одним своїм кінцем по всій довжині вісі прикріплено камеру, яка виконана як спіралеподібна пружна пластина у вигляді кардіоїди за рівнянням: x 2  2    y 2  2ax x 2  y 2  a2 y 2 , обов'язковою умовою є: 3 a  Dц . 2 Пластина виконана таким чином, що друга гілка пружної пластини на 1/3 відстані від її кінця має шарнір, завдяки чому кінцева частина пружної пластини має можливість руху відносно шарніру. Простір між віссю та внутрішньою поверхнею пружної пластини заповнено дискретною сипучою речовиною m (наприклад кульками). UA 109825 U (54) ІНЕРЦІЙНИЙ ВІБРОЗБУДНИК UA 109825 U UA 109825 U 5 10 15 20 Корисна модель належить до машинобудівної галузі і стосується пристроїв для створення колових коливань. Відоме авторське свідоцтво СССР SU № 1346884 Α1, кл. F16F 15/02, Η05В 7/10, 1984 г., бюл. № 39 "Инерционная масса для гашения колебаний", який являє собою жорсткий, замкнений корпус, в середині якого знаходиться дискретна сипуча речовина. Недоліком даного технічного рішення є складність конструкції (корпусу) та неможливість регулювання віброзбудника. Найбільш близьке рішення запропоновано у авторському свідоцтві СССР SU № 1627764 Α1, кл. F16F 7/10, 1991 г., бюл. № 6 "Инерционный гаситель колебаний", який являє собою жорсткий замкнений циліндричний корпус, в якому знаходиться замкнена камера, яка заповнена дискретною сипучою речовиною (наприклад кульками). Недоліком даного технічного рішення є мала ефективність роботи за рахунок жорсткого прикладання навантаження в початковий момент та ненадійність конструкції, так як замкнена камера виконана з металу і в момент роботи ударяється об стінки корпусу. Задачею корисної моделі є спрощення конструкції, підвищення ефективності створення коливань та підвищення надійності з одночасною можливістю регулювання віброзбудника. Для досягнення вказаного технічного результату на жорсткому замкненому циліндричному корпусі, з внутрішнім діаметром Dц , на зовнішніх торцевих поверхнях розташовані провушини кріплення, а внутрішні торцеві поверхні корпусу з'єднані між собою центральною повздовжньою віссю, діаметром Dв , причому Dц  Dв , при цьому до осі одним своїм кінцем по всій довжині осі прикріплено спіралеподібна пружна пластина, що виконана у вигляді кардіоїди (див. Графики функций: Справочник /Вирченко Н.А., Ляшко И.И., Швецов К.И. - 2-е изд. стереот. - К.: Наук. думка, 1979. - 320 с. - С. 297, рис. 475) за рівнянням: x  2   40  y 2  2ax x 2  y 2  a2 y 2 , де a  Dв - діаметр повздовжньої осі (див. фіг. 2). При цьому обов'язковою умовою є: 3 a  Dц . 2 Пластина виконана таким чином, що друга гілка пружної пластини на 1/3 відстані від її кінця має шарнір завдяки чому кінцева частина пружної пластини має можливість руху відносно шарніру, а простір між віссю та внутрішньою поверхнею пружної пластини заповнено дискретною, сипучою речовиною масою m (наприклад кульками). Корисна модель пояснюється кресленням, де на: Фіг. 1 - Інерційний віброзбудник - повздовжній переріз. Фіг. 2 - Кардіоїда інерційного віброзбудника. Фіг. 3 - Інерційний віброзбудник у вихідному положенні - поперечний переріз (А-А). Фіг. 4 - Інерційний віброзбудник з відкритою пластиною - поперечний переріз (А-А). Фіг. 5 - Інерційний віброзбудник в робочому положенні - поперечний переріз (А-А). Фіг. 6 - Інерційний віброзбудник у реверсному русі - поперечний переріз (А-А). Інерційний віброзбудник являє собою жорсткий замкнений циліндричний корпус 1 з внутрішнім діаметром Dц . На зовнішніх торцевих поверхнях корпусу 1 розташовані вушка 45 кріплення 2. Внутрішні торцеві поверхні корпусу 1 з'єднані між собою центральною повздовжньою віссю 3 діаметром Dв , причому Dц  Dв . До осі 3 одним своїм кінцем по всій довжині осі 3 прикріплена спіралеподібна пружна пластина 4, що виконана у вигляді кардіоїди (див. Графики функций: Справочник /Вирченко Н.А., Ляшко И.И., Швецов К.И. - 2-е изд. стереот. - К.: Наук. думка, 1979. - 320 с. - С. 297, рис. 475) за рівнянням: 25 30 35 50 x 2 2  2    y 2  2ax x 2  y 2  a2 y 2 , де a  Dв - діаметр повздовжньої осі (див. фіг. 2). При цьому обов'язковою умовою є: 3 a  Dц . 2 Пластина 4 виконана таким чином, що друга гілка пружної пластини 4 на 1/3 відстані від її кінця має шарнір 5, завдяки чому кінцева частина 6 пружної пластини 4 має можливість руху відносно шарніру 5. Простір між віссю 3 та внутрішньою поверхнею пружної пластини 4 заповнено дискретною сипучою речовиною 7 масою m (наприклад кульками). Інерційний віброзбудник працює наступним чином: 1 UA 109825 U 5 Перед монтажем на робоче місце за допомогою вушок 2 кріпиться інерційний віброзбудник для створення вібраційних коливань - простір між пружною пластиною 4 та віссю 3 заповнюється сипучою дискретною речовиною 7 масою m (наприклад кульками), що і є вихідним положенням інерційного віброзбудника (див. фіг. 3). Сила ж вібраційно-інерційних коливань напряму залежить від маси дискретної речовини 7 m і розраховується за формулою: FB  m Dц 2 2 , де m - маса дискретної речовини; 10 15 20 25 Dц - внутрішній радіус корпусу інерційного віброзбудника; 2  - кутова швидкість обертання дискретної речовини відносно осі 3. Під час роботи, за рахунок постійного обертання інерційного віброзбудника, з'являються динамічні коливання - сипуча дискретна речовина 7 рухається по циліндричному корпусі 1 відносно осі 3 та пружної пластини 4. При цьому, коли напрям обертального руху відтворюється, наприклад проти годинникової стрілки, кульки 7 силою інерції рухають кінцеву частину 6 відносно шарніру 5, притискаючи її до внутрішньої поверхні корпусу 1 (див. фіг. 4), внаслідок чого за рахунок сили інерції кульки 7 займуть простір між внутрішньою поверхнею корпусу 1 та пружною пластиною 4, після чого кінцева частина 6 повернеться до осі 3. Після цього кульки 7 силою інерції підтримують коливальні можливості віброзбудника за рахунок сили інерції (див. фіг. 5). Після того, як колова швидкість змінить свій напрям, почнеться реверсний рух (див. фіг. 6), кульки 7, за рахунок того, що кінцева пластина 6 від дії сили інерції притиснеться до внутрішньої поверхні корпусу 1, почнуть займати вихідне положення у просторі між віссю 3 та пружною пластиною 4, тим самим сповільнюючи роботу інерційного віброзбудника. Зміна регулювання сил здійснюється зміною  та m. Запропоноване технічне рішення дозволяє підвищити ефективність коливань за рахунок використання пружної пластини у вигляді кардіоїди, внаслідок чого не відбувається жорстке прикладання навантаження в початковий момент та підвищується надійність конструкції, за рахунок відсутності різкого удару об внутрішню частину корпусу, при цьому спрощується конструкція з одночасною можливістю регулювання віброзбудника. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 Інерційний віброзбудник являє собою жорсткий замкнений циліндричний корпус, в якому знаходиться замкнена камера, яка заповнена дискретною сипучою речовиною (наприклад кульками), який відрізняється тим, що дискретна сипуча речовина має масу m , а замкнений циліндричний корпус має внутрішній діаметр Dц , при цьому на зовнішніх торцевих поверхнях 35 корпусу розташовані вушка кріплення, а внутрішні торцеві поверхні корпусу з'єднані між собою центральною повздовжньою віссю, діаметром Dв , причому Dц  Dв , також до осі одним своїм кінцем по всій довжині осі прикріплено камеру, яка виконана як спіралеподібна пружна пластина у вигляді кардіоїди за рівнянням: x 40 45 2  2    y 2  2ax x 2  y 2  a2 y 2 , де a  Dв - діаметр повздовжньої осі, причому обов'язковою умовою є: 3 a  Dц , 2 причому пластина виконана таким чином, що друга гілка пружної пластини на 1/3 відстані від її кінця має шарнір, завдяки чому кінцева частина пружної пластини має можливість руху відносно шарніру, а простір між віссю та внутрішньою поверхнею пружної пластини заповнено дискретною сипучою речовиною m (наприклад кульками). 2 UA 109825 U 3 UA 109825 U 4 UA 109825 U Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко 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 5