Дебалансный вибровозбудитель

Полезная модель относится к вибрационной технике и может быть использована в вибрационных машинах с тяжелыми условиями эксплуатации - затрудненный пуск, резонансные режимы, применяемых в строительстве, транспорте, металлообработке, станкостроении, горной и других отраслях промышленности. Задача - снижение риска разрушения системы при прохождении резонансной частоты без усложнения конструктивного исполнения и удорожания системы. Для этого заявляемое устройство содержит электродвигатель 1, на выходном валу 2 которого установлены неподвижный дебаланс 3 и подвижный дебаланс 4 с лопаткой вентилятора 5, установленный на валу в подшипниках качения 6. Дебалансы 3 и 4 создают одинаковые статические моменты. Дебалансы соединены между собой электромагнитной муфтой трения 7, которая состоит из неподвижной относительно вала и подвижной, соединенной с подвижным дебалансом (имеющей возможность перемещения в окружном направлении относительно вала) частей. В состав электромагнитной муфты входит постоянный электромагнит 8 состоящий из 2-х катушек и расположенных на якоре 9 электромагнитной муфты два постоянных магнита 10. Якорь электромагнитной муфты посредством упругой системы, в состав которой входит пружина 11, соединен с подвижным дебалансом 4. На поверхности взаимодействия якоря электромагнитной муфты 9 с ее неподвижной частью нанесено фрикционное покрытие 12. Питание к электромагниту постоянного тока подводится через токосъемные кольца 13. 2 ил.

Полезная модель относится к вибрационной технике и может быть использована в вибрационных машинах с тяжелыми условиями эксплуатации - затрудненный пуск, резонансные режимы, применяемых в строительстве, транспорте, металлообработке, станкостроении, горной и других отраслях промышленности.

Известен дебалансный вибровозбудитель, содержащий корпус, вал с дебалансом, размещенный на опорах вращения, состоящих из стаканов и подшипников, последние расположены с возможностью вращения вала с дебалансом относительно стаканов, при этом стаканы центрируются относительно корпуса посредством конических разрезных втулок и взаимодействуют с ним через резьбовые соединения, изменяющие осевое положение стаканов (авторское свидетельство СССР 982823, М.кл. В06В 1/16, опубл. 23.12.82. Бюл. 47). Основным недостатком этого дебалансного вибровозбудителя является отсутствие возможности компенсации динамических угловых перекосов в опорах вращения.

Известен также дебалансный вибровозбудитель, содержащий корпус, установленный в нем приводной вал, размещенные на валу первый и второй дебалансы, установленные между двух дисковых стоек так, что центры тяжести дебалансов расположены по разные стороны относительно оси приводного вала, причем оба дебаланса имеют профиль крыла (А.с. СССР 482207, кл. В06В 1/16, 1974 г.).

Недостатком известного устройства является малая вибрационная сила, что объясняется нерациональным распределением сил, прилагаемых к элементам вибровозбудителя в рабочем режиме, т.к. центробежные силы дебалансных масс направлены встречно и взаимно компенсируются, и в создании вибраций участвуют только аэродинамические силы.

Наиболее близким к заявляемому является Дебалансный вибровозбудитель, (патент 2324547), содержащий корпус, установленный в нем приводной вал, размещенные на валу первый и второй дебалансы, установленные между двух стоек так, что центры тяжести дебалансов расположены по разные стороны относительно оси приводного вала, причем первый дебаланс имеет профиль крыла, отличающийся тем, что стойки выполнены в виде дебалансов и установлены на приводном валу с возможностью поворота, а второй дебаланс установлен на валу неподвижно и связан со стойками посредством пружины кручения. Данное устройство выбрано в качестве прототипа.

Дебалансный вибровозбудитель - прототип обладает рядом серьезных недостатков, основным из которых является неизбежное при данном конструктивном исполнении наличие результирующей (вибрационной) центробежной силы при прохождении резонансной зоны и пуске, обусловленной поворотом пружины кручения, причем, чем ближе резонансная зона расположена к рабочей, тем больше будет значение центробежной силы. Это в свою очередь ведет к риску разрушения системы и снижению ее ресурса в целом.

Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель является устранение указанного недостатка, а именно снижение риска разрушения системы при прохождении резонансной частоты без усложнения конструктивного исполнения и удорожания системы.

Поставленная задача решается тем, что в дебалансном вибровозбудителе, содержащем электродвигатель на выходном валу которого установлены неподвижный и подвижный в окружном направлении дебалансы, прикрепленную к подвижному дебалансу лопатку вентилятора, причем центры тяжести дебалансов расположены в плоскости, проходящей через ось вращения выходного вала, по разные стороны от последней, в отличие от прототипа подвижный и неподвижный в окружном направлении дебалансы связаны между собой электромагнитной муфтой трения, в состав которой входят электромагнит постоянного тока и два постоянных магнита.

На фиг.1 изображен общий вид дебалансного вибровозбудителя, на фиг.2 - вид по А-А на фиг.1.

Заявляемое устройство содержит электродвигатель 1, на выходном валу 2 которого установлены неподвижный дебаланс 3 и подвижный дебаланс 4 с лопаткой вентилятора 5, установленный на валу в подшипниках качения 6. Дебалансы 3 и 4 создают одинаковые статические моменты. Дебалансы соединены между собой электромагнитной муфтой трения 7, которая состоит из неподвижной относительно вала и подвижной, соединенной с подвижным дебалансом (имеющей возможность перемещения в окружном направлении относительно вала) частей. В состав электромагнитной муфты входят постоянный электромагнит 8, состоящий из 2-х катушек и два постоянных магнита 10, расположенных на якоре 9 электромагнитной муфты. Якорь электромагнитной муфты посредством упругой системы, в состав которой входит пружина 11, соединен с подвижным дебалансом 4. На поверхности взаимодействия якоря электромагнитной муфты 9 с ее неподвижной частью нанесено фрикционное покрытие 12. Питание к электромагниту постоянного тока подводится через токосъемные кольца 13.

Дебалансный вибровозбудитель работает следующим образом. В исходном положении подвижный дебаланс 4 и неподвижный дебаланс 3, установленные на подшипнике качения 6 и на неподвижной части электромагнитной муфты трения 7 соответственно, раздвинуты на угол 180 градусов. Перед пуском двигателя на обмотку электромагнита подается постоянный ток, причем направление тока соответствует взаимодействию разноименных полюсов магнитов (электрического и постоянных). При этом якорь электромагнитной муфты трения, растянув пружину 11, притянется к неподвижной части муфты. При раздвинутых на 180 градусов дебалансах (суммарный статический момент равен нулю) вибровозбудидель работает на всем диапазоне скоростей, вплоть до установления рабочей скорости, тем самым обеспечивается легкий пуск и исключается вредное увеличение амплитуды колебаний при прохождении резонансной зоны.

После выхода на рабочую угловую скорость, при помощи ключа (не показан), в цепи питания электромагнита постоянного тока, имеющего 3 положения (1 и 3 - соответствуют прямому и обратному направлениям тока, 2 положение - отключает питание постоянного магнита) производится выключение электромагнита, в результате чего пружины 11 (восстанавливающая сила пружины больше силы притяжения постоянных магнитов), восстанавливаясь рассоединяют электромагнитную муфту.

После рассоединения электромагнитной муфты подвижный дебаланс, соединенный посредством упругой системы с якорем электромагнитной муфты, под действием аэродинамического момента создаваемого лопаткой вентилятора 5, начинает замедляться, т.е. имеет место относительное перемещение дебалансов в окружном направлении. Далее ключ переводится в положение соответствующее обратному направлению тока. При этом имеет место взаимодействие полюсов магнитов, при котором рассоединенные части муфты притянутся при относительном перемещении подвижного и неподвижного дебалансов на 180 градусов, т.е. при угле между дебалансами 0 градусов. Следствием совмещения дебалансов в данном положении является появление требуемой центробежной силы и, следовательно, требуемой амплитуды колебаний.

Технический результат - обеспечение легкого пуска и возможность прохождения резонансов при любых частотах, вплоть до _РЕЗРАБ и полном отсутствие результирующей центробежной силы, вызывающей вибрацию.

Дебалансный вибровозбудитель, содержащий электродвигатель, на выходном валу которого установлены неподвижный и подвижный в окружном направлении дебалансы, прикрепленную к подвижному дебалансу лопатку вентилятора, причем центры тяжести дебалансов расположены в плоскости, проходящей через ось вращения выходного вала, по разные стороны от последней, отличающийся тем, что подвижный и неподвижный в окружном направлении дебалансы связаны между собой электромагнитной муфтой трения, в состав которой входят электромагнит постоянного тока и два постоянных магнита.