ВИБРАЦИОННЫЙ БУНКЕР С ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ВИБРАТОРОМ

Полезная модель относится к вибрационной технике, а более конкретно, к вибрационным загрузочным устройствам.
Известно вибрационное загрузочное устройство с раздельным приводом [Автоматическая загрузка технологических машин. Справочник / И.С. Бляхеров [и др]; Под ред. Клусова И.А. М: Машиностроение, 1990. ст. 191, рис. 2], с торсионной упругой подвеской горизонтального ЭМП и с упругими элементами в виде пластин прямоугольного сечения.
Недостатком такого конструктивного решения является наличие двух отдельных электромагнитных приводов для горизонтальных и вертикальных колебаний с целью получения колебаний бункера по эллиптической траектории.
Наиболее близким аналогом является вибрационный бункер с электромагнитным вибратором. [Автоматические загрузочные устройства вибрационного типа / А.Н. Рабинович [и др.] под ред. Рабиновича А.М. Киев: Техника, 1965. ст. 7, рис. 2]. В данном устройстве на внутренней поверхности борта расположен лоток в виде винтовой спирали. Бункер получает возвратно-поступательное движение от вертикального привода, установленного в центре бункера. Якорь вибратора прикреплен к днищу бункера и получает колебательные движения в вертикальном направлении. Вертикальные колебания якоря тремя наклонными пружинными стержнями преобразуются в колебания бункера в вертикальном и горизонтальном направлениях. Якорь привода состоит из пластин электротехнической стали, которые при помощи планок крепятся к основанию якоря и вместе с ним - к днищу бункера. Сердечник электромагнита состоит из набора Ш-образных пластин трансформаторной стали, прикрепляемых к основанию привода при помощи планок. На средний выступ пакета надевается катушка с обмоткой.
Пружинные стержни прикреплены к плите зажимами с нижней стороны плиты.
Для виброизоляции вибрационный бункер устанавливается на амортизаторах - витых цилиндрических пружинах сравнительно малой жесткости. Вибрация основания будет передаваться тем меньше, чем больше разница частот колебаний борта бункера на стержнях и собственной частотой колебаний опорной плиты на витых пружинах. Для устранения чрезмерной подвижности к основанию крепится ось, входящая с небольшим зазором во втулку опорной плиты.
Недостатком такого конструктивного решения является невозможность осуществлять эллиптическую траекторию движения материальной точки бункера, а следовательно, малая скорость виброперемещения в безотрывном режиме (не более 50 мм/сек).
Технической задачей полезной модели является создание вибрационного устройства с эллиптической траекторией колебаний материальной точки бункера для увеличения скорости вибротранспортирования и обеспечения возможности реверса при вибротранспортировании.
Указанная техническая задача решается благодаря тому, что вибрационный бункер с электромагнитным вибратором содержащий опорную плиту, основание на витых пружинах, бункер, центральный электромагнитный привод и пружинные стержни, одним концом прикрепленные к основанию зажимами, при этом второй конец пружинных стержней закреплен на дополнительно введенной платформе к которой посредством плоских упругих элементов прикреплен бункер.
Сущность технического решения поясняется фигурами, где:
на фиг. 1 изображена схема вибрационного бункера в разрезе;
на фиг. 2 изображен увеличенный вид А вибрационного бункера фиг. 1.
Вибрационный бункер состоит из опорной плиты 1 и основания 2, к которому одним концом посредством зажимов 3 прикреплены три наклонных пружинных стержня 4. Другим концом эти пружинные стержни смонтированы к платформе 5.
На платформе 5 закреплен бункер 6, посредством плоских упругих элементов 7, при этом бункер содержит на внутренней поверхности борта лоток в виде винтовой спирали. Центральный электромагнитный вибратор состоит из якоря 8, сердечника 9 и катушки с обмоткой 10. Якорь 8 закреплен на платформе 5 и состоит из пластин электротехнической стали. Сердечник 9 состоит из набора Ш-образных пластин трансформаторной стали, прикрепляемых к основанию 2 при помощи планок. На сердечник 9 установлена катушка с обмоткой 10.
Для виброизоляции вибрационный бункер установлен на амортизаторах - витых цилиндрических пружинах сравнительно малой жесткости. Для устранения чрезмерной подвижности к основанию прикреплена ось, входящая с гарантированным зазором во втулку опорной плиты 1.
Работа устройства с учетом вышеприведенного описания заключается в следующем. При подаче электрического тока якорь 8, прикрепленный к платформе 5, получает колебательные движения в вертикальном и горизонтальном направлениях. Колебания якоря 8 тремя наклонными пружинными стержнями 4 преобразуются в колебания платформы 5 в вертикальном и горизонтальном направлениях. Таким образом, платформа 5 получает возвратно-поступательное движение от центрального электромагнитного вибратора, установленного в центре вибрационного бункера и совершает вынужденные линейные колебания, перпендикулярные оси наклонного пружинного стержня 4, а бункер 6 колебания в вертикальной плоскости со смещением по фазе относительно колебаний платформы 5.
Линейные колебания платформы 5 имеют горизонтальную и вертикальную составляющие. Их соотношение зависит от угла наклона упругих элементов 4, при этом бункер 6 совершает такие же горизонтальные колебания, как и платформа 5, так как упругие элементы 7 имеют жесткость в горизонтальной плоскости стремящуюся к бесконечности, а вертикальные колебания бункера 6 будут иметь величину, отличную от величины колебаний платформы 5, а также фазовое смещение по отношению к ней. Таким образом обеспечивается колебание бункера 6 по эллиптической траектории в результате сложения гармонических колебаний в двух взаимно перпендикулярных плоскостях при фазовом смещении.
Формирование эллиптической траектории возможно при фазовом смещении в горизонтальной и вертикальной плоскостях в пределах от 0° до 180° или от 180° до 360° в зависимости от того, имеет упругий элемент 7 жесткость, стремящуюся к бесконечности в горизонтальной или вертикальной плоскости. Ось эллипса будет иметь то или иное направление в зависимости от того, в горизонтальном или вертикальном направлении жесткость плоского упругого элемента стремится к бесконечности, что позволяет выбирать направление виброперемещения и обеспечивает возможность реверса.
Тем самым, при введении упругих элементов 7 в конструкцию вибрационного бункера не только обеспечиваются эллиптические колебания материальной точки бункера 6 для увеличения скорости вибротранспортирования, но и появляется возможность обеспечить реверсное направление виброперемещения при определенной установке по жесткости упругих элементов 7 в зависимости от технической задачи.
Применение устройства позволяет упростить конструкцию вибрационного загрузочного устройства посредством применения одного электромагнитного привода для возбуждения эллиптических колебаний при одновременном повышении скорости вибротранспортирования и обеспечении возможности реверса при вибротранспортировании.