ВИБРОВОЗБУДИТЕЛЬ
VIBRATION EXCITER

Изобретение относится к вибротехнике и может быть использовано в вибрационных устройствах технологического назначения, в частности в процессах обработки маложестких осесимметричных деталей типа вал.
Так как эти процессы предполагают необходимость регулирования возмущающей силы, воздействующей на обрабатываемую деталь, то в этих случаях необходим такой вибровозбудитель, который позволял бы в производственных условиях быстро и просто изменять параметры виброобработки.
Известен вибровозбудитель, содержащий корпус с размещенными в нем дебалансным валом с осевым каналом для подачи рабочего тела, дебалансами, жестко закрепленными на валу и установленными с возможностью поворота, подпружиненным фиксатором поворотного дебаланса, срабатывающим под давлением рабочего тела, и привод вращения вала, при этом он снабжен выдвижным дебалансом с полостью, сообщающейся с каналом для подачи рабочего тела, а фиксатор поворотного дебаланса выполнен из двух связанных пружиной упоров, расположенных в отверстии вала, перпендикулярном его оси, причем часть отверстия между упорами представляет собой полость, сообщающуюся с каналом для подачи рабочего тела [Авторское свидетельство СССР №844079, кл. В06В 1/16, 1981].
Этот вибровозбудитель позволяет повысить мощность обработки, но из-за сложности регулирования с использованием маслосистемы имеет ограниченное применение.
Известен вибровозбудитель, взятый за прототип, содержащий приводной вал с эксцентричной частью, свободно расположенный на последней дебаланс и механизм захвата дебаланса во вращательное движение, причем дебаланс выполнен с осевой цилиндрической проточкой и установлен на эксцентричной части с возможностью вращения, а вибровозбудитель снабжен направляющей, закрепляемой на эксцентричной части поводком, выполненным в виде части полого цилиндра, свободно расположенного в цилиндрической проточке и охватывающего эксцентричную часть и направляющую [Авторское свидетельство СССР №1473865, кл. В06В 1/16, 1989].
Этот вибровозбудитель позволяет повысить надежность при работе и увеличить эффективность вибрационного воздействия, но изменение величины возмущающей силы возможно с применением дополнительного дебаланса, переустановка которого на валу вибровозбудителя является трудоемкой операцией.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в разработке такого дебалансного вибровозбудителя, который обладал бы технологичностью и простотой регулирования требуемой величины дебаланса, а также повышенным ресурсом работы за счет разгрузки от вибровоздействий основных элементов электродвигателя.
Эта задача решается тем, что в вибровозбудителе, содержащем корпус, в котором размещен на подшипниках вал с дебалансами, и привод вращения вала, включающий электродвигатель и ременную передачу, дебалансы выполнены в виде трех эксцентриков, два из которых жестко закреплены на валу, а третий размещен между ними и выполнен с возможностью регулирования величины возмущающей силы, при этом последний размещен на участке вала, выполненном с продольными пазами, образующими в поперечном сечении профиль храпового зацепления, а сам дебаланс выполнен с профильным отверстием, в котором размещен стопор, выполненный с возможностью радиального перемещения.
Электродвигатель может быть установлен на корпусе посредством кронштейна, а электродвигатель и кронштейн могут быть соединены между собой с использованием цилиндрических резинометаллических шайб, а кронштейн и корпус - с использованием резинометаллических шарниров.
Выполнение дебалансов в виде трех эксцентриков, два из которых жестко закреплены на валу, а третий размещен между ними, позволяет создать симметрию на валу, что предохраняет сам вал от излишнего нагружения в продольном направлении, а подшипники - от воздействия биений в этом же направлении.
Выполнение третьего - центрального дебаланса с возможностью регулирования величины возмущающей силы обеспечивает проведение процесса виброобработки в различных диапазонах.
Размещение центрального дебаланса на участке вала, выполненном с продольными пазами, образующими в поперечном сечении профиль храпового зацепления, позволяет использовать возможности этого зацепления (ступенчатость, простота, надежность и т.д.) для целей регулирования величины возмущающей силы.
Выполнение центрального дебаланса с профильным отверстием, в котором размещен стопор, выполненный с возможностью радиального перемещения, дает возможность жестко фиксировать этот дебаланс на валу с заданным (требуемым) значением величины возмущающей силы.
Установка электродвигателя на корпусе посредством кронштейна позволяет снизить воздействие вибрации на электродвигатель в процессе работы.
Соединение электродвигателя и кронштейна между собой с использованием цилиндрических резинометаллических шайб позволяет максимально разгрузить электродвигатель от воздействия знакопеременных нагрузок за счет демпфирования.
Соединение же кронштейна и корпуса между собой с использованием резинометаллических шарниров обеспечивает еще одну степень разгрузки электродвигателя от воздействия знакопеременных нагрузок.
Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежами, на которых изображено:
на фиг. 1 - вибровозбудитель, вид сбоку с разрезом его корпуса;
на фиг. 2 - центральный дебаланс, разрез А-А на фиг. 1;
на фиг. 3 - то же, разрез Б-Б на фиг. 2.
Вибровозбудитель содержит корпус 1, в боковых крышках которого в подшипниковых опорах 2 установлен вал 3 с дебалансами 4, 5 и 6, выполненными в виде трех эксцентриков, два из которых (4 и 6) жестко закреплены на валу, а третий (5) из них размещен между ними на участке 7 вала. На участке вала 3, выходящем из корпуса 1, размещен ведомый шкив 8, соединенный ременной передачей 9 с ведущим шкивом 10, насаженным на вал 11 электродвигателя 12, который посредством кронштейна 13 закреплен на крышках корпуса, с использованием амортизаторов 14, в качестве которых предпочтительно применять цилиндрические резинометаллические шайбы. Конец вала 3, выходящий за пределы габаритов ведомого шкива 8, выполнен с профильным пазом 15, служащим для установки в нем регулировочного ключа 16 (обозначен пунктиром) в момент регулирования возмущающей силы вибратора. Для закрепления на детали 17, подвергаемой виброобработке, имеется прихват 18, закрепленный на корпусе и выполненный с болтовым соединением 19. Участок 7 вала выполнен с продольными пазами 20, образующими в поперечном сечении профиль храпового соединения, причем дебаланс 5 выполнен с профильным отверстием 21, в котором размещен стопор 22, выполненный с возможностью радиального перемещения и поджатия к продольным пазам 20. Кроме того, в дебалансе 5 выполнено под прямым углом к отверстию 21 отверстие 23, служащее для введения в него в момент регулирования стопорного ключа 24. В стенке корпуса 1 напротив центрального дебаланса 5 выполнено отверстие 25, закрытое болтом 26. Крепежные элементы вибровозбудителя должны быть надежно защищены от вибрации стопорными деталями.
Работа вибровозбудителя осуществляется следующим образом.
Перед обработкой детали 17 определяют (задают) величину необходимого возмущающего усилия, которое выставляется на вибровозбудителе, а последний крепят к телу детали так, чтобы продольная ось детали была параллельна вектору скорости (окружной) при вращении эксцентриков 4, 5 и 6 и производят виброобработку. По достижении требуемого результата производят переустановку вибровозбудителя таким образом, чтобы он обеспечивал воздействие на деталь крутильных колебаний: деталь устанавливают перпендикулярно относительно первоначального положения и производят виброобработку.
Регулирование возмущающей силы вибровозбудителя производят следующим образом. Вывертывают болт 26 из корпуса вибратора (фиг. 3). Устанавливают в паз 15 вала 3 вибровозбудителя регулировочный ключ 16 (фиг. 1), а через отверстие 25 корпуса вводят стопорный ключ 24. Вращением ключа 16 против стрелки обеспечивают вход стопорного ключа 24 (фиг. 3) в отверстие 23 центрального эксцентрика 5, а вращением этого же ключа по стрелке устанавливают заданную величину силы, указанную в процентах на кожухе.
Регулирование частоты вибрационного воздействия производится изменением частоты вращения выходного вала электродвигателя.