RU2440238C2

RU2440238C2 - Dynamically stabilised vibrating working member of process machine

Info

Publication number: RU2440238C2
Application number: RU2010115723/03A
Authority: RU
Inventors: Сергей Владимирович Белокобыльский (RU); Сергей Владимирович Белокобыльский; Леонид Алексеевич Мамаев (RU); Леонид Алексеевич Мамаев; Владимир Богданович Кашуба (RU); Владимир Богданович Кашуба; Илья Сергеевич Ситов (RU); Илья Сергеевич Ситов; Роман Юрьевич Упырь (RU); Роман Юрьевич Упырь; Евгений Александрович Паршута (RU); Евгений Александрович Паршута; Андрей Нарьевич Трофимов (RU); Андрей Нарьевич Трофимов
Priority date: 2010-04-20
Filing date: 2010-04-20
Publication date: 2012-01-20
Also published as: RU2010115723A

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention relates to control of dynamic state of vibrating machines intended for processing surface of viscoelastic media. Proposed device comprises beam with vibration sectors and dynamic damper of vibrations. Working member consists of two articulated symmetric parts and dynamic damper of vibrations that incorporates L-like levers, additional linkage made up of screw pair without self-braking function, and elastic element.

EFFECT: stabilised output parameters of vibration effects of processed medium.

2 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области контроля и управления динамическим состоянием вибрационных технологических машин, предназначенных для обработки поверхностей упруговязкопластичных сред.The present invention relates to the field of monitoring and control of the dynamic state of vibrating technological machines designed for surface treatment of visco-elastic plastic media.

Известны различные технологические машины с вибрационными рабочими органами симметричного типа, параметры режима работы которых необходимо стабилизировать при реализации технологического процесса (патент РФ №2170665, кл. В28В 11/08, патент РФ №2264912, кл. В28В 11/08, патент РФ №2101174, кл. В28В 11/08, патент РФ №81119, кл. В28В 11/08), а также способы управления вибрационным состоянием технических устройств (патент РФ №2274843, кл. G01M 7/00, на способ исследования и управления характеристиками вибрационного поля) и полезные модели стабилизации параметров режима работы технических устройств (патент РФ №68792, кл. H01S 5/00).There are various technological machines with vibrating working bodies of a symmetric type, the parameters of the operating mode of which must be stabilized during the implementation of the technological process (RF patent No. 2170665, CL B28B 11/08, RF patent No. 2264912, CL B28B 11/08, RF patent No. 2101174 , class B28B 11/08, RF patent No. 81119, class B28B 11/08), as well as methods for controlling the vibrational state of technical devices (RF patent No. 2274843, class G01M 7/00, on a method for studying and controlling the characteristics of a vibration field ) and utility models for stabilizing operating mode parameters pecifications device (RF patent №68792, cl. H01S 5/00).

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является вибрационная технологическая машина с управляемым динамическим состоянием для поверхностной обработки упруговязкопластичных сред (патент РФ на полезную модель №78122, кл. В28В 11/08), содержащая в составе своей конструкции рабочий орган в виде бруса с вибрационными секторами и динамический гаситель колебаний, состоящий из упругого элемента и массы, который позволяет исключить передачу вредных воздействий на портал технологической машины и стабилизировать амплитуду вибрационного воздействия рабочего органа на обрабатываемую среду.Closest to the proposed invention is a vibrating technological machine with controlled dynamic state for surface treatment of visco-viscous-plastic media (RF patent for utility model No. 78122, class B28B 11/08), containing in its structure a working body in the form of a bar with vibration sectors and dynamic vibration damper, consisting of an elastic element and mass, which eliminates the transmission of harmful effects on the portal of the technological machine and stabilizes the amplitude of the vibration action of the working body on the medium.

Недостатком известных рабочих органов является то обстоятельство, что они обеспечивают гашение вибраций только при определенных параметрах системы, как правило на одной частоте динамического гашения, а также не позволяют оперативно изменять динамическое состояние системы «рабочий орган - среда», т.к. изменение массы и жесткости динамического гасителя требует его сложной предварительной настройки.A disadvantage of the known working bodies is the fact that they provide damping of vibrations only at certain system parameters, usually at the same frequency of dynamic damping, and also do not allow to quickly change the dynamic state of the "working body - environment" system, because Changing the mass and stiffness of a dynamic damper requires complex preliminary tuning.

Технический результат, достигающийся при использовании предлагаемого изобретения, - стабилизация выходных параметров вибрационного воздействия рабочего органа на обрабатываемую среду за счет оперативного изменения динамического состояния системы «рабочий орган - среда» посредством гашения внешних возмущений, обусловленных работой электромеханических приводов рабочего органа и изменяющимися нелинейными вязкоупругими характеристиками контакта рабочего органа с обрабатываемой средой.The technical result achieved by using the present invention is the stabilization of the output parameters of the vibration effect of the working body on the medium being processed due to the operational change of the dynamic state of the working body-medium system by damping external disturbances caused by the operation of electromechanical drives of the working body and changing non-linear viscoelastic contact characteristics working body with the processed medium.

Технический результат достигается тем, что динамически стабилизированный вибрационный рабочий орган технологической машины, содержащий в своем составе брус с вибрационными секторами и динамический гаситель колебаний, согласно изобретению состоит из двух симметричных частей, которые соединены шарнирным сочленением и динамическим гасителем колебаний, содержащим в своем составе Г-образные рычаги, дополнительную связь в виде несамотормозящейся винтовой пары, и упругого элемента.The technical result is achieved by the fact that a dynamically stabilized vibration working body of a technological machine, comprising a bar with vibration sectors and a dynamic vibration damper, according to the invention consists of two symmetric parts that are connected by a hinged joint and a dynamic vibration damper containing G- shaped levers, additional connection in the form of a non-self-braking screw pair, and an elastic element.

Сущность изобретения поясняется фиг.1 и 2, па которых изображен динамически стабилизированный рабочий орган технологической машины.The invention is illustrated by figures 1 and 2, on which depicts a dynamically stabilized working body of a technological machine.

Устройство состоит из бруса 1, вибрационных секторов 2, электромагнитных вибровозбудителей 3, кривошипного механизма 4, шарнирного сочленения 5, динамического гасителя колебаний 6, содержащего в своем составе Г-образные рычаги 7, несамотормозящейся винтовой пары 8 и упругого элемента 9, показанных наиболее полно на фиг.2.The device consists of a beam 1, vibration sectors 2, electromagnetic vibration exciters 3, a crank mechanism 4, an articulated joint 5, a dynamic vibration damper 6 containing L-shaped levers 7, a non-braking screw pair 8 and an elastic element 9, shown most fully on figure 2.

Данный рабочий орган работает следующим образом. Через кривошипы 4 круговое движение передается телу бруса 1, одновременно вертикальные колебания, генерируемые электромагнитными вибровозбудителями 3, передаются на бетонную поверхность посредством секторов 2. При изменении вязкоупругих характеристик контакта рабочего орган с обрабатываемой средой изменяется динамическое состояние системы «обрабатываемая среда - рабочий орган - технологическая машина», что порождает внешние вибровозмущения, которые изменяют заданные выходные параметры вибровоздействия рабочего органа на обрабатываемую среду и приводят к ухудшению качества обработки поверхности. Источником внешних низкочастотных возмущений служит также электромеханический привод рабочего органа. Коррекция динамического состояния достигается за счет гашения наведенных вибровозмущений посредством динамического гасителя 6 с Г-образными рычагами 7 и дополнительной связью в виде несамотормозящейся винтовой пары 8 и упругого элемента 9.This working body works as follows. Through the cranks 4, the circular motion is transmitted to the beam body 1, at the same time the vertical vibrations generated by the electromagnetic vibration exciters 3 are transmitted to the concrete surface by means of sectors 2. When the viscoelastic characteristics of the contact between the working body and the medium are changed, the dynamic state of the system “processed medium - working body - technological machine changes ", Which generates external vibration disturbances, which change the specified output parameters of the vibration of the working body to the processing medium and lead to a deterioration in the quality of surface treatment. The source of external low-frequency disturbances is also the electromechanical drive of the working body. The correction of the dynamic state is achieved by suppressing induced vibration disturbances by means of a dynamic damper 6 with L-shaped levers 7 and an additional connection in the form of a non-self-braking screw pair 8 and an elastic element 9.

Преимуществами такой конструкции являются стабилизация выходных параметров вибрационного воздействия рабочего орган на обрабатываемую среду за счет оперативного изменения динамического состояния системы «рабочий орган - среда», исключение передачи вредных вибровоздействий на металлоконструкцию технологической машины, простая предварительная настройка динамического гасителя за счет изменения его массоинерционных и упругих параметров.The advantages of this design are the stabilization of the output parameters of the vibration effect of the working body on the medium being processed due to the operational change in the dynamic state of the working body - medium system, the elimination of the transmission of harmful vibration effects to the metal structure of the technological machine, the simple preliminary adjustment of the dynamic damper due to changes in its mass inertial and elastic parameters .

Преимущество достигается посредством гашения наведенных вибровозмущений на двух основных частотах с возможностью регулирования последних изменением массоинерционных и упругих параметров несамотормозащейся винтовой пары и упругого элемента.The advantage is achieved by suppressing induced vibration disturbances at two main frequencies with the possibility of controlling the latter by changing the mass inertia and elastic parameters of the non-self-braking screw pair and the elastic element.

Claims

Dynamically stabilized vibration working body of a technological machine, comprising a beam with vibration sectors and a dynamic vibration damper, characterized in that the working body consists of two symmetrical parts that are connected by a swivel joint and a dynamic vibration damper containing L-shaped levers , an additional connection in the form of a non-self-braking screw pair and an elastic element.