CS206208B1 - Autoregulation double-stage vibration exciter - Google Patents

Description

Vynález se týká autoregulačního budiče vibrace, zejména pro vibrační válce.The invention relates to a self-regulating vibration exciter, in particular for vibratory rollers.

Dosud známé vibrační válce jsou vybaveny převážně budiči vibrace s rotujícími nevývažky. Aby bylo možno měnit amplitudu kmitání vibračního běhounu a přizpůsobit kmitání hutněnému materiálu, lze u většiny budičů měnit moment nevývažků. Změna momentu nevývažků je zpravidla dvoustupňová a zatím výjimečně plynule regulovatelná od nulové hodnoty po jistou horní hranici. U dvoustupňových budičů se nastavuji dvě různé hodnoty momentu nevývažků: bud změnou smyslu otáčení budiče, přičemž frekvence otáčení se zpravidla se smyslem otáčeni měni, nebo změnou frekvence otáčení, přičemž zvýšením frekvence otáčení se účinkem odstředivé síly změní moment nevývažků. Dvoustupňové budiče se dosud u vibračních válců používají proto, že jsou jednoduché ve srovnání s plynule regulovatelnými budiči a přitom vyhovuji podmínkám hutněni krajně rozdílných materiálů - zemin a živičných směsi. Navíc u dvoustupňových budičů nevznikají obtíže s volbou parametrů kmitáni takovou měrou jako u plynule regulovatelných budičů, mají-li být výhody plynulé regulace ekonomicky využity. Vážnou nevýhodou dvoustupňových budičů je to, že není možné při rozběhu budiče nastavit nulovou hodnotu momentu nevývažků. To má za následek, že při každém rozběhu budiče na pracovní frekvenci se dostává vibrační běhoun do více méně výrazné rezonance s 1,5 až 2,5 násobnou amplitudou kmitání, při niž se přechodně zvýši příkon budiče. Oe-li budič kmitání poháněn hydromotorem, je hnací moment budiče omezen a zvýšeni příkonu se projeví nepřiměřeným prodloužením době rozběhu. Během rozběhu v rezonanci je vibrační válec vy206 208 *The known vibratory rollers are mainly equipped with vibration exciters with rotating unbalance. In order to vary the vibration amplitude of the vibration tread and adapt the vibration to the compacted material, the unbalance torque can be varied in most exciters. The change in unbalance moment is usually two-stage and so far exceptionally continuously adjustable from zero to a certain upper limit. In two-stage exciters, two different unbalance torque values are set: either by changing the direction of rotation of the exciter, whereby the rotation frequency generally changes with the sense of rotation, or by changing the rotation frequency. Two-stage exciters are still used in vibratory rollers because they are simple compared to continuously adjustable exciters and yet meet the conditions of compacting extremely different materials - soils and bituminous mixtures. In addition, the two-stage exciters do not have the difficulty in selecting the oscillation parameters to the same extent as continuously adjustable exciters if the benefits of continuous control are to be exploited economically. A serious disadvantage of two-stage exciters is that it is not possible to set zero value of the unbalance torque when the exciter starts. As a result, each time the exciter starts at the operating frequency, the vibration tread gets to a more or less pronounced resonance with 1.5 to 2.5 times the vibration amplitude at which the exciter power is temporarily increased. If the oscillator is driven by a hydraulic motor, the driving torque of the exciter is limited and an increase in power input results in a disproportionately longer start-up time. During resonance start-up the vibrating roller is

208 208 staven zvýšenému namáháni a opotřebeni. Dvoustupňové budiče, u nichž se nastavuje hodnota momentu nevývažků změnou smyslu otáčeni, musí být vybaveny mechanickým nabo hydraulickým rozvodem, který umožňuje reverzaci. Vedle toho je nutné, aby byla zajištěná vzájemná vazba frekvence otáčeni se smyslem otáčeni budiče.208 208 is subject to increased stress and wear. Two-stage exciters for which the unbalance torque value is adjusted by changing the direction of rotation shall be equipped with a mechanical or hydraulic manifold enabling reversing. In addition, it is necessary for the rotation frequency to be coupled to the excitation direction of the exciter.

Uvedené nedostatky do značné miry odstraňuje autoregulačni budič vibrace, jehož podstata spočívá v tom, že je tvořen dvěma nevývažky, které jsou otočně uloženy na excentrických čepech unášených talířů na hřídeli. Na vnitřních čepech unášených taliřů jsou umístěny narážky a po obvodě obou nevývažků jsou uloženy pružiny. Osa rotace hřídele tvoří střed kružnic, na nichž leži excentrické osy otáčeni nevývažků. Velikost excentricity obou nevývažků může být stejná nebo rozdílná.These drawbacks are largely eliminated by the self-regulating vibration exciter, which consists of two unbalances which are rotatably mounted on the eccentric pins of the entrained plates on the shaft. Cushions are placed on the inner pins of the carried plates and springs are mounted on the circumference of the two unbalances. The axis of rotation of the shaft forms the center of the circles on which the eccentric axes of rotation of the unbalance are located. The magnitude of the eccentricity of the two unbalances may be the same or different.

Výhodou autoregulačního budiče vibrace podle vynálezu je možnost rozběhu budiče při nulové hodnotě momentu nevývažků a tim odstraněni rezonance běhounu při rozběhu stroje. Další výhodou je jednoduchost celého systému, neni nutný rozvod umožňující reverzaci apod.An advantage of the self-regulating vibration exciter according to the invention is the possibility of starting the exciter at zero unbalance torque and thus eliminating the tread resonance of the machine during start-up. Another advantage is the simplicity of the whole system, there is no need for a distribution system allowing reversing, etc.

Na přiložených výkresech je schematicky znázorněn jeden přiklad provedeni autoregulačního budiče vibrace podle vynálezu, kde obr. 1 je osový řez budičem vibrace, obr. 2 je řez budičem vibrace rovinou I-I v obr. 1, obr. 3 je diagram znázorňující rozběh budiče z nižší frekvence s přechodem na frekvenci vyšší, obr. 4 je diagram znázorňující rozběh Dřímo na vyšší frekvenci a obr. 5 je diagram znázorňující zastaveni budiče vibrace.In the accompanying drawings, one example of an embodiment of a self-regulating vibration exciter according to the invention is shown schematically, wherein Fig. 1 is an axial section of a vibration exciter, Fig. 2 is a cross section of a vibration exciter plane II in Fig. 1; with the transition to a higher frequency, FIG. 4 is a diagram illustrating the start of the DRO at a higher frequency and FIG. 5 is a diagram illustrating the vibration exciter stop.

Budič vibrace podle vynálezu je tvořen dvěma nevývažky 2, které jsou, vzhledem k ose hřídele 3, uloženy otočně na excentrických čepech unášených talířů 6, 7. Na vnějším obvodě nevývažků 2 jsou uloženy pružiny 8, 9. Na vnitřních čelech unášených talířů 6, jsou upevněny narážky 4, 5., o které se při pracovním režimu opiraji nevývažky £, 2. Nevývažky 2, kromě unášivého rotačního pohybu k ose hřidele 3, se mohou relativně kolem excentrických os Oy a 0^. Relativní pohyb nevývažků 1, 2 je omezen narážkami 4 a 5. Nevývažky _1, 2 jsou drženy předpjatými pružinami 8, 9 v základní poloze, v niž je výsledný moment nevývažků _1, 2 roven nule - budič je vyvážen k ose hřidele 3. Po celou dobu rozběhu, působením hnacího momentu, motoru, zůstanou nevývažky 1, 2 v základní poloze. Teprve když poklesne úhlové zrychleni unášivého pohybu frekvence otáčení se ustálí na pracovní * frekvenci Jřj, přetočí se nevývažek působením momentu odstředivé sily do pracovní polohy, již odpovídá nejvyšši moment nevývažků. Dalším zvýšením frekvence otáčeni na frekvenci se pak přetoč! do pracovní polohy i nevývažek 2 a moment nevývažků se sníží na minimální hodnotu. Označime-li moment nevývažků W, nižší pracovní frekvenci .fj a vyšší pracovní frekvenci j® změna momentu nevývažků v závislosti na frekvenci znázorněna na obr. 3, 4a 5. Rozběh budiče podle obr. 3 probíhá podle předcházejícího popisu tak, že nevývažek _1 při frekvenci J·^ se přetoč! do pracovní polohy a opře o narážku 4, čimž se nastav! hodnota —mex ^momentu nevývažků. Po dosaženi vyšší hodnoty frekvence £ je překonána sila pružiny 9, nevývažek 2 se natoč! do pracovní polohy, opře se o narážku 5 a hodnota momentu ne208 208 vývažků se sniži na hodnotu W_mj_n· Rozběh budiče podle obr. 4 je proveden přimo na hodnotu frekvence _f₂, pootočení nevývažků 1^, 2 do pracovní polohy proběhne téměř současně. Zastaveni budiče vibrace (obr. 5) probíhá tak, že hodnota momentu nevývažků d, 2 zůstává vlivem intenzivního brzdění (nevývažky 2 jsou brzdným momentem tlačeny na narážky 4, '5) konstantní. Nevývažky 2 se dostanou do původní polohy až po zastavení, momentem pružin 8, 9.The vibration exciter according to the invention consists of two unbalances 2 which are rotatably mounted on the eccentric pins of the entrained discs 6, 7 with respect to the axis of the shaft 3. On the outer circumference of the unbalance 2, springs 8, 9 are mounted. The imbalances 2, apart from the entraining rotational movement to the shaft axis 3, can be relatively relative to the eccentric axes Oy and O '. The relative movement of the unbalances 1, 2 is limited by the stops 4 and 5. The unbalances 1, 2 are held by biased springs 8, 9 in the initial position in which the resulting unbalance moment 1, 2 is zero - the exciter is balanced to the shaft axis 3. The starting weight, due to the driving torque of the motor, remains unbalanced in the initial position. Only when the angular acceleration of the entrainment movement decreases is the rotation frequency stabilized at the operating frequency,. By further increasing the frequency of rotation to the frequency, then rewind! the unbalance 2 and the unbalance torque is reduced to the minimum. If the unbalance torque W is denoted by the lower operating frequency fj and the higher operating frequency j, the change in the unbalance torque as a function of the frequency is shown in FIGS. 3, 4 and 5. The exciter according to FIG. frequency J · ^ to rewind! into the working position and leans against the stop 4, which adjusts! value —mex ^of unbalance ^moment . When the higher frequency value £ is reached, the spring force 9 is overcome; into the working position, abuts against the abutment 5 and the torque ne208 208 of weights is reduced to W _m j _n · Acceleration exciter of FIG. 4 is performed directly on the frequency value _F _2, rotation of the unbalance weights 1 ^ 2 to the working position takes place almost at the same time. The vibration exciter (FIG. 5) is stopped so that the torque value d, 2 remains constant due to intense braking (the unbalance 2 is pushed against the stops 4, 5) by the braking torque. The imbalances 2 do not return to their original position until they stop, at the moment of the springs 8, 9.

Budič vibrace podle vynálezu lze použit u strojů využívajících kmitavého pohybu k pracovnímu procesu, zejména u vibračních zhutňovačů.The vibration exciter according to the invention can be used in machines using oscillating motion for the working process, in particular vibration compactors.

Claims (2)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION 1. Autoregulačni dvoustupňový budič vibrace se dvěma nevývažky, zejména pro vibrační válce, vyznačující se tím, že je tvořen nevývažky (1,2) otočně uloženými na excentrických čepech unášených talířů (6,7) spojených s hřídelem (3), na jejichž vnitřních čelech jsou umístěny narážky (4,5), přičemž na obvodě nevývažků (1,2) jsou uloženy pružiny (8,9).Self-regulating two-stage vibration exciter with two unbalance weights, in particular for vibratory rollers, characterized in that it consists of unbalance weights (1,2) rotatably mounted on eccentric pins of the entrained plates (6,7) connected to the shaft (3), The stops (4,5) are located at the ends, with springs (8,9) mounted on the circumference of the unbalance (1,2). 2. Autoregulačni dvoustupňový budič vibrace podle bodu 1, vyznačující se tim, že osa rotace hřídele (3) tvoří střed kružnic, na nichž leží excentrické osy otáčeni (Oj, 0₂) nevývažků (1,2), přičemž excentrické osy otáčení (Oj, 0₂) leží na jedné kružnici.The self-regulating two-stage vibration exciter according to claim 1, characterized in that the axis of rotation of the shaft (3) forms the center of the circles on which the eccentric axes of rotation (Oj, O ₂ ) of the unbalance (1,2) lie. , 0 ₂ ) lies on one circle.