PL101663B1 - Method of generating mechanical periodic impulse vibrations - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób uzyskiwania mechanicznych okresowych drgan impulsowych, stosowanych w wibratorach sluzacych do zageszczania mieszanek betonowych i innych materialów, do zageszczenia gruntów, nawierzchni drogowych i lotniskowych. Sposób wedlug wynalazku znajduje równiez zastosowanie w realizacji konstrukcji róznych pras mechanicznych, na przyklad do obróbki plastycznej, w konstrukcji wibropras i wibrowalców oraz w realizacji urzadzen o dynamicznym charakterze pracy, na przyklad wibromlotów. Sposób znajduje tez zastosowanie w aparaturze pomiarowej, w urzadzeniach sterujacych automatyki oraz w innych urzadzeniach mechanicznych.

Znany jest sposób wywolywania drgan, przez nadanie ruchu obrotowego mimosrodu. Skladowe sily odsrodkowej mimosrodu w dwóch prostopadlych do siebie kierunkach, daja ruchy harmoniczne proste. Znany jest równiez sposób wywolywania drgan przez nadanie ruchów obrotowych przeciwbieznych, dwom mimosro- dom, obracajacym sie z takimi samymi predkosciami. Uzyskuje sie wówczas ruchy harmoniczne proste, tylko w zalozonym kierunku dzialania, wywolane przez odpowiednie skladowe sil odsrodkowych obu mimosrodów, podczas gdy w pozostalych kierunkach skladowe te znosza sie.

Drgania harmoniczne proste, charakteryzujace sie jednakowymi wychyleniami w obie strony, nie moga bezposrednio powodowac zageszczenia materii. Na przyklad w odniesieniu do mieszanek betonowych zmniejszaja one tylko tarcie wewnetrzne, gdyz wspólczynnik tarcia kinetycznego jest zawsze mniejszy od statycznego. Z chwila gdy sila ciazenia staje sie wieksza od sily tarcia wewnetrznego, wystepuje zjawisko sedymentacji w mieszance i w efekcie jej zageszczenie.

Celem wynalazku jest sposób uzyskiwania mechanicznych drgan impulsowych o takim przebiegu w czasie, w którym wychylenia w stosunku do polozenia równowagi sa w obu kierunkach niewielkie i podobne z wyjatkiem co najmniej jednego silnego wychylenia w okreslonym kierunku, wystepujacego w kazdym okresie drgan. Cel ten zostal o^gniety w sposobie wedlug wynalazku, w którym okresowe drgania impulsowe uzyskuje sie przez nadanie co^ najmnlej trzem mimosrodom ruchów obrotowych o róznej predkosci i przesunieciu fazowym tak dobranych, aby suma skladowych sil odsrodkowych, w zalozonym kierunku dawala ruch okresowy drgajacy, w którego kazdym okresie przynajmniej jeden raz wszystkie sily odsrodkowe obracajacych2 101663 sie mimosrodów lub ich wiekszosci pokrywaly sie jednoczesnie z zalozonym zwrotem i kierunkiem dzialania lub równoleglymi do siebie kierunkami. W trakcie ruchu obrotowego mimosrodów mozna zmieniac ich predkosc obrotowa, przez co uzyskuje sie zmiany sily impulsu.

W taki sposób nastepuje koncentracja sil odsrodkowych w postaci sily impulsowej w okreslonym przedziale czasu danego okresu. W pozostalym przedziale czasu danego okresu bedzie zachodzilo znoszenie sie sil odsrodkowych mimosrodów, badz czesciowe badz calkowite. Uzyskane w ten sposób drgania beda drganiami harmonicznymi zlozonymi. Przez zmiane predkosci obrotowej mimosrodów, co jest szczególnie przydatne w procesie obróbki plastycznej, dokonuje sie zmiany wartosci sily impulsu. Zaleznosc sily impulsów od predkosci obrotowej mimosrodów moze byc równiez zródlem okreslonych sygnalów elektrycznych, badz mechanicznych. Mimosrody moga obracac sie w tym samym kierunku lub w róznych kierunkach, co ma wplyw na przebieg drgan. Równiez i wielkosc sil odsrodkowych moze byc rózna.

Przedmiot wynalazku zostal blizej omówiony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 » przedstawia wykres zmian wielkosci sumy skladowych pionowych sil odsrodkowych osmiu jednakowych mimosrodów, kazdy wirujacy z inna predkoscia, zas fig. 2— wykres zmian wielkosci sumy skladowych pionowych sil odsrodkowych osmiu róznych mimosrodów, kazdy wirujacy z innymi predkosciami, ale identycznymi, jak w przykladzie poprzednim. < Zmiany wielkosci sumy skladowych sil odsrodkowych uwidocznione na fig. 1 uzyskano w wyniku nadania osmiu jednakowym mimosrodom predkosci obrotowych, majacych sie do siebie jak ciag liczb naturalnych od 1 do 8. Zmiany sumy skladowych pionowych sil osrodkowych maja charakter okresowy. W kazdym okresie T wystepuje jeden impuls, w którym suma sil odsrodkowych, skierowana w dól osiaga wartosc maksymalna.

Natomiast suma skladowych pionowych sil odsrodkowych, skierowana w góre wynosi maksymalnie 12,5% sily impulsu. < Uwidoczniony na fig. 2 rysunku, wykres zmian skladowych pionowych sil odsrodkowych, uzyskano w wyniku wirowania osmiu róznych mimosrodów z predkosciami obrotowymi, majacymi sie do siebie jak ciag liczb naturalnych od 1 do 8, przy czym masy poszczególnych mimosrodów tworza takze ciag liczb naturalnych, ale w kolejnosci odwrotnej do ich predkosci obrotowych. Predkosci wirowania i przesuniecie fazowe maja wartosci analogiczne jak w poprzednim przykladzie. • Na wykresach wedlug fig. 1 i fig. 2 polozenie O poziomych osi równowagi, pokazanych jako linie ciagle, nie uwzglednia ciezarów wlasnych drgajacych urzadzen. Odpowiednie dobranie ciezarów tych urzadzen moze dac korzystne efekty. Jezeli na przyklad urzadzenie bedzie miec ciezar wlasny równy polowie sily. drgajacej skierowanej ku górze, wówczas os równowagi przesunie sie z punktu O do punktu O'. Maksymalna sila skierowana ku górze bedzie stanowic wówczas okolo 6,25% sily impulsu skierowanej do dolu.

Claims (2)

Zastrzezenia patentowe

1. Sposób uzyskiwania mechanicznych okresowych drgan impulsowych wywolujacych okresowe sily impulsowe czyli uderzenia o jednym zalozonym kierunku dzialania i zwrocie, uzyskiwane przez wirowanie co najmniej trzech mimosrodów, znamienny tym, ze mimosrodom nadaje sie obroty o róznych predkosciach i przesunieciach fazowych tak dobranych, aby w kazdym okresie pelnego obrotu najwolniej obracajacego sie mimosrodu, co najmniej jeden raz, co najmniej wiekszosc sil odsrodkowych wirujacych mimosrodów przyjmowala jednoczesnie kierunek i zwrot zgodny z wymaganymi silami impulsowymi.

2. 9posób wedlug zastrz. 1,znamienny tym, ze w trakcie wirowania mimosrodów dokonuje sie zmiany ich predkosci obrotowych przy zachowaniu stalego wzajemnego stosunku tych predkosci. •101 663 ¦|/W\f)-ftAAAAAAA-fW\A, r/g. 2