33. Віброзбуджувачі механічних коливань

Вібромашина складається з двох еле­ментів: віброзбудника коливань і робо­чого органа.

Віброзбудники механічних коливань. Віброзбудники є генераторами механіч­них коливань і призначені для збуджен­ня їх на робочих органах різних вібра­ційних машин. У деяких випадках робо­чим органом може бути корпус самого віброзбудпика.

Коливання робочих органів вібрацій­них машин можуть спричинюватися змінними зовнішніми силами чи руха­ми окремих елементів, що задають­ся ззовні, або точок машини. У пер­шому випадку збудження назива­ють силовим, а в другому — кіне­матичним. Віброзбудиики поділя­ють на спеціалізовані, які створені для приводу будь-якої однієї чи кількох вібраційних машин і час­то є невід'ємною частиною їхньої конструкції; багатоцільові вібро-приводи, або віброзбудники загаль­ного призначення; віброзбудники, які самі по собі є вібраційною ма­шиною внаслідок того, що робочим органом є їхній корпус, наприклад гли­бинні віброзбудники для ущільнення бе­тонних сумішей.

При кінематичному збудженні коли­вань віброприводами найчастіше є кри-вошипно-повзунні механізми, рідше ку­лачкові механізми, гідравлічні й пневма­тичні пристрої. Такі віброприводи зав­жди є спеціалізованими.

При силовому збудженні коливань ви­користовують віброприводи зворотно-по-ступальної дії і відцентрові. Такі вібро­приводи застосовують як спеціалізовані і як приводи загального призначення і глибинні.

На рис. 7.45 наведено принципові схе­ми віброзбудників, у яких змушувальна сила виникає внаслідок зворотно-по­ступального руху реактивної маси 1:

F = m₁x₁

де m₁ — реактивна маса; x - переміщен­ня реактивної маси.

Рис. 7.45. Схеми віброзбудшіків з порошо-посту паль­ної дії 3 реактивною масою

на реактивній масі електромагніта З, в обмотку якого подається пульсуючий струм і, отже, виникає пульсуюча сила, що притягує реактивну масу 1 до корпусу 2. Зворотний хід відбувається під впливом пружин 4. В електромагнітних двотакт­них віброзбудниках (рис. 7.45, в) зворот-но-поступальний рух реактивної маси досягається внаслідок роботи двох елек­тромагнітів 3 і 4, у які поперемінно пода­ються імпульси струму. Як і в поперед­ньому випадку, реактивна маса 1 і кор­пус 2 зв'язані між собою пружними еле­ментами 5. Оскільки змушувальна сила, що розвивається електромагнітами, мала, такі віброзбудники налаштовують на ре­зонансний режим роботи, при якому час­тота змушувальної сили дорівнює чи на­ближена до частоти власних коливань  = , де с — коефіцієнт жорсткості пружних елементів; m_зв- зведена маса.

Зведена маса

m_ЗВ = m₁m₂/( m₁ + m₂),

де m₂ — маса корпусу робочого органа і приєднана маса оброблюваного середо­вища.

Усі віброзбудники зворотно-поступальної дії генерують напрямлену змушувальну силу. На рис. 7.46 наведено принци­пові схеми віброзбудників, у яких вико­ристовуються відцентрові сили, що вини­кають при обертанні розбалансова них мас, тобто мас, центр ваги (ЦВ) яких не збігається

Рис. 7.46. Схеми відцентрових віброзбудкнкііа

з віссю обертання. Такі віброзбудники називають відцентровими. Змушувальна сила, що розвивається ними, F₀ =m₀e² ,деF_Q —розбалансована маса; e — відстань між центром ваги розбалансованої маси і віссю обертання;  — кутова швидкість.

У дебалансному відцентровому віброзбуднику(рис. 7.46, я) розбалансовану масу 2, яку називають дебалансом, установлюють у корпусі 1 на валу, що обертається в підшипниках (як пра­вило, підшипниках кочення). У такому віброзбуднику рівнодійна відцентрових сил, що розвиваються дебалансом, прикла­дена в центрі його ваги й обертається разом із ним. Отже, кутова швидкість зму­шувальної сили дорівнює кутовій швид­кості привідного вала. У цій схемі вся змушувальна сила передається на кор­пус 1 через підшипникові вузли.

У бігункових віброзбудниках (рис. 7.46, б) розбалансованою масою є бігунок 2, що вільно котиться по внутрішній циліндричній поверхні корпусу 1, тобто здійснює обкатування корпусу. Вісь бігунка 2 розміщена у вилці поводка 3. Бігунок установлений на підшипниках і тому може обертатися відносно власної осі. Поводок З посаджений на вал, що обертається в корпусі 1 на підшипниках. При обертанні вала з поводком 3, який веде за собою бігунок 2, з'являється від­центрова сила, що сприймається безпосе­редньо корпусом. Таким чином, у цьому віброзбуднику підшипникові вузли роз­вантажені від передачі змушувальної сили і сприймають тільки тангенціальну силу. Як і в попередньому випадку, тут кутова частота змушувальпої сили збігається з кутовою швидкістю вала з поводком.