Электродинамический вибратор

 

. СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11)

Э(51) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

4 14М

1 ((ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛВСТВУ

21) 2574482/18-10 (22) 30.01.78 (46) 15.09.83. Бюл. 9 34 (72) В. И. Дзенкевич, В. П. Григорьев, A. Н. Котов, Н. M. Мошков и, В. И. Степанов (53) 620.178.53(088.8) (56) 1. Авторское свидетельств(СССР

Р 185522, кл. G 01 М 7/00.

2. Авторское свидетельство /СССР

Р 178536, кл. G 01 M 7/00, 1964. (54) (57) 1 .. ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЙ ВИБРАТОР, содержащий магнитопровод, состоящий из основания, керна и полюса, обмотки подмагничивания, звуковую катушку с каркасом, установленную в .воздушном зазоре магнитопровода, соединенную с датчиком положения подключенным к блоку формирования управляющего сигнала, соединенному с входом звуковой катушки, о т л и- ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности воспроизведения колебаний и упрощения конструкции, керн магнитопровода выполнен в виде трехгранной призмы, каркас подвижной системы — в виде трехгранной рамки, состоящей из трех жестко скрепленных между собой и электрически изолированных пластин, причем две внутренние Поверхности рамки притерты к соответствующим граням керна через прослойку смазки.

1041168

2. Вибратор по и. 1, о т л и ч а)о шийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей, полюс магнитопровода выполнен

Изобретение относится к вибрационной технике, а именно к испытательному оборудованию для проведения испытаний различных. изделий на вибропрочность и надежность.

Известны электродинамИческие вибраторы, содержащие магнитопровод с обмоткой подмагничивания и подвижную систему, размещенную в воздушном зазоре магнитопровода посредством подвески в виде блока кольцевых мембран и подключенную к задающему генератору (1 ).

Недостатком таких вибраторов является малая жесткость подвески против боковых колебаний. подвижной системы, поскольку блок кольцевых мембран должен обладать малой жесткостью в осевом направлении, сохраняющей свое значение на всех амплитудах осевого перемещения подвижной системы.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является электродинамический вибратор, содержащий магнитопровод, состоящий из основания, керна и полюса, обмотку подмагничивания, звуковую катушку с каркасом, установленную.в воздушном зазоре магнитопровода, соединенную с датчиком положения, подключенным к блоку формирования управляющего сигнала, потенциометр, усилитель(2)

Однако система центрирования такого вибратора сложна, громоздка, требует дополнительного источника энергии и снижает свою жесткость в процессе эксплуатации вследствие износа подшипников скольжения. Кроме того, система центрирования не позволяет устранить крутильные колебания, обусловленные винтовым исполнением звуковой катушки подвижной снстемы, а также использовать различные по ампервиткам и толщине каркаса подвижные системы, что часто не- обходимо при изменении объектов испытаний.

Цель изобретения — повышение точности воспроизведения колебаний и упрощение конструкции, а также расширение эксплуатационных возможнос-! тей.

Это достигается -тем, что в электродинамическом вибраторе, содержащем магнитопровод, состоящий иэ основав виде трех полюсных наконечников, установленных с возможностью переме-,. щения относительно керна. ния, керна и полюса, обмотки подмагничивания, звуковую катушку с каркасом, установленную в воздушном зазоре магнитопровода, соединенную с

5 датчиком положения, подключенным к блоку формирования управляющего сигнала, соединенному с входом звуковой катушки, керн магнитопровода ,.выполнен в виДе трехгранной призмы, )Q каркас подвижной системы — в виде трехгранной рамки, состоящей иэ трех жестко скрепленных между собой и электрически изолированных пластин, причем две внутренние поверхности рамки притерты к соответствующим граням керна через прослойку смазки.

Кроме того, полюс магнитопровода выполнен в виде трех полюсных наконечников, установленных с возможностью перемещения относительно кер-.

2О

На фиг. 1 изображен электродинамический вибратор в плане; на фиг.2— разрез A-A на фиг. 1; на фиг. 3 конструкция пластины каркаса.

Вибратор состоит из магнитопровода, включающего основание 1, трехгранный керн 2 и полюс, выполненный в виде полюсных наконечников 3-5.

Три катушки 6-8 постоянного тока образуют систему подмагничивания.

Подвижная система состоит иэ трехгранного каркаса 9 и звуковой катушки 10. Две грани каркаса 9 притерты к соответствующим граням керна 2 через прослойку смазки. Каркас 9 подвижной системы соединен с датчиком положения 11, сигнал с которого через усилитель 12 поступает на вход звуковой катушки 10. Усилитель 12

40 может выполняться с регулируемым коэффициентом усиления. Вибратор ос нащен блоком формирования управляющего сигнала, состоящего иэ задающего генератора 13 и усилителя мощ45 ности 14. Полюсные наконечники 3-5

/ могут быть выполнены подвижными, т.е. иметь возможность радиального смещения относительно керна 2, а вибратор может быть оснащен комплектом подвижных систем, отличающихся амнервитками звуковой катушки 10 и толщиной каркаса 9. Каркас 9 вы» полиен из трех пластин 15, жестко скрепленных и электрически изолиро-, ванных. Все стыкЬвочные поверхности

1041168 пластин должны быть изоляционными (глубокое анодирование или слой клея). С целью исключения различных перекосов сборка каркаса проводится совместно с керном. Дне пластины притираются через слой смазки к кер-ну, после этого вся конструкция каркаса жестко скрепляется крепежными элементами 16-18 при наличии между ними и корпусом каркаса иэоли рующих втулок. Для предотвращения 10 удара подвижной системы об основание 1 магнитопровода н вибраторе ус- тановлены резиновые упоры 19.

Вибратор работает следующим образом. 15

При подаче постоянного напряжения на обмотки катушек 6-8 в магнитопроноде.появляется постоянный магнитный поток Ф . При последующем включении датчика положения 11,:под- < ключенного последовательно через усилитель 12 к звуковой катушке 10, подвижная система поднимается на необходимую высоту и занимает среднее положение относительно полюса.

Включение в работу генератора 13 и усилителя мощности 12 возбуждает колебания звуковой катушки на заданной частоте, .а регулирование коэффициента усиления усилителя 12 позволяет получить на этой частоте тре- .30 буемую амплитуду.

Легкость скольжения каркаса вдоль керна по притертым и смазанным поверхностям позволяет исключить проявление сил трения и компенсировать 35 боковые и крутильные составляющие колебаний эа счет выполнения каркаса и керна в виде трехгранника. Значительные силы адгезии (притяжения) между притертыми поверхностями, раз- 4() деленными прослойкой смазки, позво- ляет прижать каркас к керну по двум поверхностям. Воздушный зазор между третьйми поверхностями используется, как компенсатор погрешностей изго- 45 .товления и температурных погрешностей. ширина воздушного зазора маг-. нитопровода везде одинакова и рав = на сР. Но если н зазоре с притертыми поверхностями с = t + g, где толщина каркаса, у †.односторонний зазор, то в случае зазора с непритертыми поверхностями с/"= С + о(+ /Ъ, где о и (b — - зазоры между наружной и, соответственно, внутренней гранями каркаса подвижной системы и магнитопровода.

В зависимости от инерционных свойств объекта испытания, который может крепиться или к столу (не показан), или непосредстненно к кар-. касу, необходимого диапазона частот испытания и величины требуемых перегрузок ныбирается звуковая катушка из имеющегося комплекта, отличающаяся количеством ампернитков, что определяет развиваемую вибратором выталкивающую силу и толщину каркаса, а также жесткость подвижной системы и, как следстние, высокочастотные резонансы вибратора. Увеличение массы испытуемого объекта требует увеличения ампервитков. Для смены подвижных систем необходимо лишь отключить гибкие токопроводы питания звуковой катушки.

Изготовление каркаса из трех пластин существенно повышает технологичность нибратора и точность воспроизведения колебаний за счет устранения вихревых токов, наводимых в каркасе.

Испытания электродинамического вибратора показали,.что н рабочем диапазоне частот 10-5000 Гц коэффициент нелинейных искажений не превышает 5%, а боковые составляющие колебаний подвижной системы - 1%.

Крутильные колебания не обнаружены.

Применение комплекта сменных подвижных систем путем регулировки воздушного зазора магнитопронода (2,5-7 мм) позволяет значительно расширить эксплуатационные характеристики вибратс ра при условиях наиболее экономичны, затрат потребляемой мощности.

1041168

t2

Дк

ВНИИПИ Заказ 7011/6 Тираж 492 Подписное

Филиал. ППП "Патент", r. Ужгород, ул. ПрОектная, 4