Планетарный вибровозбудитель

 

Изобретение относится к вибрационной технике. Цель дополнительного изобретения - повышение эффективности - достигается за счет выполнения обмотки 9 линейных асинхронных электромагнитов б с переменным по длине кольцевой беговой дорожки 1 шагом. 2 ил.

(!9) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 06 В 1/16 р,0 ii gg

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и а

БК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1594101 (21) 4823344/28 (22) 07.05.90 (46) 23.04.92. Бюл. М 15 (71) Московский автомобильно-дорожный институт (72) А.Б. Ермилов и М.В. Дудкин (53) 534.141 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1594101, кл. В 06 В 1/16, 1988. (54) ПЛАНЕТАРНЫЙ ВИБРОВОЗБУДИТЕЛЬ (57) Изобретение относится к вибрационной технике. Цель дополнительного изобретения — повышение эффективноСти — достигается за счет выполнения обмотки 9 линейных асинхронных электромагнитов 6 с переменным по длине кольцевой беговой дорожки 1 шагом. 2 ил.

1727930

Изобретение относится к планетарным вибровозбудителям и является усовершенствованием изобретения по авт.св.

М 1594101.

Целью изобретения является повышение эффективности вибровозбудителя.

Цель достигается тем, что обмотки линейных асинхронных электромагнитов выполнены с переменным по длине кольцевой беговой дорожки шагом, изменяющимся по синусоиадальному закону с максимумами по краям каждой обмотки и минимумами в точках, расположенных на линии, проходящей через центр вращения водила и перпендикулярной оси симметрии вибровозбудителя, На фиг. 1 схематично показан планетарный вибровозбудитель в плоскости вращения водила с развернутым графиком изменения шага обмотки асинхронного электромагнита в функции угла поворота водила; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1.

Планетарный вибровозбудитель содержит кольцевую беговую дорожку 1 с размещенным на ее внутренней поверхности инерционным бегунком 2, который соединен посредством вилки 3 с водилом 4, Водило 4 установлено с эксцентриситетом

,е относительно центра О кривизны беговой дорожки 1. На инерционном бегунке 2 жестко закреплено в плоскости его вращения магнитопроводящее плоское кольцо 5, Вдоль беговой дорожки 1 по дуге (фиг. 1) жестко смонтированы линейные асинхронные электромагниты 6 с дуговым зазором 7 под указанное кольцо 5.

Электромагниты 6 подключены к бесконтактному переключающему устройству 8 обычной конструкции.

Обмотки 9 линейных асинхронных электромагнитов 6 выполнены с переменным по длине кольцевой беговой дорожки 1 шагом

h, который изменяется по синусоидальному закону, как показано на фиг. 1, представляющем собой зависимость шага h от развернутой в прямую линию дуговой координаты обмотки 9, аналогичной текущему углу р поворота водила 4. С максимальным шагом

h обмотки 9 выполнены по краям каждого электромагнита 6, а с минимальным шагом — в середине, которая расположена на линии Б — Б, проходящей через центр окружности вращения водила 4 и перпендикулярной вертикальной оси  — В симметрии вибровозбудителя.

Работа планетарного вибровозбудителя осуществляется следующим образом, Водило 4 вращается вокруг оси 01 обычным образом при помощи привода (не покэ5

55 зан) с постоянной угловой скоростью в. Вилка 3 водила перемещает инерционный бегунок 2 по внутренней поверхности кольцевой беговой дорожки 1 с радиусом кривизны Ro, при этом ось бегунка 2 перемещается по траектории с радиусом кривизны R относительно оси 01 водила 4. Инерционный бегунок 2 обычно катится по беговой дорожке 1 с собственной угловой скоростью в1 без проскальзывания. Однако на определенных участках траектории его движения под действием центробежной и кориолисовой сил на этот бегунок начинает спонтанно действовать собственный крутящий момент, который на участке траектории справа от вертикальной оси  — В при бй/dp> 0 может поивести к пробуксовыванию бегунка 2, когда его угловая скорость становится больше скорости чистого качения в1; на участке траектории слева от оси  — B при dR/dp < 0 такой же, но противоположно направленный собственный крутящий момент может привести к проскальзыванию бегунка 2, когда его угловая скорость становится меньше скорости чистого качения а . B обоих указанных случаях трение качения инерционного бегунка 2 по беговой дорожке 1, определяющее сопротивление движению бегунка 2 и повороту водила 4, переходит в трение скольжения, которое является в среднем в 10 раз более энергоемким. Момент Мк от действия на инерционный бегунок 2 кориолисовых сил изменяется по синусоидальному закону, как показано дуговой эпюрой на фиг. 1.

Подключением обмоток 9 линейных асинхронных электромагнитов 6 через бесконтактное переключающее устройство 8 к источнику трехфазного переменного тока повышенной частоты, например, 400 гЦ (не показан) образуется движущееся магнитное поле, направление движения которого противоположно вектору окружной скорости проскальзывания инерционного бегунка 2 относительно беговой дорожки

1. Справа от вертикальной оси  — В (фиг, 1) при dR/dp > 0 направление движения поля совпадает с направлением поворота водила

4, при этом поле взаимодействует с магнитопроводящим плоским кольцом 5, которое перемещается в процессе планетарного движения бегунка 2 вдоль дугового зазора 7 и создает индуктивную силу, действующую. на плоское кольцо 5 бегунка 2 и обеспечивающую дополнительный момент сопротивления вращению этого бегунка, который уравновешивает собственный крутящий момент бегунка от действия центробежных и кориолисовых сил. В результате уменьша1727930 поворота водила 4

15

30

40

50

55 ется пробуксовка инерционного бегунка 2 относительно поверхности беговой дорожки 1 вплоть до перехода к чистому качению, при котором мгновенная окружная скорость обода бегунка 2 на беговой дорожке 1 и плоского кольца 5 в зазоре 7 стремится к нулю. Слева от вертикальной оси В-В при

cIR/d < 0 направление движения магнитного поля противоположно направлению

Поле воздействует при этом индуктивной силой на плоское кольцо 5, обеспечивая действие дополнительного момента, способствующего вращению бегунка 2 и уравновешивающего собственный крутящий момент бегунка, который без действия магнитного поля заставляет инерционный бегунок 2 перемещаться юзом. В результате действия поля юз инерционного бегунка 2 уменьшается до минимума, при котором бегунок также совершает чистое качание. Таким образом, направление действующей на инерционный бегунок 2 индуктивной силы совпадает с направлением движения поля соответствующего линейного асинхронного 25 электромагнита 6 и противоположно вектору окружной скорости проскальзывания бе- гунка 2 по поверхности беговой дорожки 1.

При отсутствии проскальзывания инерционного бегунка 2, т.е. чистом его качении, индуктивные силы стремятся к нулю, а при возрастании относительной скорости проскальзывания эти силы увеличиваются пропорционально скорости. При выходе кольца

5 инерционного бегунка 2 из дугового зазора 7 соответствующего электромагнита 6 бесконтактное переключающее устройство обычным образом автоматически отключает данный электромагнит 6 и включает другой электромагнит.

Переменный шаг h обмоток 9 каждого электромагнита 6 обеспечивает изменение напряженности электромагнитного поля по дуге траектории перемещения инерционного бегунка 2 в соответствии с величиной действующего по синусоидальному закону в функции угла ф поворота водила 4 на бегунок 2 спонтанного момента Мк кориолисовых сил. Максимальному моменту М, который действует на бегунок 2 при прохождении им линии Б-Б, проходящей через центр окружности вращения водила 4и перпендикулярной вертикальной оси  — В симметрии вибровозбудителя, соответствует минимальный шаг h обмотки 9 и максимальная напряженность электромагнитного поля, действующего на кольцо 5 бегунка 2 и компенсирующего тем самым момент М».

По краям обмотки 9 каждого электромагнита 6 шаг h обмотки 9 увеличивается, а напряженность электромагнитного поля снижается до минимума в соответствии с минимальной величиной момента Мк на конгруэнтных электромагнитам 6 участках траектории движения бегунка 2.

Преимуществом изобретения является уменьшение момента сопротивления вращению водила и соответствующее снижение энергоемкости привода вибровозбудителя. Использование линейных асинхронных электромагнитов с синусоидальным шагом обмоток позволяет уменьшить абразивный износ и теплонапряженность инерционного бегунка и беговой дорожки и за счет этого существенно повысить надежность, долговечность и эффективность вибровозбудителя.

Формула изобретения

Планетарный вибровозбудитель по. авт.св. ¹ 1594101, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, обмотки линейных асинхронных электромагнитов выполнены с переменным по длине кольцевой беговой дорожки шагом, изменяющимся по синусоидальному закону с максимумами по краям беговой дорожки и минимумами в точках, расположенных на линии, проходящей через центр вращения водила и перпендикулярной оси симметрии вибровозбудителя.

Фиг 2

Составитель А.Ермилов

Редактор Н.Лазоренко Техред М,Моргентал Корректор М.Кучерявая

Заказ 1363 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101