Электромагнитный двигатель возвратно-поступательного движения

Изобретение относится к электротехнике, к устройствам возвратно-поступательного или ударного действия, применяемым для выполнения различных технологических операций. Технический результат состоит в повышении быстродействия. Срабатывает коммутатор (10), и конденсаторная батарея (12) разряжается на пару электродов (8), между которыми инициируется искровой разряд, из-за которого в жидкости, заполняющей резервуар (4), возникает ударная волна, которая приводит в движение жидкость, заполняющую резервуар (4) и направляющую трубу (2). Вместе с жидкостью начинает двигаться боек (3) вправо. При подходе бойка (3) к правому концу направляющей трубы (2) постоянный магнит (15) притягивает ферромагнитный противовес (18), закрепленный на правом плече двуплечего рычага (16), который поворачивается относительно оси вращения (17) по движению часовой стрелки. Появившиеся излишки жидкости в резервуаре (5) вытесняются в расширитель (7). При разряде конденсаторной батареи (13) наблюдается противоположный процесс, в результате которого двуплечий рычаг (16) поворачивается относительно оси вращения (17) против движения часовой стрелки. Таким образом, завершается цикл работы электромагнитного двигателя. Начало нового цикла начинается с заряда конденсаторных батарей (12) и (13). 1 ил.

 

Изобретение относится к электромагнитным машинам возвратно-поступательного действия, применяемым для выполнения различных технологических операций.

Известен электромагнитный двигатель возвратно-поступательного движения (SU 1327243, Н02К 33/12, 30.07.1987), включающий магнитопровод с приводами прямого и обратного хода, представляющими собой электрические катушки, питаемые от источника переменного напряжения, бегун-боек в направляющей трубе и устройство для передачи удара.

К недостаткам этого электромагнитного двигателя возвратно-поступательного движения следует отнести низкое быстродействие, обусловленное большой индуктивностью электрических катушек, которая ограничивает скорость нарастания тока в них, а, следовательно, скорость нарастания силы, приводящей бегун-боек в движение.

Известен электромагнитный двигатель возвратно-поступательного движения (RU 2496214, Н02К 33/12, F16F 7/104, 20.10.2013), выбранный в качестве прототипа, включающий корпус, магнитопровод с приводами прямого и обратного хода, представляющими собой электрические катушки, направляющую трубу с размещенным в ней бегуном-бойком для передачи ударного воздействия на рабочий инструмент. Упругий элемент механически связан с промежуточным телом массой больше массы бегуна-бойка. Промежуточное тело выполнено с упорной поверхностью, обращенной в сторону бегуна-бойка. Между промежуточным телом и бегуном-бойком установлен дополнительный упругий элемент, взаимодействующий через упорную поверхность с промежуточным телом. Дополнительный упругий элемент установлен с возможностью взаимодействия через образованную упорную поверхность с промежуточным телом с упругим элементом и обеспечивает режим свободных колебаний механической системы.

Из-за большой индуктивности электрических катушек с магнитопроводом прототип характеризуется низким быстродействием.

Перед авторами стояла задача повышения быстродействия электромагнитного двигателя возвратно-поступательного движения за счет использования ударных волн, возникающих при инициировании искрового разряда в жидкости.

Технический результат достигается следующим образом. В электромагнитном двигателе возвратно-поступательного движения, содержащем корпус с направляющей трубой с размещенным в ней бойком с возможностью возвратно-поступательного движения, предназначенным для передачи силового воздействия на рабочий инструмент, в бойке расположен постоянный магнит, а направляющая труба заполнена жидкостью и на ее концах расположены два одинаковых резервуара с расширителями, в каждом резервуаре установлена пара электродов, соединенных с конденсаторной батареей, причем один из электродов соединен с конденсаторной батареей через коммутатор, а конденсаторные батареи соединены с зарядным устройством.

На чертеже показан электромагнитный двигатель возвратно-поступательного движения.

В корпусе 1 расположена направляющая труба 2, в которой размещен боек 3 с возможностью возвратно-поступательного движения, предназначенный для передачи силового воздействия на рабочий инструмент. Направляющая труба 2 заполнена жидкостью, например водой, раствором NaCl, трансформаторным маслом. На концах направляющей трубы 2 расположены резервуары 4 и 5, причем их внутренние полости сообщаются с полостью направляющей трубы 2. Резервуары 4 и 5 также заполнены жидкостью и выполнены с расширителями 6 и 7. Внутри каждого резервуара 4 и 5 установлены пары электродов 8 и 9, которые через коммутаторы 10 и 11 соединены с конденсаторными батареями 12 и 13, причем один из пары электродов 8 через коммутатор 10 соединен с конденсаторной батареей 12, а один из пары электродов 9 через коммутатор 11 соединен с конденсаторной батареей 13. Конденсаторные батареи 12 и 13 соединены с зарядным устройством 14.

Рабочий инструмент может состоять, например, из постоянного магнита 15, расположенного на бойке 3, и двуплечевого рычага 16 с осью вращения 17, расположенной над направляющей трубой 2 по ее центру. На концах двуплечевого рычага 16 жестко закреплены ферромагнитные противовесы 18.

Работа устройства происходит следующим образом. Конденсаторные батареи 12 и 13 заряжаются от зарядного устройства 14. Затем срабатывает коммутатор 10 и конденсаторная батарея 12 разряжается на пару электродов 8, между которыми инициируется искровой разряд, из-за которого в жидкости, заполняющей резервуар 4, возникает ударная волна, которая приводит в движение жидкость, заполняющую резервуар 4 и направляющую трубу 2. Вместе с жидкостью начинает двигаться боек 3 вправо. При подходе бойка 3 к правому концу направляющей трубы 2 постоянный магнит 15 притягивает ферромагнитный противовес 18, закрепленный на правом плече двуплечевого рычага 16, который поворачивается относительно оси вращения 17 по движению часовой стрелки. Появившиеся излишки жидкости в резервуаре 5 вытесняются в расширитель 7. Затем срабатывает коммутатор 11 и конденсаторная батарея 13 разряжается на пару электродов 9, между которыми возникает искровой разряд, сопровождающийся ударной волной. В результате жидкость в направляющей трубе 2 и боек 3 начинают двигаться влево. При подходе бойка 3 к левому концу направляющей трубы 2 постоянный магнит 15 притягивает ферромагнитный противовес 18, закрепленный на левом плече двуплечевого рычага 16, который поворачивается относительно оси вращения 17 против движения часовой стрелки. Таким образом завершается цикл работы электромагнитного двигателя возвратно-поступательного движения. Начало нового цикла начинается с заряда конденсаторных батарей 12 и 13.

Из-за того, что длительность ударной волны искрового разряда в жидкости составляет 10-5-10-4 с при давлении в жидкости (10-14)·108 Па (Мазуровский Б.Я. Электрогидроимпульсная запрессовка труб в трубных решетках теплообменных аппаратов. - Киев: Наукова Думка, 1980, с.7-9), быстродействие заявляемого электромагнитного двигателя возвратно-поступательного движения превышает быстродействие прототипа.

Электромагнитный двигатель возвратно-поступательного движения, содержащий корпус с направляющей трубой с размещенным в ней бойком с возможностью возвратно-поступательного движения, предназначенным для передачи силового воздействия на рабочий инструмент, отличающийся тем, что в бойке расположен постоянный магнит, а направляющая труба заполнена жидкостью и на ее концах расположены два одинаковых резервуара с расширителями, в каждом резервуаре установлена пара электродов, соединенных с конденсаторной батареей, причем один из электродов соединен с конденсаторной батареей через коммутатор, а конденсаторные батареи соединены с зарядным устройством.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике и робототехнике и может быть использовано как трехкоординатный двигатель различных узлов. Технический результат состоит в возможности бесконтактного перемещения упругих стержней под действием электрического тока и возможность точной уставки координат перемещения и положения.

Изобретение относится к электромеханике и может быть использовано в ударных приводах машин и механизмов. Технический результат заключается в повышении эффективности ударного электромеханического преобразователя.

Изобретение относится к электромеханике и может быть использовано в ударных приводах машин и механизмов, которые предназначены для создания циклических ударных импульсов, например, при деформации объектов в технологическом процессе.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электромагнитным двигателям, и может быть использовано для импульсных устройств с возвратно-поступательным движением рабочих органов.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в приводных блоках для машинки для стрижки волос. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в вибрационных и вибрационно-ударных устройствах для получения механических колебаний, применяемых в различных вибротехнологиях, например, для нанесения изображений на твердые поверхности путем направленного программно-управляемого разрушения поверхности.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в коммутационной схеме управления потребителем (М) электроэнергии с мостовой схемой. .

Изобретение относится к электротехнике и электромашиностроению и может быть использовано в вибрационных машинах и устройствах. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в исполнительных механизмах. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах управления электроприводом возвратно-вращательного движения для возбуждения резонансных колебаний рабочих органов вибромашин и поддержания резонансного режима с заданной амплитудой колебаний при изменении параметров технологической нагрузки и динамических параметров электромеханической системы вибромашины.

Изобретение относится к электрофизике. Технический результат состоит в снижении момента инерции во время колебания. Исполнительный механизм включает подвижную часть, которая может колебаться вокруг оси колебания; соединительную часть, которая проходит от подвижной части и торсионно деформируется в соответствии с колебанием подвижной части. Опорная часть поддерживает соединительную часть. Подвижная часть образует крестообразную форму в виде сверху с направления толщины подвижной части. 6 н. и 9 з.п. ф-лы, 15 ил.

Изобретение относится к технике защиты информации, при которой осуществляется уничтожение информации как на основании получения сигналов о попытке несанкционированного проникновения, так и по желанию пользователя. Технический результат: повышение эффективности защиты информации, размещенной на цифровом накопителе, при возникновении опасности ее утечки за счет ударно-механического и электромагнитного воздействия. Сущность: электромеханическое импульсное устройство ударно-механического и электромагнитного воздействия состоит из ферромагнитного каркаса 1, внутри которого коаксиально расположены индуктор 2, электропроводящий якорь 3 и ферромагнитный боек 4. К одной плоской поверхности электропроводящего якоря 3 присоединен силовой диск 5. Боек 4 выполнен с заостренным закаленным концом, направленным в сторону цифрового накопителя информации 6. Внутри каркаса 1 расположено несколько рычагов, каждый из которых состоит из двух противоположных плеч 7 и 8, разделенных опорой 9. Плоский конец 4в бойка 4 взаимодействует с плечом 7 рычага, а силовой диск 5 взаимодействует с плечом 8 рычага. Опоры рычагов 9 зафиксированы относительно съемной крышки каркаса 1. Катушка индуктора 2 намотана на направляющую втулку 10 бойка 4. Участок поверхности силового диска 5, взаимодействующий с плечом 8 рычага, выполнен выступающим. Для увеличения высоты выступающая часть силового диска 5 снабжена толкателем 11, выполненным в виде кольца. 10 з.п. ф-лы, 11 ил. При получении сигнала происходит возбуждение индуктора 2 от заряженного емкостного накопителя. Протекающий импульсный ток в индукторе 2 возбуждает магнитное поле, уничтожая находящуюся на накопителе 6 информацию. Магнитное поле индуктора 2 возбуждает вихревые токи в электропроводящем якоре 3. Возникающие при этом электродинамические силы обуславливают перемещение последнего вместе с силовым диском 5 от индуктора. Силовой диск 5 через толкатель 11 воздействует на плечи рычагов 8, конец которых перемещается в направлении от индуктора 2. При этом происходит поворот рычагов относительно неподвижных опор 9 и концы противоположных плеч рычагов 7 перемещаются в направлении индуктора 2, осуществляя силовое воздействие на плоский конец 4 бойка 4. При этом боек 4 перемещается в направлении индуктора, пробивая своим заостренным закаленным концом цифровой накопитель 6.

Изобретение относится к прессовому оборудованию, в котором давление плунжеру или плите передается электрическим приводом с импульсным электромагнитным двигателем. Электромагнитный пресс содержит станину, устройство питания, устройство управления и линейный электромагнитный двигатель. Двигатель включает цилиндрический статор с обмоткой возбуждения, комбинированный якорь с плоской дисковой частью, направляющий корпус, возвратную пружину, расположенную с предварительным поджатием. Для удержания комбинированного якоря предусмотрено устройство в виде цилиндрического электромагнита с магнитопроводом, обмоткой удержания и внешним притягивающимся якорем, роль которого выполняет плоская дисковая часть комбинированного якоря. Обмотка возбуждения и обмотка удержания соединены последовательно и шунтированы диодом. В результате обеспечивается увеличение среднего тягового усилия электромагнитного двигателя, что позволяет повысить коэффициент преобразования потребляемой прессом электрической энергии в механическую энергию. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим приводам с импульсными электромагнитными двигателями возвратно-поступательного действия. Импульсный электромагнитный привод состоит из линейного электромагнитного двигателя с устройством удержания якоря, содержащего цилиндрический статор (1) с обмоткой возбуждения (2), комбинированный якорь (3), возвратную пружину (4) с предварительным поджатием, направляющий корпус (5), устройство питания (8), шунтирующий диод (9) и устройство управления (10). Устройство удержания якоря состоит из цилиндрического электромагнита с магнитопроводом (6), обмоткой удержания (7) и внешней притягивающейся дисковой части комбинированного якоря (3). Технический результат заключается в увеличении среднего тягового усилия электромагнитного двигателя, развиваемого на интервале шунтирования диодом последовательно соединенных обмоток возбуждения и удержания. 2 ил.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к приводному устройству. Технический результат – повышение эффективности. Приводное устройство содержит статор, ротор и деформируемый соединительный элемент. Ротор соединен со статором через деформируемый соединительный элемент. Внешняя движущая сила приводит в действие деформируемый соединительный элемент, причём деформация происходит так, что ротор меняет свое положение по отношению к статору. При условии что не применяется никакая внешняя движущая сила, деформируемый соединительный элемент остается в положении (x0) равновесия сил. Сила на деформируемом соединительном элементе включает в себя силу (F1) деформации деформируемого соединительного элемента и первую естественную силу (F2) в направлении, противоположном направлению силы (F1) деформации. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к электротехнике, к устройствам возвратно-поступательного или ударного действия, применяемым для выполнения различных технологических операций. Технический результат состоит в повышении быстродействия. Срабатывает коммутатор, и конденсаторная батарея разряжается на пару электродов, между которыми инициируется искровой разряд, из-за которого в жидкости, заполняющей резервуар, возникает ударная волна, которая приводит в движение жидкость, заполняющую резервуар и направляющую трубу. Вместе с жидкостью начинает двигаться боек вправо. При подходе бойка к правому концу направляющей трубы постоянный магнит притягивает ферромагнитный противовес, закрепленный на правом плече двуплечего рычага, который поворачивается относительно оси вращения по движению часовой стрелки. Появившиеся излишки жидкости в резервуаре вытесняются в расширитель. При разряде конденсаторной батареи наблюдается противоположный процесс, в результате которого двуплечий рычаг поворачивается относительно оси вращения против движения часовой стрелки. Таким образом, завершается цикл работы электромагнитного двигателя. Начало нового цикла начинается с заряда конденсаторных батарей и. 1 ил.

Наверх