Магнитострикционный преобразователь

 

О П И С А Н И Е пц 535II4

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К аВтОРСКОММ СВИДНЕЛЬСТВ

Союз Советских

Социалистнческнх

Реслублнк (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.07.74 (21) 2044903/10 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.11.76. Бюллетень № 42 (51) М. Кл 2 В 06В 1/08

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений (53) УДК 534.232(088.8) Научно-исследовательский институт механики Московского ордена

Ленина и ордена Трудового Красного Знамени государственного университета им. М. В. Ломоносова и Специальное конструкторское и технологическое бюро аявители (54) МАГНИТОСТРИКЦИОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано в горной промышленности при разрушении горных пород.

Известны магнитострикционные вибраторы, состоящие из активного элемента, снабженного упругими прямолинейными накладками с блоком выхода в месте сочленений накладок с активным элементом (1).

Недостатком таких устройств является малая амплитуда колебаний при значительных размерах вибратора. Так, вибробур длиной

10 м при резонансе имеет амплитуду колебаний 3 мм.

Целью изобретения является увеличение амплитуды колебаний без изменения размеров преобразователя.

Это достигается тем, что в,предлагаемом преобразователе накладки выполнены в виде искривленных пружин, а выходной блок съема колебаний расположен в средней части накладок.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема описываемого преобразователя; на фиг. 2— эквивалентная схема,,поясняющая принцип работы устройства.

Магнитострикционный преобразователь включает в себя активный элемент 1 с обмоткой возбуждения, который широко известен в данной области промышленности и может быть любой известной конструкции. Концы 2 и 3 активного элемента сочленены с накладками 4 и 5, выполненными в виде искривленных пружин. Тип сочленения не оговаривается, так как он не влияет на существо устройства, в ча5 стности, здесь может быть зацепление. Количество искривленных пружин может быть увеличено при условии сохранения поперечной устойчивости активного элемента. Заданная степень искривления пружинных накладок до1О стигается в процессе их сочленения с активным элементом. Для этого накладки в исходном состоянии изготавливаются либо с увеличенным исходным искривлением и осуществляют предварительное растяжение активного

15 элемента, либо с увеличенной длиной и осуществляют предварительное сжатие активного элемента. В средней части накладок расположены выходные блоки съема колебаний 6 и 7, соединенные с породоразрушающим инстру20 ментом. Эти выходные блоки также могут быть любой известной конструкции. При подачи питания в обмотку активного элемента в нем возбуждаются магнитострикционные колебания, то-есть происходит изменение его

25 длины. Это вызывает изгибные колебания накладок 4, 5, причем, если начальный прогиб накладки мал, например, порядка 2 — 3 от длины, то амплитуда колебаний середины накладок Лй в 10 раз больше амплитуды Л1 ак30 тинного элемента.

535114

Формула изобретения

ЬЬ l

hl h

20! фуе

Составитель Н. Фомичев

Техред Е. Петрова

Редактор С. Хейфиц

Корректор Е. Хмелева

Заказ 2682/7 Изд. № 1832 Тираж 690 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

В этом легко убедиться, рассмотрев рычажный аналог настоящего преобразователя.

На фиг. 2,а изображен преобразователь, в котором активный элемент максимально удлинен (l), а изогнутые накладки заменены двумя рычагами, длиной а каждая.

На фиг. 2,б активный элемент сократился до размера Л/, что вызвало перемещение рычага на ЛЬ, причем легко видеть, что (h +-- д/;) : ав — (/ с), h2 = =аа I.ç .

Вычитая из первого равенства второе и пренебрегая членами второго порядка малости, получаем

В настоящем устройстве прогиб |пружины h значительно меньше длины активного элемента.l, и из последнего соотношения видно, что амплитуда .колебаний середины накладки в месте размещения выходного блока в l/h раз больше, чем амплитуда колебаний концов активного элемента. В соопветствии с этим увеличивается амплитуда колебаний породоразрушающего инструмента.

Магнитострикционный преобразователь, содержащий активный элемент, выполненный в виде стержня из магнитострикционного материала с обмоткой и накладками, концы которых сочленены с кон ца,ми активного элемента и предварительно напряжены, а также выходной блок съема колебаний, о тл и ч а ю щ и й15 с я тем, что, с целью увеличения амплитуды колебаний без изменения размеров преобразователя, накладки выполнены в виде искривленных пружин, а выходной блок съема колебаний расположен в средней части накладок.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе.

1. Авт. свид. Мз 38б683, М. Кл. В 06В 1/08, 25 1968.