Виброударное устройство

 

О П И С А Н И Е, 1889795

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическик

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 22.02.80 (2!) 2893341/29-33 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (-1) М Кл з

Е 02 D 7/18

Е 21 С 3/16

Государстееиинй комитет (53) УДК 624.155.. 15 (088.8) Опубликовано 15.12.81. Бюллетень № 46

Дата опубликования описания 25.12.81 по делан иэооретеиий и открытий

В. Н. Вязовикин, Л. B Ерофеев, А. М. Красовицкий, 1О. А. Нартов и О. Я. Сивков (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский инстит т строительного и дорожного машиностроения (71) Заявитель (54) ВИБРОУДАРНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к вибрационной и вибрационно-ударной технике и может быть использовано для забивания свай, разрушения мерзлых грунтов и твердых материалов, а также в качестве устройств, генерирующих колебания.

Известны виброударные устройства, в которых привод возвратно-поступательного движения осуществляется с помощью электромагнитов, например с помощью электрического молота, содержащего корпус с обмотками электромагнитов, сердечник электромагнита в виде ударной части и систему управления и коммутации электрообмоток с применением тиристоров. Работа осуществляется путем переключения токов в обмотках электромагнита в моменты изменения направления (подъем и удар) (1).

Недостатками этого устройства являются тяжелые режимы работы при переключении обмоток электромагнита в противоположные стороны, низкий коэффициент полезного магнита в противоположные стороны, низкий КПД, высокая частота переключений, низкая надежность и небольшой срок службы. Кроме этого, требуется сложная аппаратура коммутаций токов.

Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее корпус, размещенную в нем ударную часть с монтированным в корпусе магнитным приводом ее возвратно-поступательного перемещения и привод вращения. При этом корпус имеет возможность перемещения или вращения.

При вращении одного цилиндра корпуса или ударной части взаимодействие магнитов таково, что второй цилиндр осуществляет периодически возвратно-поступательное движение. В данном случае вращающиеся магниты взаимодействуют с магнитами второго цилиндра то на притяжение, то на отталкивание (2).

В устройстве две подвижные части: одна вращается, другая движется возвратно-поступательно. На подшипники вращающейся части прикладывается нагрузка от вибрации, в результате чего снижается надежность. Поэтому использование устройства в ударном режиме, а также осу|цествление вибраций высокой интенсивности, нецелеЗт сообразно. Кроме того, на цилиндре, работающем в режиме возвратно-поступательного движения, расположены магниты. При этом вибрация и особенно ударные нагруз889795 ки приводят к потере свойств магнитов, что также снижает надежность и долговечность работы устройства и делает экономически невыгодным использование этого устройства в ударном режиме. Недостатком этого устройства является также частичное использование нормальной составляющей силы взаимодействия магнитов, работающей на притяжение и отталкивание, получаемое за счет сплошной винтовой конструкции магнитов. Это не позволяет получать большую амплитуду хода и, следовательно, эффективно использовать большую кинетическую энергию подвижной части и большую производительность. Кроме того, наличие двух подвижных частей — сердечника-ротора и статора, затрудняет подвод и использование электроэнергии в приводе возвратнопоступательного движения.

Целью изобретения является повышение надежности и производительности работы.

Цель достигается тем, что в виброударном устройстве, содержащем корпус, размещенную в нем ударную часть с монтированным в корпусе магнитным приводом ее возвратно-поступательного перемещения и привод вращения, корпус монтирован неподвижно, а магнитный привод возвратнопоступательного перемещения ударной части выполнен в виде парных магнитов, расположенных в корпусе ярусами, причем магниты одного яруса установлены в плоскости, перпендикулярной плоскости расположения магнитов другого яруса, а в каждом ярусе магниты размещены диаметрально противоположно друг другу, при этом ударная часть выполнена из немагнитного материала с ферромагнитными пластинами, расположенными параллельно и симметрично ее вертикальной оси.

На чертеже изображена схема вибрационно-ударного устройства с приводом, использующим постоянные магниты (могут быть также использованы электромагниты с приводом в виде линейного асинхронного двигателя).

Устройство состоит из привода вращательного движения 1, первой пары магнитов 2 привода поступательного движения вверх, ферромагнетиков (стальных пластин)

3, расположенных по противоположным образующим, цилиндрического сердечника ударной части 4, второй пары магнитов 5 привода поступательного движения, расположенных, как и первые, на неподвижном корпусе 6. Магниты каждой пары (2 и 5) расположены в горизонтальных плоскостях симметрично относительно вертикальной оси и на одном расстоянии от оси.

Каждая пара магнитов лежит на соответствующей горизонтальной плоскости, причем одна плоскость находится под другой. Оси, лежащие в горизонтальных плоскостях и ю

45 ключения, может быть получен высокий

КПД и, следовательно, высокая экономическая эффективность работы. Предлагаеso мая конструкция обеспечивает большую длину перемещения ударной части за счет ис5S

S о

26

25 зо зз соединяющие центры магнитов каждой пары, сдвинуты на 90 друг относительно друга. Магниты намагничены перпендикулярно направлению движения ударной части, которое осуществляется вдоль вертикальной оси. В соответствии с этим для движения вдоль вертикальной оси используется тангенциальная составляющая сил магнитов.

Это позволяет использовать усилия магнитов на большой длине перемещения ударной части 4. Ударная часть 4 содержит два ферромагнетика 3 (стальные пластины), расположенных параллельно и симметрично относительно вертикальной оси, и может вращаться относительно вертикальной оси.

Ферромагнетики и магниты имеют смещение, обусловленное характеристиками магнитов по вертикали.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Под действием момента вращения, создаваемого приводом 1, ударная часть 4, вращаясь, приводит ферромагнетики 3 к магнитам 2, которые поднимают ударную часть. При дальнейшем повороте через 90 ферромагнетики, выйдя из взаимодействия с магнитами 2, входят во взаимодействие с магнитами 5, и под действием этой силы и силы тяжести осуществляется движение вниз и удар. При дальнейшем движении цикл повторяется. При увеличении скорости вращения увеличивается частота вибрации или ударов и изменяется энергия ударов. При изменении скорости вращения может изменяться амплитуда поступательного движения. Таким образом достигается регулирование режимом работы.

Использование неподвижного статора позволяет удалить с ротора (ударной части) магниты, подвергающиеся виброударному воздействию, что повышает надежность работы устройства. Неподвижный статор позволяет разместить на нем обмотки электропривода, т. е. создавать машины с использованием электроэнергии, которые могут быть иногда более эффективными.

Так как вращение привода,. а также работа приводов поступательного движения осуществляются в одну сторону без перепользования только усилий смещения магнитов в двух раздельных приводах поступательного движения. Это позволяет получить большую энергию удара и производительность работы. Кроме того, применение электроэнергии в приводах обеспечивает возможность гибкого регулирования режимов работы, а также высокую эффективность и производительность работы.

889795

Формула изобретения

Составитель Н. Заболоцкая

Редактор .Ч. Копецкая Тех ред А. Бойкас Корректор H. Швыдкая

Заказ 10913/49 Тираж 696 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Виброударное устройство, содержащее корпус, размещенную в нем ударную часть с монтированным в корпусе магнитным приводом ее возвратно-поступательного перемещения и привод вращения, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и производительности работы, корпус монтирован неподвижно, а магнитный привод возвратно-поступательного перемещения ударной части выполнен в виде парных магнитов, расположенных в. корпусе ярусами, причем магниты одного яруса установлены в плоскости, перпендикулярной плоскости расположения магнитов другого яруса, а в каждом ярусе магниты размещены диаметрально противоположно друг другу, при этом ударная часть выполнена

5 из немагнитного материала с ферромагнитными пластинами, расположенными параллельно и симметрично ее вертикальной оси.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 497405, кл. Е 21 С 3/16, 1970.

2. Патент США № 3483412, кл. 310 — 103, опублик. 1969.