Электромагнитный вибратор

 

Союз Соввтскии

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()978946 (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 10.04.81 (2! ) 3277554/18-10 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 07. 12.82. Бюллетен № 45

Дата опубликования описания 07.12.82 (51)М. Кл.

В Об В 1/04

3Ьеударстюный комитет

СССР

N делам изобретений и открытий (53) УДК 534.232 (088.8 ) (72) Авторы изобретения

A. M. Гушин, Ю, С. Панчеха и Н. Ф. Шериков (7!) заявители (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ВИБРАТОР

Изобретение относится к вибрационной технике и может найти применение в области электронных методов обработки, в частности при электроискровом легировании деталей.

Известен, электромагнитный вибратор, содеркаший магнитопровод с двумя ка;тушками, расположенными с двух сторон по отношению к оси колебания якоря, с закрепленным на нем деркателем электрода (1).

Недостатком устройства является отсутствие возможности автоматического регулирования амплитуды колебаний вибра15 тора.

Наиболее близок к предлагаемому электродинамический вибратор, содеркаший магнитопровод с магнитной системой,2о обраэуюшей два соосных кольцевых зазора, в которых расположен -выполненный. в виде гильзы якорь, на котором укреплены катушки (2 3 ..

Однако данный вибратор имеет недостаточные возможности, т. к. не позволяет изменять среднее положение якоря и сохранять его центровку в зазоре.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет самоцентровки якоря и возможности управления при этом его средним положением.

Поставленная цель достигается тем, что магнитная .система выполнена в виде четного числа пар кольцевых магнитов, осоосно расположенных один в другом и намагниченных в осевом направлении, причем магниты меньшего диаметра расположены внутри якоря и намагничены в одном направлении с магнитом большего диаметра своей пары и противоположно с магнитами соседней пары, а катушки распсЪожены вне кольцевых зазоров, выполнены двухсекционными по радиусу со встречным включением обмоток секций и количество их - нечетное. Кольцевые магниты могут быть выполнены в пиле по978946 ф г.гоянных магнитов, а также в виде электр» рома гн ито в.

На чертеже представлена схема описываемого устройства.

Внутри корпуса магнитопровода 1 размешены элементы магнитной системы, состоящей иэ соосно расположенных кольцевых постоянных магнитов 2 - 5 (если магниты выполнены в виде электромагнитов, добавляются электромагнитные ка- IO тушки 6 — 9). Подвижная гильза-якорь 10 располо кена соосно с элементами магнитной системы, между кольцевыми магнитами большего и меньшего диаметров. В гильзе между парами кольцевых магнитов меньшего и большего диаметров установлены катушки 11 — 16.

Катушки 14, 15 (13, 16) имеют противоположное направление навивки по отношению к катушке 11 (12). 20

Катушки 11 и 12, 13 и 14, 15 и 16 имеют взаимно противоположные направления тока при их включении. Катушки электромагнитов 6 — 9 подключаются к источнику постоянного тока (клеммы 17, 2s

18). Катушки 11, 14, 15, как и катуш ки 12, 13, 16, соеаенены между собой и цоцкло ены к клеммам источника постоянного тоха 19, 20 через полностью управляемые ключи 21, 22, имеющие подклю- зо чающие клеммы 23 — 28.

Ключи 21, 22 могут быть выполнены в виде транзисторов g р и типа с подключенными резисторами 29, 30 в пепи коллектор — база. База транзистора подключается к блоку переключения 31 (см. фпг. 3, 4).

К подвижной гильзе 10 может быть прикреплен электрод-инструмент 32, Следует отметить,. что элементы маг

40 питой системы 2, 4, 6, 9 и 3, 5, 7,8 установлены в корпусе 1 навстречу друг другу одноименными магнитными полюсами, так что в пространстве, где располагаются катушки 11 - 16 образуется хва45 зиоднородное магнитное поле, направление магнитной индукции которого перпендикулярно оси катушек 11 — 16. Б момент включения, выключения управляющих ключей 21, 22 в катушках якоря 11 - 16 © возникает ЭДС самоиндукции, имеющая противоположное направление по отноше.нию к направлению тока в катушке. В целях исключения пробоя управляющих ключей катушки якоря зашунтированы диодами 33.

Устройство работает следующим образом.

При прохождении тока по катушкам 11, 14, 15 или 12, 13, 16 на эти катушки, а значит и на гильзу 10, на которой они закреплены, будет действовать сила bF.

Сила, действуюшая на проводник с током в магнитном лоле, определяется по закону Ампера:

ЬF =: ьЕВв1н 3, где,1 - сила Фока;

p - индукция магнитного поля;

gP — малая: (элементарная) длина проводника; (Ъ - угол между 3 и дГ

Направление силы AF определяется правилом левой руки. При включении ключа 21 или 22 гильза 10 перемешается в одном или другом направлении. Так как ключи 21 и 22 — электронные, то, управляя ими, можно задать любой закон перемещения гильзы с электродом-инструментом 32.

Следует отметить одну особенность конструкции устройства. Такое расположение элементов магнитной системы 4, 5, 8, 9 внутри элементов 2, 3, 6, 7 позволяет получить эффект "магнитной подушки для якоря, при котором гильза

10 с катушками 11 - 16 плывет, контактируя практически с корпусом 1 лишь поверхностями вырезанных в гильзе лепестков, выходяших эа корпус, к которым прикрепляется электрод-инструмент 32 или любой другой исполнительный элемент. Это объясняется тем, что направление индукции магнитного поля не строго перпендикулярно оси катушек 11 — 16.

Всегда ес гь составляющие магнитной индукции Р, направленные по оси катушек

11 - 16. Эти составляюшие магнитной индукции от магнитных систем 2, 6, 3, 7 и 3, 4, 5, 8 имеют взаимно противоположное направление и обеспечивают появление радиальных сил, притягиваюших (отталкивающих) гильзу 10 с катушками

11 - 16 к периферии корпуса (оси корпуса). Гильза самоцентрируется автоматически, т. е. радиальные силы самобалансируются. При смешении оси гильзы от оси корпуса изменяется индукция магнит.— ного поля, соответственно от внутренних магнитов 4, 5, 8, 9 и внешних л агнитов

2, 3, 6, 7, что вызывает изменение радиальных сил, которые стремятся уравновеситься, перемещая гильзу с катушками

11 - 16 в такое положение (F> изк к .оси корпуса 1), при котором» «1i цо и 1»

5 c 7P, ) вуюшая всех сил, действуюших на катушки 11 - 16 с гильзой, равнялась бы нулю).

Таким образом, использование описанной конструкции позволяет центрировать якорь и управлять его средним положением, что необходимо при расходе элект,рода (инструмента) при выполнении операций, связанных, например, с электроискровым легированием.

Формула из об рете н и я

1.. Электромагнитный вибратор, содержаший магнитопровод с магнитной системой, образуюшей два соосных кольцевых 5 зазора, в которых расположен выполненный в виде гильзы якорь, на котором укреплены катушки, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет само- 20

lIBHTpoBKH якоря и возможности управления при этом его средним осевым положением магнитная система выполнена в виде четного числа пар кольцевых магнит оп, соосно расиолож Hltblx олин в другом и намагниченных в осевом лапГивлении, ири этом магниты меньшего диаметра расположены внутри якоря и намагничены в одном направлении с магнитом большего диаметра своей пары и противоположно с магнитами соседней пары, а катушки расположены вне кольцевых зазоров, выполнены двухсекиионными по радиусу со встречным включением обмоток секций и количество их - нечетное.

2. Вибратор ио и. 1. о т л и ч а юш и и с я тем, что кольцевые магниты выполнены в вцие постоянных магнитов.

3. Вибратор по и. 1, о т л и ч а юш и и с я тем, что магниты выполнены в виде электромагнитов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 464434, кл. В 23 В 1/18, 1973.

2. Генкин М. Д. и др. Электродинаические вибраторы, изд. Машинострое, ние, М., 1 68.

ВНИ И ПИ Лака

Тираж 405 Il

Филиал Г!Г!Г! г.Ужгород,ул, Пр ияр