Устройство для возбуждения крутильных колебаний во вращающемся объекте

 

О П И С А Н И Е (>ii992103

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтекик

Социалистическим

Рвелублни (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заввлеио06.11.81 (21) Э354027/18 10 с присоедииеииен заявки М (Sl )N. Кл.

В 06 В 1/04

1ееудереюввй кенмтет

СССР

N делан маабретеммй и етернтмм (23) Приоритет

Опубликовано 30.01.83. Бюллетень I@4 (53) УДК 53 4. .232(088.8) Дата опубликоваиия описаиия 30.01.83

Л. Н. Петрашииа, Л. H. Карпенко, Л. С. Мф ашкин и В. А, Прокопенко С -;.ЯЯ;ад

" : М4 -м1 у " ч " *МЧ1 м.з дс 4 фЯ

Ленинградский ордена Ленина политехнич кий М 4р;у -g„.. институт им. М. И. Калинина (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ КРУТИЛЬНЫХ

КОЛЕБАНИЙ BO ВРАЩАЮЩЕМСЯ ОБЪЕКТЕ

Изобретение относится к вибротехнике и машиностроению и может быть использовано в технологических операциях, связанных с применением колебаний, и в устройствах, например в металлорежу. щих станках.

Известно устройство для возбуждения крутнльных колебаний во вращающемся объекте, содержащее две электромагнитные обмотки постоянного и переменного тока, в зазоре между которыми расположен магнитный порошок (1), Однако такой элек тромагнитньтй порошковый. вибратор обеспечивает перемен ность скорости вращения за счет созда ния тормозного момента взаимодействием полей двух обмоток.

При этом, технологические возможности его являются ограниченными, так как им может быть реализован: диапазон изменении частоты не более 0-30"40Гп, Кроме того, конструкпия1 усложнена устройством токоподвода к подвижной обмотке, которая ввиду нестабильности элект2 рических параметров подвижных контактов, не обеспечивает постоянства настройки технологических режимов, например резания Недостатком этого уст-ройства также является необходимос п

5 специального контроля за состоянием магнитного порошка.

Наиболее близким ек предлагаемому по технической сущности является уст— ройс тво, содержащее шпиндепьный узел, неподвижную систему с обмотками постоянного тока и возбуждающий колебания элемент j2).

Недостатком устройства является его15 ненадежность из-за наличия в нем токоподвода к. подвижным обмоткам и ввиду высоких требований к рабочему магнитному зазору (его малости). Кроме того, возможности по обеспечению рабочих частиц колебаний снижаются из-за громоздкости и сложности подвижных маг- нитов, что при условии обеспечения постоянства переменной составляющей силы

992103

3 лимитирует количество пар полюсов, а следовательно и частоту.

Бель изобретения — повышение надежности устройства, упрощение конструкции и расширение рабочего диапазона частот.

Поставленная цель достигается тем, что возбуждающий колебания элемент выполнен в виде электропроводного зубчатого диска, размещенного в рабочем зазоре неподвижной магнитной системы.

На фиг. 1 представлено устройство; на фиг. 2 — эскиз возбуждающего колебания элементов.

На вращающийся шпиндель 1 крепится диск 2 из материала с низким удельным электрическим сопротивлением (наприме 4 иэ меди). Диск имеет зубцы и расположен в воздушном зазоре магнитоцровода.

Магнитопровод образрван крышками 3 и

4, корпусом 5, он может бы гь снабжен экранами 6 и 7 иэ электропроводного материала (например из меди), Магнитное поле в зазоре создается при протекании тока по обмоткам 8 и 9, питаемым постоянным напряжением и включенным согласно.

Устройство работает следующим образом, При вращении шпинделя зубцы диска поочередно входят в воздушный зазор, периодически изменяя его магнитное сопротивление. При входе в зазор зубца диска, который имеет.большу|о электропроводность, в соответствии с принципом постоянства потокосцепления в теле зубца и экрана индуктируются токи, которые вытесняют магнитный поток из пространства между зубцом и экраном. При этом изменяется энергия, запасенная в магнитиом поле и, следовательно, появляется вращающий момент, препятствующий вхождению зубца в зазор М = -"-й Ф/ (QP,. где М -момент

4 C - магнитная энергия в системе; ф — угловое перемещение диска.

Таким образом, на зубчатый диск, жестко связанный с патроном шпинделя, действует сила, тормозящая его движение при входе в зазор с магнитным полем, что вызывает крутильные колебания во всей подвижной вращающейся системе.

Частота действия силы пропорциональна О частоте вращения вала и количеству зубцов диска.

Использование предлагаемого ус т ройства позволяет реализовать в крутиль ной системе станка частоту механичес1 кого воздействия на патрон s широком диапазоне частот 4-1000 Гц. Амплитуда момента зависит от размеров магнитопровода и радиуса диска.

Формула изобретения

Устройство для возбуждения крутильных колебаний во врашаюпнмся объекте, 25 содержащее шпиидельный узел, неподвижную магнитную систему с обмотками постоянного тока и возбуждающий колебания элемент, установленный на шпинделе, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройстЗО ва, упрощения конструкции и расширения рабочего диапазона частот, возбуждающий колебания элемент выполнен в виде

:электропроводного зубчатого диска, раз-, мещенного в рабочем зазоре неподвижной магнитной системы.

Ис точники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ривин E. И. Динамика приводов станков. М., Машиностроение, 1966, 4о с 104

2. Авторское .свидетельство СССР кь 441040, кл, В 06 В 1/04, 1971.

992103

8,7

Составитещ В. Пщюгов

Редактор А. Мотыль Техред T.ôàHòà Корректор У. Пономаренко

Заказ 191/8 Тираж 490 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130З5, Москва, Ж-З5, Раушская наб., д. 4/5

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