Ударная установка с электромагнитным приводом

Ударная установка с электромагнитным приводом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК др 4 В 21 J 7/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABT0PCK0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ л ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3782019/25-27 (22) 08.08.84

{46) 07.03.86. Бюл. Ф 9 (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт сверхтвердых материалов AH УССР (72) Ю.Г.Камчатный, В.В.Маковецкий, А.А.Барышников, А.Н,Климович и

В.П.Полянка

1,53) 62!.318.3 (088.8) (56) Рыжов Э.В. и др. Контактирование твердых тел при статических и динамических нагрузках. — Киев: Наукова думка, 1982, с. 63-64. (54) (57) 1. УДАРНАЯ. УСТАНОВКА С

ЭЛЕКТРОИАГНИТНЬ1М НРИВОДОМ, содержащая основание для размещения обрабатываемого изделия, связанный с основанием корпус с размещенной в нем направляющей трубой с фиксатором, установленные внутри направляющей трубы подвижный сердечник с ударником, а снаружи трубы первый силовоэд

„„Я О„„д2шщ ф A. будитель в виде катушки индуктивности, соединенный через коммутатор с источником импульсного тока, а также схема регистрации скорости удара с датчиками положения бойка, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения производительности путем сокращения времени обратного хода сердечника с ударником, она снабжена вто" рым силовоэбудителем в виде катушки индуктивности, установленным на направляюшей трубе соосно с первым си- . ловозбудителем и диодом, через который вторая катушка индуктивности подключена встречно к коммутатору, прй,этом схема регистрации скорости удара выполнена в виде двух усилителей, соединенных входами с датчиками положения бойка, а выходами — с триггером, выход которого подключен к входу генератора импульсов, выход которого соединен с входом электронного счетчика. г

2. Установка по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью регулирования скорости подъема сердечни, ка с ударником в исходное положение, обмотки силовозбудителей соединены между собой через разрядную цепь, выполненную в виде последовательно включенных конденсатора, диода и переменного резистора.

3. Установка .,цо п.I, о т л и ч аю щ а я с я тем, что первый силовозбудитель выполнен в виде электро,динамического излучателя с плоской спиралью и мембранрй, а подвижный

215814 сердечник жестко соединен с магнитным переходником и мембраной.

4. Установка по пп. 1 и 3, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что датчики положения ударника выполнены на основе пьезоэлектрических и фотоэлементов, причем один из пьезодатчиков размещен непосредственно на стыке соударяющихся поверхностей, а схема регистрации скорости удара дополнительно снабжена блоком из- мерения амплитуды импульсов, подключенным к выходу усилителя сигналов этого датчика.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкции оборудования для обработки давлением, Цель изобретения — повышение производительности установки путем 5 сокращения времени возврата сердечника с бойком в верхнее исходное положение, а также регулирование ско- рости подъема сердечника с ударником s исходное положение. )О

На фиг. 1 приведена схема ударной установки с силовозбудителями в виде двух катушек нндуктивиостей и схемой регистрации скорости удара, датчики которой выполнены в 15 виде фотоэлементов; на фиг. 2 — эквивалентная схема соединения обмоток силовоэбудителей;; на фиг. 3 — схема 1 ударной установки с силовозбудителями в виде катушки индуктивности и 20 электродинамического излучателя и схемой регистрации скорости удара, датчики которой выполнены в виде фото и пьезоэлемента.

Ударная установка (фнг.1) содер- 2 жит платформу 1 для размещения иэделий 2 и корпус 3. Внутри последнего установлена направляющая труба 4 с фиксатором 5 и подвижным сердечником 6, на конце которого

30 закреплен ударник 7. На сердечнике выполнена кольцевая канавка для упора фиксатора 5. Снаружи трубы 4 с0осН0 расположены два силовозбудителя 8 и 9, каждый из которых представляет собой катушку индуктивнос35 ти. Для уменьшения взаимного влияния одной на другую, катушки 8 и 9 разделяются магнитным экраном (не показано) . Выводы катушки 8 через коммутатор 10 подключены к источнику 11 импульсного тока. Один вывод катушки 9 соединен с соответствующим выводом катушки 8 непосредст- у венно, а другой — через диод 12 во встречном включении. В состав установки также входит схема 13 регистрации скорости удара, содержащая два датчика 14 и 15 положения ударника 7, два усилителя 16 и 17, триггер 18, генератор 19 импульсов калиброванной частоты в электронный счетчик-20 импульсов.

Ударная установка на фиг. 3 отличается от установки на фиг.l тем, что один из силовозбудителей рабочего хода представляет собой электродинамнческий излучатель в виде плоской спирали 21 и мембраны 22. Он расположен соосно с катушкой 9 и через переходник 23, служащий магнитным экраном, механически воздействует на сердечник б. Обмотки силовозбудителей соединены через диод 12, конденсатор 24 и переменный резистор 25, включенные последовательно. Кроме того,в схеме 13 регистрации скорости удара один из датчиков 15 выполнен в виде пьезоэлемента и установлен непосредственно на поверхности изделия 2, а к усилителю 17 подключено дополнительное звено-измеритель 26 амплитуды импульсов датчика 15, Ударная установка работает следующим образом.

В исходном состоянии сердечник 6 удерживается фиксатором 5 в верхнем положении (фиг.1) . При подаче импуль са тока на силовозбудитель 8 обмотка катушки индуктивности создает электромагнитное поле, втягивая сердечник 6. Последний, преодолев сопротивление фиксатора 5, движется по направляющей трубе 4. Силовозбуднтель 9 в это время бездействует, так как ток по обмотке его катушки на протекает из-за встречного включенного диода 12.

По мере продвижения ударник 7 достигает сначала уровня установки датчика 14, а затем датчика 15. Выработанные ими электрические сигналы в виде импульсов малой длительности усиливаются блоками 16 и 17 и используются для управления работой триггера 18. Прямоугольный импульс, длительность которого соответствует времени прохождения ударником 6 расстояние 1 между датчиками 14 и 15, запускает генератор 19, который за этот отрезок -времени выработает ряд импульсов калиброванной частоты следования, что фиксируется счетчиком 20.

По измеренному числу импульсов и известному периоду их следования определяют время 1, в течение которого ударник преодолевает расстояние 1 а так как это расстояние известно, то легко определяется скорость уда6 ра Ч

Ф

После удара, за счет упругих сил, ударник 7 с с сердечником 6 совершают движение в противоположном направлении. В то.же время за счет электромагнитной энергии, запасенной в обмотке катушки 8, начинает протекать ток по обмотке катушки 9 и теперь уже эта катушка втягивает сердечник 6, который стремится занять исходное положение. Таким образом, усилие отскока и катушка 3 действуют в одном направлении. Так как энергия катушки 9 не пополняет..ся, то ток катушки 8 уменьшается, движение сердечника 6 замедляется, что требуется для того, чтобы зафиксировать его в исходном положении. При соотношении витков катушки

1215814 4

8 и 9 два к одному или три к одному обеспечивается высокопроизводительная работа установки, причем потребляет она столько же энергии, сколько установка с одним силовозбудителем.

Установка i ôèã.Ç îòëè÷àåòñÿ тем, что сердечник 6 жестко соединен с переходником 23, выполненным из маг1р нитного материала и мембраной 22 с большой электропроводностью. Движение сердечника 6 в прямом направлении происходит. за счет пондеро-моторных вил, возникающих при прохождении импульсного тока через. плоскую катушку электродинамического излучателя, применение которого позволяет повысить скорость удара. Кроме того, использование в качестве одного из

20 датчиков положения пьезоэлемента 15 позволяет не только устанавливать его на обрабатываемое (исследуемое) изделие любой конфигурации, но и измерять наряду со скоростью и силу

Включение последовательно с дИодом 12 конденсатора 24 и переменного резистора 25 позволяет подбирать оптимальные условия возвращения ударника в исходное положение путем регулирования фазы и величины тока через индуктивность второго силовозбудителя 3.

-Ударная установка может быть использована как для исследования, З5 так и для технологических целей, например, шаржирования поверхностей..

При шаржировании методами динамического нагружеиия и наложения колебаний на инструмент внедрение

46 зерен в поверхностные слои металла осуществляется под действием нормальной силы и при отсутствии сил трения возникающей от перемещения притира. Это достигается за счет мало4$ го времени воздействия нормальной силы на притир, так как при кратковременном ее воздействии перемещение притира практически отсутствует.

50 Таким образом, применение предлагаемой установки для шаржирования плоских поверхностей весьма перспективно»

Эффективность ударной уетановки у обуславливается повышением производительности sa счет сокращения времени цикла работы.

1215814

4ю

Составитель В. Стоколов

Техред О.Ващишнна . Корректор В. Бутяга

Редактор М.Бланар

Тираж 656 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 932/10 г

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4