Генератор механических колебаний

Генератор механических колебаний

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

Союз -Советских

Социалистических

Республик (1> 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25.07.80 (21) 2967517/18-10 с присоединением заявки Мв— (23) Приоритет —(51) М. Кл.

В 06 В l /04

Гвеударетввиимй квмитет

СССР (53) УДК 534.232 (088.8) Опубликовано 30.С5.82. Бюллетень Ме 2

Дата опубликования описания 10.06.82 пв делам иэвбретеиий и вткрмтий

И. Х. Хайруллин, А. А. Захаров, В. С. Сыромят ков-и М. М. Искаков (72) Авторы изобретения

Уфимский авиационный институт им. Орджоники (71) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР МЕХАНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ

Изобретение относится к вибрационной технике, а именно к электродинамическим генераторам колебаний, и может быть использовано для испытаний надежности приборов и материалов на вибропрочность и виброустойчивость, в технике обработки металлов давлением, резанием и сваркой.

Известен электродинамический возбудитель продольных и крутильных колебаний, содержащий магнитопровод с кольцевым воздушным зазором, катушку подмагничивания и подвижную систему, включающую расположенную в воздушном зазоре магнитопровода цилиндрическую катушку возбуждения продольных колебаний и катушку возбуждения крутильных колебаний (1).

Недостатком указанного электродинамического возбудителя колебаний является само расположение катушек возбуждения в подвижной системе, что уменьшает надежность устройства, так как интенсивность отказа вибрирующих ка гушек (разрушение и пробой изоляции) больше по сравнению с неподвижными катушками возбуждения.

Кроме этого, такое расположение усложняет конструкцию подвижной системы и всего устройтсства в целом, в частности за1руднен подвод напряжения питания из-за вибрации проводов, приводящих к их быстрому излому, а также конструкция этого возоудителя усложнена за счет наличия нескольких обмоток возбуждения.

Наиболее близким к предлагаемому является электродйнамнческий вибратор, содержащий магнитопровод, обмотку возо, ждения, намотанную на центральный стер жень, по обе стороны от которого с за"-ором расположены магнитные полюса обмотками подмагничивания и подвижный элемент в виде полого цилиндра, коаксиально размещенного в зазоре (2).

Однако известное устройство имеет малые функциональные возможности, а именно наличие у вибрирующего элемента только одной степени свободы в продольном направлении (вдоль центрального стержня).

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей генератора за счет получения продольно-крутильных ко931233

1О

25

З0

3 лебаний и повышение коэффициента полезного действия.

Поставленная цель достигается тем, что в боковой стенке полого цилиндра выполнены под углом к его оси окна, через которые пропущен центральный стержень, при этом участки боковой поверхности цилиндра расположены против полюсов.

Магнитные полюса выполнены со скосом под углом, равным углу скоса окон в цилиндре.

На фиг. 1 представлен генератор колебаний, поперечный разрез; на фиг. 2 сечение А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б — Б на фиг. 2; на фиг. 4 — пересечение полого цилиндра с центральным стержнем.

Генератор механических колебаний состоит из магнитопровода 1, обмотки 2 возбуждения переменного тока, являющейся по существу первичной обмоткой трансформатора, намотанной на центральный стержень

3 магнитопровода, выполненного из листов электротехнической стали, содержащего магнитные полюса 4 с обмоткой 5 подмагничивания (питаемой постоянным током), которые могут быть выполнены со скосом, повторяющим угол P — угол между образующей полого цилиндра 6, имеющего окна, например, в виде параллелограммов на развертке боковой поверхности цилиндра, причем две стороны каждого из параллелограммов перпендикулярны к образующей цилиндра, представляющего собой короткозамкнутый виток (вторичную обмотку трансформатора), который состоит из двух круглых оснований, жестко соединенных с двумя скошенными и вогнутыми пластинами, и закреплены на валу 7 размещением в подшипниках 8 (либо осевых, либо скольжения) корпуса 9.

Указанное расположение вала в подшипниках дает ему две степени свободы: возможность вращения и продольного перемещения вдоль оси.

Угол ф лежит в пределах 0 (,В (90, так как конструктивно и теоретически невозможно достичь перпендикулярности к образующей полого цилиндра всех сторон параллелограмма, Генератор колебаний работает следующим образом.

При подаче постоянного напряжения на обмотку 5 подмагничивания и переменного напряжения на обмотку 2 возбуждения создается условие нахождения проводника с переменным током в постоянном магнитном поле, на который действует переменная толкающая сила F, перпендикулярная наведенному переменному току в проводнике.

В данном случае постоянное магнитное поле возникает в двух рабочих зазорах, 4 между магнитными полюсами 4 и центральным стержнем 3 магнитопровода I, а роль проводника играют участки полого цилиндра 6, перемещение в этих рабочих зазорах, составляющие короткозамкнутый виток.

Благодаря углу р и двум степеням свободы вала 7, жестко связанного с ним короткозамкнутого витка, F разлагается на две соответствующие силы: Fgp nродоль11ых и F„ крутильных колебаний (фиг. 3), соответствующих F, характеризующую сложные продольно-крутильные колебания (винтовые).

Указанное выполнение вторичной обмотки и ее взаимное расположение с центральным стержнем позволяет расширить функциональные возможности известных генераторов, служащих в качестве приводов вибростендов, виброконвейеров и других вибромеханизмов.

Кроме того, выполнение полюсов со скосом, повторяющим угол р, позволяет уменьшить площадь магнитных полюсов, их габариты, что ведет к уменьшению расхода меди на обмотку подмагничивания, т. е. уменьшить ток намагничивания (потребляемый ток сети), и таким образом, уменьшить подводимую мощность и повысить коэффициент полезного действия.

Формула изобретения

l. Генератор механических колебаний, содержащий магнитопровод, обмотку возбуждения, намотанную на центральный стержень, по обе стороны от которого с зазором расположены магнитные полюса с обмотками подмагничивания и подвижный элемент в виде полого цилиндра, коаксиально размещенного в зазоре, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет получения продольно-крутильных колебаний, в боковой стенке полого цилиндра выполнены под углом к его оси окна, через которые пропущен центральный стержнень, при этом участки боковой поверхности цилиндра расположены против полюсов.

2. Генератор по и. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента полезного действия, магнитные полюса выполнены со скосом под углом, равным углу скоса окон в цилиндре.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 380363, кл. В 06 В 1/04, 1973.

2. Генкин И. Л., Русаков А. И. и Яблонский Г. Б. Электродинамические вибраторы. М., «Машиностроение», 1975, с. 19.

Составитель В. Пирогов

Редактор С. Крупенина Техред А. Бойкас Корректор Н. Стец

Заказ 3507/6 Тираж 499 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! l 3035, Москва, 7К вЂ” 35. Рау шская наб., д. 4/5

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