RU2251196C1

RU2251196C1 - Electromagnetic vibrator

Info

Publication number: RU2251196C1
Application number: RU2003131555/11A
Authority: RU
Inventors: Ф.Р. Исмагилов (RU); Ф.Р. Исмагилов; И.Х. Хайруллин (RU); И.Х. Хайруллин; Р.Р. Сатаров (RU); Р.Р. Сатаров; А.В. Трофимов (RU); А.В. Трофимов; Е.А. Полихач (RU); Е.А. Полихач
Original assignee: Уфимский государственный авиационный технический университет
Priority date: 2003-10-27
Filing date: 2003-10-27
Publication date: 2005-04-27

Abstract

FIELD: electrical engineering; driving vibrating tools and other vibration-using facilities.

SUBSTANCE: proposed electromagnetic ac vibrator has electromagnet and armature made in the form of two similar movable working parts which are mounted in a spaced relation to one another and disposed on ac bus. Each of mentioned working parts is, essentially, pair of ferromagnetic semi-rings joined together by means of nonmagnetic washers. One of end surfaces in middle part of semi-ring has projection whose height H equals semi-ring height h and projection length L is shorter than clearance δ between semi-rings. Desired vibration amplitude is obtained by increasing attractive force between movable parts.

EFFECT: enhanced reliability.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для привода виброинструментов и в других устройствах, использующих вибрацию.The invention relates to electrical engineering and can be used to drive vibration tools and other devices using vibration.

Известен электромагнитный вибратор [А.С. СССР №1781783, МКИ⁴ Н 02 К 33/14, опубликовано 15.12.92], содержащий сердечник Н-образной формы, два якоря, расположенных возле концов и жестко связанных между собой, размещенные на продольных стержнях катушки трехфазной обмотки с подключенными к ним полупроводниковыми элементами.Known electromagnetic vibrator [A.S. USSR No. 1781783, MKI ⁴ H 02 K 33/14, published December 15, 1992] containing an H-shaped core, two anchors located near the ends and rigidly interconnected, placed on the longitudinal rods of a three-phase coil with semiconductor cables connected to them elements.

Известен двухтактный электромагнитный вибратор [А.С. СССР №1762371, МКИ⁴ Н 02 К 33/14, опубликовано 15.09.92], содержащий два электромагнита переменного тока, ферромагнитный якорь, жестко связанный с подвижной частью, упругую систему подвески подвижной части.Known push-pull electromagnetic vibrator [A.S. USSR No. 1762371, MKI ⁴ H 02 K 33/14, published September 15, 1992] containing two AC electromagnets, a ferromagnetic armature rigidly connected to the moving part, and an elastic suspension system for the moving part.

Известен электромагнитный вибратор [А.С. СССР №1474807, МКИ⁴ Н 02 К 33/14, опубликовано 23.04.89], содержащий Н-образный сердечник с трехфазной обмоткой. Две обмотки намотаны на продольные стержни сердечника, а третья с противоположной намоткой - на поперечный стержень сердечника. Последовательно с первыми двумя обмотками включены полупроводниковые выпрямительные элементы.Known electromagnetic vibrator [A.S. USSR No. 1474807, MKI ⁴ H 02 K 33/14, published 04/23/89], containing an H-shaped core with a three-phase winding. Two windings are wound on the longitudinal rods of the core, and a third with opposite windings on the transverse core core. In series with the first two windings, semiconductor rectifier elements are included.

Известен электромагнитный вибратор [А.С. СССР №1363392, МКИ⁴ Н 02 К 33/14, опубликовано 30.12.87, состоящий из электромагнита переменного тока, ферромагнитного якоря, закрепленного на подвижной системе, и системы управления, содержащей источник питания переменного тока, конденсатор, включенный между источником и обмоткой.Known electromagnetic vibrator [A.S. USSR No. 1363392, MKI ⁴ H 02 K 33/14, published December 30, 1987, consisting of an alternating current electromagnet, a ferromagnetic armature mounted on a mobile system, and a control system containing an alternating current power source, a capacitor connected between the source and the winding.

Общим недостатком перечисленных устройств является сложность конструкции.A common disadvantage of these devices is the design complexity.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является вибратор [Патент РФ №2130227, МКИ⁶ Н 02 К 33/00, 33/14, опубликовано 10.05.99 - прототип], содержащий электромагнит и якорь, выполненные в виде двух одинаковых подвижных рабочих частей с зазором между ними, размещенных на шине с переменным током, каждая из которых представляет собой пару полуколец из ферромагнитного материала, скрепленных шайбами из немагнитного материала, причем подвижные рабочие части установлены с возможностью поворота относительно друг друга.The closest in technical essence and the achieved effect is a vibrator [RF Patent No. 2130227, MKI ⁶ N 02 K 33/00, 33/14, published May 10, 1999 - prototype] containing an electromagnet and an armature made in the form of two identical movable working parts with a gap between them, placed on the bus with alternating current, each of which is a pair of half rings of ferromagnetic material, fastened with washers of non-magnetic material, and the movable working parts are mounted to rotate relative to each other.

Недостатком прототипа является сильно убывающая зависимость электромагнитной силы от зазора между подвижными частями, что ограничивает амплитуду вибраций.The disadvantage of the prototype is a greatly decreasing dependence of the electromagnetic force on the gap between the moving parts, which limits the amplitude of the vibrations.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение надежности и получение заданной амплитуды вибраций за счет увеличения силы притяжения между подвижными частями.The problem to which the invention is directed, is to increase reliability and obtain a given amplitude of vibration by increasing the attractive force between the moving parts.

Поставленная задача достигается тем, что в электромагнитном вибраторе, содержащем электромагнит и якорь, выполненные в виде двух одинаковых подвижных рабочих частей с зазором ε между ними, размещенных на шине с переменным током, каждая из которых представляет собой пару полуколец из ферромагнитного материала, скрепленных шайбами из немагнитного материала, в отличие от прототипа, на одной торцевой поверхности в средней части полукольца выполнен выступ, высота которого Н равна высоте полукольца h, а длина выступа L меньше величины зазора 8 между полукольцами.The problem is achieved in that in an electromagnetic vibrator containing an electromagnet and an armature, made in the form of two identical movable working parts with a gap ε between them, placed on an alternating current bus, each of which is a pair of half rings of ferromagnetic material fastened with washers made of non-magnetic material, unlike the prototype, on one end surface in the middle part of the half-ring made a protrusion, the height of which H is equal to the height of the half-ring h, and the length of the protrusion L is less than the gap 8 between half rings.

Выступ на полукольце позволяет уменьшить сопротивление магнитному потоку при переходе магнитного потока с одной на другую подвижную рабочую часть электромагнитного вибратора при большем зазоре между ними, что увеличивает амплитуду колебаний и силу притяжения и соответственно надежность.The protrusion on the semicircle allows you to reduce the resistance to magnetic flux during the transition of magnetic flux from one to another moving working part of the electromagnetic vibrator with a larger gap between them, which increases the amplitude of the oscillations and the attractive force and, accordingly, reliability.

Сущность устройства поясняется чертежами. На фиг.1 изображен общий вид в аксонометрии, на фиг.2 изображен путь магнитного потока.The essence of the device is illustrated by drawings. Figure 1 shows a General view in a perspective view, figure 2 shows the path of the magnetic flux.

Электромагнитный вибратор содержит четыре полукольца 1, выполненные из ферромагнитного материала. Полукольца 1, имеющие выступ 2 высотой Н и скрепленные попарно с зазором δ между ними шайбами 3, выполненными из немагнитного материала, образуют две подвижные рабочие части электромагнитного вибратора, размещенные на шине с переменным током 4. Между подвижными рабочими частями электромагнитного вибратора существует упругая связь 5.The electromagnetic vibrator contains four half rings 1 made of ferromagnetic material. Semirings 1 having a protrusion 2 of height H and fastened in pairs with a gap δ between them by washers 3 made of non-magnetic material form two movable working parts of the electromagnetic vibrator, placed on the bus with alternating current 4. Between the mobile working parts of the electromagnetic vibrator there is an elastic connection 5 .

Электромагнитный вибратор работает следующим образом. Переменный ток, протекая по шине 4, возбуждает в магнитной цепи электромагнитного вибратора переменный магнитный поток, путь которого показан на фиг.2. Между подвижными рабочими частями электромагнитного вибратора возникает переменная сила притяжения, изменяющая свое значение от нуля до максимального. Подвижные рабочие части электромагнитного вибратора начинают сближаться, сила притяжения между ними нарастает, одновременно увеличивается сила противодействия упругой связи. В определенный момент сила притяжения начнет уменьшаться, и когда сила упругой связи превысит силу притяжения, подвижные рабочие части электромагнитного вибратора возвратятся в исходное положение. Далее, сила притяжения снова начнет возрастать, и цикл повторится снова.An electromagnetic vibrator operates as follows. The alternating current flowing through the bus 4, excites in the magnetic circuit of the electromagnetic vibrator an alternating magnetic flux, the path of which is shown in figure 2. Between the movable working parts of the electromagnetic vibrator, a variable force of attraction arises, changing its value from zero to maximum. The movable working parts of the electromagnetic vibrator begin to approach each other, the force of attraction between them grows, while the resistance force of the elastic coupling increases. At a certain moment, the attractive force will begin to decrease, and when the elastic bond force exceeds the attractive force, the moving working parts of the electromagnetic vibrator will return to their original position. Further, the force of attraction will again begin to increase, and the cycle will repeat again.

Таким образом, заявляемое изобретение позволяет повысить надежность и увеличить амплитуду вибраций.Thus, the claimed invention improves the reliability and increase the amplitude of the vibrations.

Использование предлагаемого электромагнитного вибратора в промышленности обеспечивает следующие преимущества:The use of the proposed electromagnetic vibrator in industry provides the following advantages:

1. Снижение материалоемкости на изготовление и отсутствие дефицитных комплектующих.1. The decrease in material consumption for manufacturing and the lack of scarce components.

2. Низкая себестоимость и высокая технологичность конструкции.2. Low cost and high manufacturability.

Claims

An electromagnetic alternating current vibrator containing an electromagnet and an armature, made in the form of two identical movable working parts with a gap between them, placed on an alternating current bus, each of which is a pair of half rings of ferromagnetic material, fastened with washers of non-magnetic material, characterized in that a protrusion is made on one end surface in the middle part of the half ring, the height of which H is equal to the height of the half ring h, and the length of the protrusion L is less than the gap δ between the half rings.