RU2356645C2 - Electromagnetic vibration exciter - Google Patents
Electromagnetic vibration exciter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2356645C2 RU2356645C2 RU2006103966/28A RU2006103966A RU2356645C2 RU 2356645 C2 RU2356645 C2 RU 2356645C2 RU 2006103966/28 A RU2006103966/28 A RU 2006103966/28A RU 2006103966 A RU2006103966 A RU 2006103966A RU 2356645 C2 RU2356645 C2 RU 2356645C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solenoid
- compression spring
- armature
- extension
- tension
- Prior art date
Links
Landscapes
- Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано в различных отраслях хозяйственной деятельности.The invention relates to vibration technology and can be used in various industries.
Известен по Авт. св. СССР 1122372 электромагнитный возбудитель колебаний, содержащий магнитопровод, соединенный с ним упругой связью и замыкающий его через воздушный зазор якорь, катушку возбуждения и устройство электропитания.Known for Auth. St. USSR 1122372 electromagnetic oscillation exciter containing a magnetic circuit connected to it by an elastic coupling and closing it through the air gap by an armature, excitation coil and power supply device.
Известен по Авт. св. СССР 1356136 электромагнитный вибратор, содержащий стержневой магнитопровод с тремя обмотками, каждая из которых размещена на одном из стержней, и ферромагнитный якорь, закрепленный на упругой системе, а также схему электропитания.Known for Auth. St. USSR 1356136 electromagnetic vibrator containing a core magnetic circuit with three windings, each of which is located on one of the rods, and a ferromagnetic armature mounted on an elastic system, as well as a power supply circuit.
Известен по Авт. св. СССР 1597233 электромагнитный вибровозбудитель, состоящий из размещенного в корпусе электромагнита и якоря, жестко связанного с ярмом, соединенным с корпусом двумя цилиндрическими пружинами, две плоские рессоры и опорный элемент, размещенный по центру ярма со стороны, противоположной электромагниту, причем один край каждой рессоры закреплен относительно корпуса, а другой касается опорного элемента.Known for Auth. St. USSR 1597233 electromagnetic vibration exciter, consisting of an electromagnet located in the housing and an armature rigidly connected to the yoke connected to the housing by two coil springs, two flat springs and a support element located in the center of the yoke from the side opposite the electromagnet, with one edge of each spring being fixed relative to housing, and the other concerns the support element.
Недостатки аналогов: высокий уровень шума, возникающего от соударения крайних витков пружин, а также значительное рассеяние энергии при резонансных колебаниях, что обусловлено микросдвигами торцовых частей пружин относительно опорных плоскостей и соударением крайних витков.The disadvantages of analogues: a high level of noise arising from the collision of the extreme turns of the springs, as well as significant energy dissipation during resonance vibrations, which is caused by micro-shifts of the end parts of the springs relative to the reference planes and the collision of the extreme turns.
Существенным недостатком аналогов является также сложность конструкции вибровозбудителй. Вследствие этого колебательная система электромагнитных вибровозбудителей состоит из двух разнесенных колебательных систем, которые объединены в одну систему с помощью соединительных плит. Принимая во внимание то, что винтовые пружины обладают значительной податливостью не только вдоль своей оси, но и в поперечном направлении, можно сделать вывод, что разнесенные колебательные системы, объединенные с помощью соединительных плит, будут совершать строго согласованные колебания вдоль осей пружин только при одинаковом коэффициенте жесткости и одинаковом распределении масс соединительных плит. Практически это приводит к снижению коэффициента резонансного усиления колебаний, а также к необходимости селективного подбора пружин и точного изготовления деталей.A significant disadvantage of analogues is also the complexity of the design of vibration exciters. As a result, the oscillatory system of electromagnetic vibration exciters consists of two spaced-apart oscillatory systems, which are combined into one system using connecting plates. Taking into account the fact that coil springs are significantly flexible not only along their axis, but also in the transverse direction, it can be concluded that spaced-apart oscillating systems combined with connecting plates will perform strictly coordinated oscillations along the axes of the springs only with the same coefficient rigidity and the same distribution of masses of the connecting plates. In practice, this leads to a decrease in the coefficient of resonant amplification of vibrations, as well as to the need for selective selection of springs and the exact manufacture of parts.
Кроме того, существенным недостатком аналогов является малая амплитуда относительных колебаний якорной и статорной частей вибровозбудителей. Как правило, в известных электромагнитных вибровозбудителях величина воздушного зазора в электромагнитах не превышает 4 мм, что ограничивает амплитуду относительных колебаний якоря и корпуса статора (стр.29-32 в книге: А.И.Белоусов, Г.Г.Рекус. Вибраторы с электромагнитным приводом. Обзор. М., 1970 (ЦНИИТЭстроймаш). Малая амплитуда колебаний якорной части отмечается как недостаток вибровозбудителей с электромагнитным приводом (стр.138 в книге: Спиваковский А.О., Гончаревич И.Ф. Вибрационные конвейеры, питатели и вспомогательные устройства. М.: Машиностроение, 1972). Малая амплитуда относительных колебаний якоря и корпуса статора является существенным недостатком электромагнитного вибровозбудителя по ряду причин, в частности, по причине ограничения мощности, отбираемой колебательной системой вибровозбудителя в рабочем режиме, т.е. после присоединения к рабочему органу вибрационной машины.In addition, a significant drawback of analogues is the small amplitude of the relative vibrations of the anchor and stator parts of the vibration exciters. As a rule, in known electromagnetic vibration exciters, the air gap in electromagnets does not exceed 4 mm, which limits the amplitude of the relative vibrations of the armature and stator housing (pages 29-32 in the book: A.I. Belousov, G.G. Rekus. Vibrators with electromagnetic drive.Review. M., 1970 (TsNIITEstroymash). The small amplitude of vibrations of the anchor part is noted as a lack of vibration exciters with an electromagnetic drive (p.138 in the book: Spivakovsky AO, Goncharevich IF Vibration conveyors, feeders and auxiliary devices. M .: Masha Nostroenie, 1972.) The small amplitude of the relative oscillations of the armature and the stator housing is a significant drawback of the electromagnetic exciter for a number of reasons, in particular, because of the limitation of the power taken by the vibration exciter vibration system in the operating mode, i.e., after the vibration machine is connected to the working element.
В качестве прототипа выбран электромагнитный вибровозбудитель, известный по Авт. св. СССР 622722, содержащий якорь с электромагнитом и корпус статора с ярмом, соединенные системой упругих элементов, состоящих из пружин растяжения-сжатия, каждая из которых выполнена в виде цилиндрической втулки, прорезанной в средней части сквозным винтовым пазом, причем паз выполнен так, что прорезь не доходит до торцов втулки, образуя по краям нерабочие витки-фланцы, к которым прикреплены якорь электромагнита и корпус статора.As a prototype of the selected electromagnetic vibration exciter known by Auth. St. USSR 622722, comprising an anchor with an electromagnet and a stator housing with a yoke, connected by a system of elastic elements consisting of tension-compression springs, each of which is made in the form of a cylindrical sleeve cut in the middle part by a through screw groove, and the groove is made so that the slot is not reaches the ends of the sleeve, forming inoperative turns-flanges along the edges to which the electromagnet armature and the stator housing are attached.
В прототипе решены задачи снижения шума и рассеяния энергии, однако, не решены задачи упрощения конструкции электромагнитного вибровозбудителя и увеличение в нем амплитуды относительных колебаний якоря и корпуса статора.The prototype solved the problem of reducing noise and energy dissipation, however, the problem of simplifying the design of the electromagnetic vibration exciter and increasing the amplitude of the relative vibrations of the armature and stator housing in it were not solved.
Задачами изобретения являются упрощение конструкции электромагнитного вибровозбудителя и увеличения в нем амплитуды относительных колебаний якоря и корпуса статора.The objectives of the invention are to simplify the design of the electromagnetic vibration exciter and increase in it the amplitude of the relative vibrations of the armature and the stator housing.
Решение задачи достигается тем, что электромагнитный вибровозбудитель содержит электромагнит, якорь и корпус статора, соединенные упругой системой, включающей пружину растяжения-сжатия, которая выполнена в виде втулки, прорезанной в средней части сквозным винтовым пазом, причем паз выполнен так, что прорезь не доходит до торцов втулки, образуя по краям нерабочие витки-фланцы, к которым прикреплены якорь и корпус статора, упругая система выполнена на одной пружине растяжения-сжатия, электромагнит выполнен в виде соленоида, внутренний сердечник которого выполнен подвижным, соленоид прикреплен к корпусу статора и размещен внутри пружины растяжения-сжатия, внутренний сердечник соленоида прикреплен к якорю и предварительно введен в соленоид на величину X0, оптимальное значение которой определяется экспериментально, при этом к якорю присоединен регулировочный груз, а соленоид, внутренний сердечник соленоида и пружина растяжения-сжатия выполнены с возможностью колебаний якоря относительно корпуса статора в рабочем режиме с амплитудой более 4 мм, пружина растяжения-сжатия может иметь как цилиндрическую, так и фасонную форму.The solution to the problem is achieved by the fact that the electromagnetic vibration exciter contains an electromagnet, an anchor and a stator housing connected by an elastic system including a tension-compression spring, which is made in the form of a sleeve cut in the middle part by a through screw groove, and the groove is made so that the slot does not reach the ends of the sleeve, forming non-working turns-flanges at the edges to which the armature and the stator housing are attached, the elastic system is made on one tension-compression spring, the electromagnet is made in the form of a solenoid, the inner dechnik which is movable, the solenoid is attached to the stator housing and positioned within the tension-compression spring, the inner coil core is secured to the armature and pre-entered into the solenoid by the value X 0, the optimum value is determined experimentally, wherein the armature is attached an adjusting load, a solenoid , the inner core of the solenoid and the tension-compression spring are configured to oscillate the armature relative to the stator housing in an operating mode with an amplitude of more than 4 mm, the tension-compression spring It may have either a cylindrical or a contoured shape.
Применение предложенной совокупности существенных признаков позволяет получить новые технические результаты: упростить конструкцию электромагнитного вибровозбудителя за счет размещения электромагнита, выполненного в виде соленоида, внутри пружины растяжения-сжатия и выполнения благодаря этому упругой системы на одной пружине. Благодаря такому решению электромагнитный вибровозбудитель содержит одну колебательную систему, а число пружин уменьшается до одной, что устраняет связанные с этим недостатки прототипа. Кроме того, в предложенном электромагнитном вибровозбудителе существенно увеличена амплитуда относительных колебаний якоря и корпуса статора. Это стало возможным благодаря применению электромагнита в виде соленоида с подвижным внутренним сердечником. Увеличение амплитуды относительных колебаний якоря и корпуса статора позволяет повысить отбор мощности колебательной системой электромагнитного вибровозбудителя в рабочем режиме, т.е. после присоединения к рабочему органу вибрационной машины.Application of the proposed set of essential features allows to obtain new technical results: to simplify the design of the electromagnetic vibration exciter by placing the electromagnet, made in the form of a solenoid, inside the tension-compression spring and, due to this, performing an elastic system on one spring. Thanks to this solution, the electromagnetic vibration exciter contains one oscillatory system, and the number of springs is reduced to one, which eliminates the related disadvantages of the prototype. In addition, the proposed electromagnetic vibration exciter significantly increased the amplitude of the relative oscillations of the armature and the stator housing. This was made possible thanks to the use of an electromagnet in the form of a solenoid with a movable inner core. An increase in the amplitude of the relative oscillations of the armature and the stator housing makes it possible to increase the power take-off by the vibrational system of the electromagnetic exciter in the operating mode, i.e. after joining the working body of the vibrating machine.
Анализ уровня техники в области машиностроения и вибрационной техники показал, что предложенная совокупность существенных признаков является новой, явным образом не следует из уровня техники и таким образом предлагаемое изобретение является новым и имеет изобретательский уровень.The analysis of the prior art in the field of mechanical engineering and vibration technology showed that the proposed set of essential features is new, clearly does not follow from the prior art and thus the invention is new and has an inventive step.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором показано устройство электромагнитного вибровозбудителя. Электромагнитный вибровозбудитель содержит электромагнит, выполненный в виде соленоида 1, якорь 2, корпус статора 3, пружину растяжения-сжатия 4 с витками-фланцами 5, внутренний сердечник 6 соленоида 1, регулировочный груз 7, кожух 8. Соленоид 1 закреплен на корпусе статора 3 и размещен внутри пружины растяжения-сжатия 4. Пружина растяжения-сжатия 4 выполнена в виде втулки, прорезанной в средней части сквозным винтовым пазом, причем паз выполнен так, что прорезь не доходит до торцов втулки, образуя по краям нерабочие витки-фланцы 5. К виткам-фланцам 5 прикреплены якорь 2 и корпус статора 3. Внутренний сердечник 6 соленоида 1 прикреплен к якорю 2 и предварительно введен в соленоид на величину Х0. К якорю 2 прикреплен регулировочный груз 7. Электромагнитный вибровозбудитель закрыт кожухом 8.The invention is illustrated by the drawing, which shows the device of an electromagnetic vibration exciter. The electromagnetic exciter contains an electromagnet made in the form of a solenoid 1, an anchor 2, a stator housing 3, a tension-compression spring 4 with turns-flanges 5, an inner core 6 of a solenoid 1, an adjusting weight 7, a casing 8. The solenoid 1 is mounted on the stator housing 3 and placed inside the tension-compression spring 4. The tension-compression spring 4 is made in the form of a sleeve cut in the middle part through a screw groove, and the groove is made so that the slot does not reach the ends of the sleeve, forming inoperative turns-flanges 5. To the turns flange 5 attached armature 2 and the stator body 3. The inner core 6 of the solenoid 1 is attached to the armature 2 and the pre-entered into the solenoid by the value X 0. An adjustment weight 7 is attached to the armature 2. The electromagnetic exciter is closed by a casing 8.
Электромагнитный вибровозбудитель работает следующим образом. По катушке соленоида 1 пропускают пульсирующий или переменный ток. Возникающее при этом пульсирующее магнитное поле взаимодействует с ферромагнитным внутренним подвижным сердечником 6 соленоида 1. Это приводит к созданию пульсирующей силы тяги, втягивающей сердечник 6 в соленоид 1. Сила притягивает якорь 2 и корпус статора 3 один к другому, деформируя пружину растяжения-сжатия 4. В момент времени, когда ток и сила равны нулю, пружина растяжения-сжатия 4 отбрасывает друг от друга корпус статора 3 и якорь 2. Для согласования характеристик силы тяги и силы противодействия пружины растяжения-сжатия 4 экспериментально подбирают величину X0, на которую сердечник 6 предварительно вводят в соленоид 1. В рабочем режиме, т.е. после присоединения корпуса статора 3 к рабочему органу вибрационной машины, колебательную систему настраивают с помощью регулировочного груза 7 на режим резонансных колебаний. Закрепление соленоида 1 на корпусе статора 3 позволяет уменьшить динамическое воздействие на его катушку, а также упростить задачу подвода к ней электрического тока.Electromagnetic vibration exciter operates as follows. A pulsating or alternating current is passed through the coil of the solenoid 1. The pulsating magnetic field that arises in this case interacts with the ferromagnetic inner movable core 6 of the solenoid 1. This leads to the creation of a pulsating thrust pulling the core 6 into the solenoid 1. The force attracts the armature 2 and the stator housing 3 one to another, deforming the tension-compression spring 4. At the time when the current and force are equal to zero, the tension-compression spring 4 casts off the stator housing 3 and the armature 2 from each other. To coordinate the characteristics of the traction force and the reaction force of the tension-compression spring 4 of the experiment the value X 0 is carefully selected, by which the core 6 is preliminarily introduced into the solenoid 1. In the operating mode, i.e. after attaching the stator housing 3 to the working body of the vibrating machine, the oscillatory system is adjusted using the adjusting load 7 to the mode of resonant vibrations. Fixing the solenoid 1 on the stator housing 3 can reduce the dynamic effect on its coil, as well as simplify the task of supplying electric current to it.
В данном электромагнитном вибровозбудителе решены задачи изобретения, - достигнуто упрощение конструкции электромагнитного вибровозбудителя и увеличения в нем амплитуды относительных колебаний якоря и корпуса статора. Первая задача изобретения решена за счет размещения электромагнита внутри пружины растяжения-сжатия и выполнения благодаря этому упругой системы на одной пружине. Вторая задача изобретения решена за счет применения электромагнита в виде соленоида с подвижным внутренним сердечником. Известно, что величина хода подвижного сердечника в соленоидных электромагнитах во много раз превышает величину воздушного зазора в электромагнитах с П-образным, Ш-образным или стержневым магнитопроводом. Например, величина хода якоря втягивающего реле, применяемого на электростартерах, составляет величину порядка 15 мм (стр.116-121 в книге: Кальмансон Л.П. и др. Руководство по ремонту, эксплуатации и техническому обслуживанию автомобиля “Волга” ГАЗ-3110. Изд-во “Колесо”, М., 2000). Это более чем в 3 раза превышает величину воздушного зазора в известных электромагнитных вибровозбудителях.In this electromagnetic vibration exciter, the problems of the invention are solved, - a simplification of the design of the electromagnetic vibration exciter and an increase in the amplitude of the relative vibrations of the armature and the stator housing are achieved. The first objective of the invention is solved by placing the electromagnet inside the tension-compression spring and thereby performing an elastic system on one spring. The second objective of the invention is solved through the use of an electromagnet in the form of a solenoid with a movable inner core. It is known that the magnitude of the stroke of the movable core in solenoid electromagnets is many times greater than the size of the air gap in electromagnets with a U-shaped, W-shaped or rod magnetic circuit. For example, the magnitude of the stroke of the retractor relay armature used on electric starters is about 15 mm (pp. 116-121 in the book: Kalmanson L.P. et al. Repair, Operation, and Maintenance Manual for Volga GAZ-3110. Publishing House "Wheel", M., 2000). This is more than 3 times the size of the air gap in the known electromagnetic exciters.
Требование по величине амплитуды колебаний якоря относительно корпуса статора более 4 мм установлено в связи с тем, что при этих значениях преимущества предлагаемого электромагнитного вибровозбудителя перед прототипом становятся очевидными.The requirement for the magnitude of the amplitude of the oscillations of the armature relative to the stator housing more than 4 mm is established due to the fact that at these values the advantages of the proposed electromagnetic vibration exciter over the prototype become obvious.
Как видно из описания, возможность практического осуществления предложенного изобретения не вызывает сомнений. Таким образом, предложенное изобретение промышленно применимо.As can be seen from the description, the possibility of practical implementation of the proposed invention is beyond doubt. Thus, the proposed invention is industrially applicable.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006103966/28A RU2356645C2 (en) | 2006-02-10 | 2006-02-10 | Electromagnetic vibration exciter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006103966/28A RU2356645C2 (en) | 2006-02-10 | 2006-02-10 | Electromagnetic vibration exciter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006103966A RU2006103966A (en) | 2007-08-20 |
| RU2356645C2 true RU2356645C2 (en) | 2009-05-27 |
Family
ID=38511803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006103966/28A RU2356645C2 (en) | 2006-02-10 | 2006-02-10 | Electromagnetic vibration exciter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2356645C2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE202012004502U1 (en) | 2012-05-05 | 2012-06-18 | Vladimir Frost | Device with electromagnetic drive in the area of standard tattoos and permanent make-up |
| RU207359U1 (en) * | 2021-07-07 | 2021-10-25 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования «Новосибирский Государственный Технический Университет» | ELECTROMAGNETIC VIBRATION EXCITER |
| RU2774667C1 (en) * | 2021-10-12 | 2022-06-21 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования «Новосибирский Государственный Технический Университет» | Electromagnetic vibrator |
-
2006
- 2006-02-10 RU RU2006103966/28A patent/RU2356645C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE202012004502U1 (en) | 2012-05-05 | 2012-06-18 | Vladimir Frost | Device with electromagnetic drive in the area of standard tattoos and permanent make-up |
| RU207359U1 (en) * | 2021-07-07 | 2021-10-25 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования «Новосибирский Государственный Технический Университет» | ELECTROMAGNETIC VIBRATION EXCITER |
| RU2774667C1 (en) * | 2021-10-12 | 2022-06-21 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования «Новосибирский Государственный Технический Университет» | Electromagnetic vibrator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006103966A (en) | 2007-08-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7504751B2 (en) | Small electric appliance with a drive mechanism for generating an oscillatory motion | |
| US20050127759A1 (en) | Drive mechanisms for small electric appliances | |
| KR20110120242A (en) | Apparatus for generating vibration | |
| JP2005537899A (en) | Small electric appliance with drive mechanism for generating oscillating motion | |
| TW201512493A (en) | Noise reducing or vibration damping device and a structural member provided with such device | |
| CN112512676A (en) | Device for mixing liquids and solids with liquids by means of vibration | |
| RU2356645C2 (en) | Electromagnetic vibration exciter | |
| RU2356647C2 (en) | Resonance vibrator with electromagnetic actuator | |
| JP4679902B2 (en) | Small electric appliance with drive mechanism for generating oscillating motion | |
| US2351623A (en) | Oscillating electric motor | |
| US3538358A (en) | Oscillating armature motor | |
| RU2356644C2 (en) | Electromagnetic vibration exciter | |
| CN1930762B (en) | Linear drive unit with an oscillating armature part and a spring | |
| USRE24630E (en) | Massage device | |
| RU2356643C2 (en) | Electromagnetic vibration exciter | |
| RU2356640C2 (en) | Resonance vibrator with electromagnetic actuator | |
| RU134084U1 (en) | VIBRATOR OF RESONANT ACTION WITH ELECTROMAGNETIC DRIVE | |
| RU2356646C2 (en) | Resonance vibrator with electromagnetic actuator | |
| JP5500659B2 (en) | Vibration device, bell ringing device, and resonance device | |
| JP5936514B2 (en) | Power generation unit | |
| RU2356642C2 (en) | Electromagnetic vibration exciter | |
| RU182376U1 (en) | Electronically Resonant Vibrator | |
| JP2008189406A (en) | Vibration feeding device | |
| RU2774667C1 (en) | Electromagnetic vibrator | |
| RU2774059C1 (en) | Vibrator with electromagnetic drive |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130211 |