RU2779850C1

RU2779850C1 - Electromagnetic vibrator

Info

Publication number: RU2779850C1
Application number: RU2021129582A
Authority: RU
Inventors: Людмила Андреевна Нейман; Владимир Юрьевич Нейман
Filing date: 2021-10-12
Publication date: 2022-09-14

Abstract

FIELD: vibration technology.

SUBSTANCE: invention relates to vibration technology and can be used to perform various technological processes using vibrations to excite mechanical vibrations. The electromagnetic vibrator contains an electromagnet, including an excitation winding, a stator and a movable armature connected by an elastic system, while the armature of the electromagnet is made in the form of a sleeve cut in the middle part with a through screw groove, and the groove is made so that the slot does not reach the ends of the sleeve, forming along edges non-working flanges, to which the stator and adjusting weight are attached.

EFFECT: simplification of the design of the electromagnetic vibrator.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано для выполнения различных технологических процессов с использованием вибраций для возбуждения механических колебаний.The invention relates to vibration technology and can be used to perform various technological processes using vibrations to excite mechanical vibrations.

Известен электромагнитный вибратор [а.с. 1782673 СССР, МКл. В06В 1/04. Электромагнитный вибратор // М.А. Челидзе, М.М. Тедошвили. – № 4672128/10; заявл. 31.03.89; опубл. 23.12.92, бюл. № 47. – 2 с.], содержащий реактивную и активную массы, соединенные между собой упругой системой, центральный магнитопровод с обмоткой возбуждения, установленный на реактивной массе, и два крайних П-образных магнитопровода с дополнительными обмотками, установленных на активной массе.Known electromagnetic vibrator [and.with. 1782673 USSR, MK. B06B 1/04. Electromagnetic vibrator // M.A. Chelidze, M.M. Tedoshvili. - No. 4672128/10; dec. 03/31/89; publ. 12/23/92, bul. No. 47. - 2 p.], containing reactive and active masses interconnected by an elastic system, a central magnetic circuit with an excitation winding installed on the reactive mass, and two extreme U-shaped magnetic circuits with additional windings installed on the active mass.

К недостаткам известного технического решения электромагнитного вибратора следует отнести сложность конструкции системы возбуждения механических колебаний, выполненной на одном центральном и двух крайних магнитопроводах, и содержащей одну основную и две дополнительные обмотки возбуждения. The disadvantages of the known technical solution of an electromagnetic vibrator include the complexity of the design of the mechanical oscillation excitation system, made on one central and two extreme magnetic cores, and containing one main and two additional excitation windings.

Известен электромагнитный вибровозбудитель [Патент РФ 2356647 МКл. В 06 В 1/04. Резонансный вибратор с электромагнитным приводом // А.И. Костюк. – № 2006103968/28; заявл. 10.02.2006; опубл. 27.05.2009, бюл. № 15. – 7 с.], содержащий статорную и якорную части вибратора, соединенные между собой упругой системой, состоящей из двух винтовых пружин, предварительно сжатых попарно, размещенный внутри пружины соленоидный электромагнит с предварительно введенным в него якорем в виде удлиненного стержня на величину, определяемую экспериментально.Known electromagnetic vibration exciter [RF Patent 2356647 MK. B 06 B 1/04. Resonance vibrator with electromagnetic drive // A.I. Kostyuk. - No. 2006103968/28; dec. 02/10/2006; publ. May 27, 2009, bul. No. 15. - 7 p.], containing the stator and anchor parts of the vibrator, interconnected by an elastic system consisting of two helical springs, pre-compressed in pairs, a solenoid electromagnet placed inside the spring with an armature previously introduced into it in the form of an elongated rod by a value determined experimentally.

К недостаткам известного технического решения электромагнитного вибратора следует отнести сложность конструкции механической части вибратора, содержащей упругую систему из двух винтовых пружин, предварительно сжатых попарно.The disadvantages of the known technical solution of the electromagnetic vibrator include the complexity of the design of the mechanical part of the vibrator, containing an elastic system of two helical springs, pre-compressed in pairs.

Наиболее близким по технической сущности предлагаемому изобретению является электромагнитный вибратор [а.с. 663444 СССР, МКл. В 06 В 1/04. Электромагнитный вибровозбудитель // Н.А. Кочинев, Е.М. Дурко, Ю.И. Савинов. – № 2556178/10; заявл. 15.12.77; опубл. 25.05.79, бюл. № 19. – 2 с.], содержащий электромагнит, включающий обмотку возбуждения, статор и подвижный якорь, соединенные упругой системой.The closest in technical essence to the present invention is an electromagnetic vibrator [and.with. 663444 USSR, MKl. B 06 B 1/04. Electromagnetic vibration exciter // N.A. Kochinev, E.M. Durko, Yu.I. Savinov. - No. 2556178/10; dec. 12/15/77; publ. 05/25/79, bul. No. 19. - 2 p.], containing an electromagnet, including an excitation winding, a stator and a movable armature, connected by an elastic system.

Данное техническое решение принимается в качестве прототипа.This technical solution is taken as a prototype.

К недостаткам известного технического решения также следует отнести сложность конструкции, которая обусловлена сложной системой крепления электромагнита и подвижного якоря в точках их присоединения с упругой системой, выполненной в виде упругого кольца.The disadvantages of the known technical solution should also include the complexity of the design, which is due to the complex system of fastening the electromagnet and the movable armature at the points of their attachment to the elastic system, made in the form of an elastic ring.

Задачей изобретения является упрощение конструкции электромагнитного вибратора.The objective of the invention is to simplify the design of the electromagnetic vibrator.

Решение задачи достигается тем, что электромагнитный вибратор, содержащий электромагнит, включающий обмотку возбуждения, статор и подвижный якорь, соединенные упругой системой, при этом якорь электромагнита выполнен 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 крепятся статор и регулировочный груз. The solution of the problem is achieved by the fact that the electromagnetic vibrator containing an electromagnet, including an excitation winding, a stator and a movable armature, connected by an elastic system, while the armature of the electromagnet is made in the form of a sleeve cut in the middle part with a through screw groove, and the groove is made so that the slot does not reaches the ends of the bushing, forming non-working flange turns along the edges, to which the stator and adjusting weight are attached.

Применение предложенной совокупности существенных признаков позволяет получить новый технический результат – упростить конструкцию электромагнитного вибратора за счет выполнения якоря в виде втулки, прорезанной в средней части сквозным винтовым пазом, который не доходит до концов втулки, образуя по краям нерабочие витки-фланцы и крепления якоря к статору электромагнита.The use of the proposed set of essential features allows you to get a new technical result - to simplify the design of the electromagnetic vibrator by making the armature in the form of a sleeve cut in the middle part with a through screw groove that does not reach the ends of the sleeve, forming non-working coils-flanges along the edges and attaching the armature to the stator electromagnet.

Благодаря такому решению якорь приобретает податливость вдоль своей оси и обладает упругими свойствами, характерными для пружин растяжения-сжатия.Thanks to this solution, the armature acquires compliance along its axis and has the elastic properties characteristic of tension-compression springs.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором показано устройство электромагнитного вибратора, представленного в разрезе.The essence of the invention is illustrated in the drawing, which shows the device of the electromagnetic vibrator, presented in section.

Электромагнитный вибратор содержит электромагнит, включающий обмотку возбуждения 1, статор 2, якорь 3 с нерабочими витками-фланцами 4, 5 и регулировочный груз 6.The electromagnetic vibrator contains an electromagnet, including an excitation winding 1, a stator 2, an armature 3 with non-working flange turns 4, 5 and an adjusting load 6.

Обмотка возбуждения 1 закреплена внутри статора 2 и расположена на одной оси с якорем 3, полностью внедренным в катушку.The excitation winding 1 is fixed inside the stator 2 and is located on the same axis as the armature 3, which is completely embedded in the coil.

Якорь 3 выполнен в виде втулки, прорезанной в средней части сквозным винтовым пазом, образуя рабочие витки, обладающие податливостью по всей их длине с характерными упругими свойства. К краям якоря 3 при помощи нерабочих витков-фланцев 4, 5 крепятся статор 2 и регулировочный груз 6. Anchor 3 is made in the form of a bushing cut in the middle part with a through screw groove, forming working coils that are flexible along their entire length with characteristic elastic properties. To the edges of the armature 3, with the help of non-working turns-flange 4, 5, the stator 2 and the adjusting weight 6 are attached.

Рабочие витки якоря 3 образуют магнитопроводящие участки, которые чередуются с воздушными промежутками, образованными сквозным винтовым пазом, и совместно со статором 2 участвуют в формировании магнитной цепи электромагнита.The working turns of the armature 3 form magnetically conductive sections, which alternate with air gaps formed by a through helical groove, and together with the stator 2 participate in the formation of the magnetic circuit of the electromagnet.

Электромагнитный вибратор работает следующим образом.The electromagnetic vibrator works as follows.

При протекании по обмотке возбуждения 1 переменного или пульсирующего тока в образованных между рабочими витками якоря 3 воздушных промежутках возбуждается магнитное поле. Магнитное поле приводит к созданию пульсирующей электромагнитной силы, сжимающей рабочие витки якоря 3, обладающего податливостью в продольном относительно его оси направления. Возникающая электромагнитная сила деформирует рабочие витки якоря 3 и приводит его в движение в направлении нерабочего витка фланца 4 жестко сцепленного со статором 2.When an alternating or pulsating current flows through the excitation winding 1, a magnetic field is excited in the air gaps formed between the working turns of the armature 3. The magnetic field leads to the creation of a pulsating electromagnetic force that compresses the working coils of the armature 3, which has flexibility in the longitudinal direction relative to its axis. The emerging electromagnetic force deforms the working coils of the armature 3 and sets it in motion in the direction of the non-working coil of the flange 4 rigidly coupled to the stator 2.

В момент времени, когда ток и электромагнитная сила равны нулю рабочие витки якоря 3, обладающие упругостью, возвращаются в исходное рабочее состояние.At the moment when the current and electromagnetic force are equal to zero, the working coils of the armature 3, which have elasticity, return to their original working state.

Настройка колебательной системы на резонанс выполняется после присоединения корпуса статора 2 электромагнита к рабочему органу вибрационной машины путем подбора массы регулировочного груза 6.The adjustment of the oscillatory system to resonance is performed after the stator housing 2 of the electromagnet is attached to the working body of the vibration machine by selecting the mass of the adjusting load 6.

Частота колебаний электромагнитного вибратора определяется частотой тока. Собственная частота колебаний якоря 3 относительно статора 2 подбирается приблизительно равной частоте протекающего тока с помощью уточнения массы якоря 3 и коэффициента жесткости рабочих витков, зависящего от их геометрических размеров и материала стали якоря.The oscillation frequency of the electromagnetic vibrator is determined by the frequency of the current. The natural oscillation frequency of the armature 3 relative to the stator 2 is selected approximately equal to the frequency of the flowing current by specifying the mass of the armature 3 and the stiffness coefficient of the working coils, depending on their geometric dimensions and the material of the armature steel.

Максимальная величина амплитуды колебаний электромагнитного вибратора определяется суммарной длиной воздушных промежутков якоря, образованных сквозным винтовым пазом.The maximum value of the oscillation amplitude of the electromagnetic vibrator is determined by the total length of the air gaps of the armature formed by the through helical groove.

Таким образом, предложенное решение позволяет упростить конструкцию электромагнитного вибратора.Thus, the proposed solution allows us to simplify the design of the electromagnetic vibrator.

Claims

An electromagnetic vibrator containing an electromagnet, including an excitation winding, a stator and a movable armature connected by an elastic system, characterized in that the armature of the electromagnet is made in the form of a sleeve cut in the middle part with a through screw groove, and the groove is made so that the slot does not reach the ends of the sleeve , forming non-working flange turns along the edges, to which the stator and adjusting weight are attached.