SU1435708A1 - Electromagnetic pile hammer - Google Patents
Electromagnetic pile hammer Download PDFInfo
- Publication number
- SU1435708A1 SU1435708A1 SU874272081A SU4272081A SU1435708A1 SU 1435708 A1 SU1435708 A1 SU 1435708A1 SU 874272081 A SU874272081 A SU 874272081A SU 4272081 A SU4272081 A SU 4272081A SU 1435708 A1 SU1435708 A1 SU 1435708A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- poles
- core
- protrusions
- pole
- zones
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относитс к электромагнитным ударным механизмам и может быть использовано в строительстве и горном деле дл забивки в грунт шпунта, свай, рыхлени и уплотнени грунта, разрушени асфальтобетонов и т.д.. Цель изобретени увеличение удельной энергии удара молота. Элект- ромагнитнь/й молот включает корпус 1 с установленными в нем по направлеThe invention relates to electromagnetic shock mechanisms and can be used in construction and mining for driving into the soil of a tongue, pile, loosening and compaction of soil, destruction of asphalt concrete, etc. The purpose of the invention is to increase the specific impact energy of the hammer. Electromagnetic hammer includes housing 1 with installed in it along
Description
(Л(L
ПИЮ пр мого хода полюсами 5, 6, 8, и силовыми катушками обратного 2, , 4 и пр мого 7 хода, внутри которы 1| асположен корь 10, имеющий возмож- ijocTb перемещени в аксиальном нап- 1|)авлении в немагнитной направл ющей штулке.11. На обращенной к корю по- ферхности полюсов 5, 6 и 8 выполнены юперечные кольцевые выступы с пос- о нным шагом по длине полюса. ШагForward powering drive with poles 5, 6, 8, and reverse power coils 2,, 4 and forward 7 strokes, inside which 1 | Measles 10 are positioned, having the possibility of ijocTb movement in axial pressure in a non-magnetic guide stub. On the surface of poles 5, 6, and 8 facing the korya, there are Yuperecny annular projections with regular step along the pole length. Step
выступов полюса 5 вдвое больше шага выступов полюса 6 и втрое больше шага выступов полюса 8, а на коре выполнены ответные выступы с таким же шагом , как и на полюсах. Удержание бойка осуществл етс электромагнитными силами самих силовых катушек либо их секци ми без дополнительных устройств что позвол ет повысить надежность молота. 2 ил.the protrusions of pole 5 are twice the pitch of the protrusions of pole 6 and three times the pitch of the protrusions of pole 8, and on the crust there are reciprocal protrusions with the same pitch as at the poles. The striking force is held by the electromagnetic forces of the power coils themselves, or their sections without additional devices, which makes it possible to increase the reliability of the hammer. 2 Il.
kk
Изобретение относитс к злектро- :агнитным ударным механизмам и может ()ыть использовано в строительстве дл абивки в грунт дерев нных и железобе- онных свай, металлических труб, ры- шени и уплотнени грунта, дробле- и негабаритов, разрушени асфальто- етонов и т.д. .The invention relates to electrically: agnitic percussion mechanisms and can () be used in construction for the abivation of wooden and ferro-concrete piles, metal pipes, soil marketing and compaction, crushing and oversizing, crushing of asphalt concrete and others. .d .
Цель изобретени - увеличение Дельной энергии удара молота.The purpose of the invention is to increase the effective impact energy of the hammer.
На фиг. 1 представлена конструктивна схема электромагнитного моло- Taj на фиг. 2 - т говые характеристики зубцоЁЬгх зон -и т говые характеристики катушки пр мого хода в режиме с ;удержанием и без удержани . ; .Электромагнитньй молот содержит цилиндрический ферромагнитный корпус :1, внутри которого соосно установлены секции 2-4, катушки обратного хода с полюсами 5 и 6 и катушка 7 пр мого хода с полюсами 8 и 9. Внутри катушек расположен цилиндрический ферромагнитный корь 10, имеющий возможность перемещатьс в аксиальном направлении внутри немагнитной направл ющей втулки 11.НМ. внешней стороне полюсов 5 и 9 установлены индуктивные датчики 12 и 13 положени пр мого и обратного хода соответственно. К верхней части корпуса 1 прикреплена кръппка 14 с упругим элементом 15,FIG. 1 is a schematic diagram of the electromagnetic Taj in FIG. 2 - traction characteristics of tooth zones - and traction characteristics of the coil of the forward stroke in the mode with; hold and without hold. ; Electromagnetic hammer contains a cylindrical ferromagnetic body: 1, inside which sections 2–4 are coaxially mounted, reverse coils with poles 5 and 6, and coil 7 of forward travel with poles 8 and 9. Inside the coils there is a cylindrical ferromagnetic 10 mm, having the ability to move axially inside the non-magnetic guide sleeve 11.NM. The outer side of the poles 5 and 9 are installed inductive sensors 12 and 13 of the position of forward and reverse, respectively. To the upper part of the body 1 is attached a bracket 14 with an elastic element 15,
Электромагнитный молот содержит также систему 16 цитани и управлени , входы которой соединены с датчиками 12 и 13, а выходы - с секци ми 2-4 катушки обратного хода и с катушкой 7 пр мого хода.The electromagnetic hammer also contains a citation and control system 16, the inputs of which are connected to the sensors 12 and 13, and the outputs to sections 2-4 of the reverse coil and to the forward coil 7.
Полюс 5 вл етс первым по счету в направлении пр мого хода кор , а полюса 6 и 8 - соответственно вторым и третьим.Pole 5 is the first in the direction of the forward course of the core, and poles 6 and 8 are the second and third poles, respectively.
На внутренней поверхности полюсов 5, 6 и 8, обрап(енной к корю 10, выполнены поперечные кольцевые выступы с посто нным шагом по длине полю- са , причем шаг выступов полюсов 6 и 8 соответственно вдвое и втрое меньше шага по зубцам полюса 5. На боковой поверхности кор 10, начина от верхнего торца, вьшолненыOn the inner surface of poles 5, 6 and 8, shaped to koryu 10, transverse annular projections are made with a constant step along the pole length, with the step of the protrusions of the poles 6 and 8, respectively, twice and three times smaller than the step along the teeth of the pole 5. On the side surface of the core 10, starting from the upper end, are made
ответные выступы, образующие в направлении пр мого хода первую, вторую и третью секции. Шаг выступов первой, второй и третьей зон кор равен соответственно шагу выступов полюсовcounter projections forming the first, second and third sections in the direction of forward travel. The spacing of the protrusions of the first, second and third zones of the core is equal to the pitch of the pole projections, respectively.
5, 6 и 8, а рассто ни между любыми выступами первой и второй, второй и третьей зон кор равны соответственно:5, 6 and 8, and the distances between any protrusions of the first and second, second and third zones of the core are respectively:
2525
m d - 7 ztke ; n с --:: zik Z,m d - 7 ztke; n with - :: zik Z,
4 2И2 ТЗ4 2I2 TK
где d - рассто ние между полюсамиwhere d is the distance between the poles
5 и 6; с - рассто ние между полюсами5 and 6; c is the distance between the poles
30 б и 8;30 b and 8;
-сГ, Z,- шаг по зубцам и ширина зуб ца полюса 5;-sH, Z, is the step on the teeth and the width of the tooth of the pole 5;
К - целое исло (К О, 1,2 ...). Все выступы полюсов и кор выполнены с одинаковыми соотнощени миK is the whole number (K O, 1,2 ...). All protrusions of the poles and the core are made with the same ratios.
35 35
геометрических размеров внутри однойgeometrical dimensions inside one
секции. Рассто ние между упругим элементом 15 и полюсом 5 равно свободному выбегу бойка и подобрано так, что в крайнем положении .обратного хода выступы кор опережаютsections. The distance between the elastic element 15 and the pole 5 is equal to the free run of the striker and is chosen so that in the extreme position of the reverse course the protrusions of the core are ahead
Е1ыступы ПОЛЮСОВ в направлении пр мого хода на половину ширины выступа. Число выступов на коре выполнено таким, что в этом положении зоны ко р и полюсов с одинаковыми выступами полностью перекрьшаютс .EULUSS OF POLES in the direction of the forward stroke at half the width of the protrusion. The number of protrusions on the crust is made such that in this position the zones ρ and the poles with the same protrusions completely overlap.
Электромагнитный молот работает следующим образом.Electromagnetic hammer works as follows.
Пусть в начальньй момент корь 10 находитс в крайнем нижнем положении (фиг. 1, пунктир) и координата перемещени X равна нулю. При подаче нап р жени на секции 2-4 катушки обратного хода в.них начинает протекать Ток. В результате взаимодействи маг нитного потока рассе ни между боковой и торцовой поверхност ми кор 10 и внутренней поверхностью корпуса 1 с током, проход щим по виткам секций 2-4, возникает электромагнитна сила, под действием которой корь 10 движетс вверх. При входе верхнего торца кор 10 в полюс 5 датчик 12 положени вьфабатьшает управл ющий сигнал, поступающий на вход системы 16 питани и управлени , котора от- питание секции 3 катущки-обратного хода и формирует импульс направлени пр мого хода. Импульс пр мого хода поступает на к.атушку 7 пр мого хода с некоторой задержкой относительно времени срабатьшани датчика 12 положени . В течение этого вре- мени осуществл етс свободный выбег кор на катушки обратного хода. По мере движени кор его скорость под действием силы т жести уменьшаетс и в крайнем верхнем положении торец кор 10 упираетс в упругий элемент 15. При этом незначительный избыток кинетической энергии кор рассеиваетс в упругом элементе. В крайнем верхнем положении выступы кор опережают в направлении пр мого хода выступы полюсов на половину его ширины . Благодар этому на корь 10 действует максимальное результирующее удерживакнцее усилие F , создаваемое за счет взаимодействи магнитных потоков в первой кор 10 и полюса 5, а также во второй зоне крр 10 и полюса 6.Suppose that at the initial moment the measles 10 is in the lowest position (fig. 1, dashed line) and the coordinate of movement X is zero. When the voltage is applied to sections 2-4 of the reverse coil, the Current begins to flow. As a result of the interaction of the magnetic flux, the scattering between the side and end surfaces of the core 10 and the inner surface of the housing 1 with the current passing through the turns of the sections 2-4, an electromagnetic force occurs, under the action of which the measles 10 moves upwards. When the upper end of the core 10 enters the pole 5, the position sensor 12 extracts a control signal to the input of the power and control system 16, which is removed from the coil-reverse section 3 and generates a forward direction impulse. The forward stroke impulse arrives at the forward travel stroke coil 7 with some delay relative to the operating time of the position sensor 12. During this time, the free crushing of the core to the reverse coils takes place. As the core moves, its speed is reduced by the force of gravity and, in the extreme upper position, the end of the core 10 rests on the elastic element 15. In this case, a slight excess of kinetic energy of the core is dissipated in the elastic element. In the extreme upper position, the protrusions of the core protrude in the direction of forward travel, the protrusions of the poles by half of its width. Due to this, measles 10 is influenced by the maximum resultant holding force F, created by the interaction of magnetic fluxes in the first core 10 and pole 5, as well as in the second zone of crp 10 and pole 6.
При подаче питающего импульса на катушку 7 пр мого хода в ней начина- етс переходный процесс нарастани тока и соответственно т гового усили FT, направленного вниз. При этом между выступами полюса 8 и третьейWhen a feed pulse is applied to the coil 7 of the forward stroke, a transient current rise begins in it and, accordingly, a downward force FT is directed downward. In this case, between the projections of the pole 8 and the third
3570835708
зоны кор 10 возникает электрона - нитна сила, направленна вверх и результирующее удерживающее усилие от всех выступов зон кор и полюсов увеличиваетс (точка О, фиг. 2). По мере нарастани тока в катушке 7 пр мого хода, начина с момента времени , когда ciina F- совместно с силойthe zone of the core 10 an electron arises - the nitric force directed upwards and the resulting holding force from all the projections of the zones of the core and poles increases (point O, Fig. 2). As the current increases in the coil of the 7th forward stroke, starting from the time when ciina F- together with
10 т жести кор 10 станет больше удерживающего усили FU, осуществл етс ускоренное перемещение кор 10 вниз. При этом выступы полюсов 5, 6 и 8 и кор создаст соответственно первую10 tons of tin of the core 10 will become larger than the retaining force FU, and the acceleration of the core 10 will be accelerated downward. In this case, the protrusions of the poles 5, 6 and 8 and the core will respectively create the first
15 (крива 17, фиг. 2), вторую (крива 18) и третью (крива 19) гармоники результирующего т гового усили (крива 20) от зон. Поскольку на участке 0-L (фиг. 2) движени кор 15 (curve 17, fig. 2), the second (curve 18) and the third (curve 19) harmonics of the resulting pulling force (curve 20) from the zones. Since on the section 0-L (Fig. 2) the movement of the core
20 10 удерживающее усилие резко уменьшаетс при увеличении X, то результирующее усилие, действующее- на корь 10 (крива 21, фиг. 2), быстро нарастает до значени удерживающего уси25 ЛИЯ. На инт ервале движени L-P результирующее усилие от выступов 5, 6 и 8 и кор совпадает с направлением движени кор и складьшаетс с рабочим т говым, усилием F катушки пр 30 мого хода. При выходе верхнего торца кор из датчика 12 положени в нем вырабатываетс импульс напр жени , который следует на вход системы 16 питани и управлени , Cиcтe a 16 пи25 тани и управлени отключает секции 2 и 4 катушки обратного хода с некоторой задержкой относительно времени прихода сигнала с датчика 12 положени . Брем задержки подобрано таким,20 10 the holding force decreases sharply with increasing X, the resulting force acting on the measles 10 (curve 21, fig. 2) quickly increases to the value of the holding force. On the interval of L-P movement, the resulting force from the protrusions 5, 6 and 8 and the core coincides with the direction of movement of the core and is added to the working pull, the force F of the coil, is 30 mth stroke. When the upper end of the core comes out of the sensor 12, a voltage pulse is generated in it, which follows the input of the power and control system 16, the power control system 16 and disconnects sections 2 and 4 of the reverse coil with some delay relative to the sensor arrival time 12 positions The delay delay is matched
40 что секции 2 и 4 отключаютс , когда корь 10 проходит рассто ние 0-Р, .а рабочий режим катушки 7 пр мого хода подобран так, что при дальнейшем увеличении координаты X магнитна сис45 молота входит в режим насьш{ени и выступов кор 10 и полюса 8 не оказывают существенного вли ни на его работу. При входе кор 10 в по- люс 9 срабатьшает датчик 13 положеQQ ни , сигнал с которого следует на систему 16 питани и управлени . Система 16 питани и управлени отключает питание катушки 7 пр мого хода, вырабатывает напр жение питани сек55 ций 2-4 катушки обратного хода, и процесс повтор етс .40 that sections 2 and 4 are turned off when the bark 10 passes the distance 0-P, and the operating mode of the coil 7 of the forward stroke is chosen so that with a further increase in the coordinate X the magnetic system of the hammer enters the regime of {xen and the protrusions of the core 10 and poles 8 do not significantly affect its operation. At the entrance of the core 10 to the pole 9, the sensor 13 does not operate, the signal from which goes to the power and control system 16. The power and control system 16 shuts off the power supply of the forward coil 7, produces a supply voltage of sections 55 of the reverse coil 2-4, and the process repeats.
Таким образом, практически на всем интервале хода кор 10 на него воз- . действует ускор ющее усилие, превышающее максимальное усилие удержани ЗОН с выступами, которое может быть ;достаточно большим. Поэтому в элект- ;ромагнитнои молоте с удержанием ус- ;Кор ющее усилие, действующее на корь, .; больше, чем в молоте без удержани :(крива 22, фиг. 2), Следовательно, и кинетическа энерги кор 10, за- I пасенна им к концу пр мого хода, в молоте с удержанием может быть значительно большей в сравнении с известными устройствами. Это приводит к увеличению удельной энергии удара электромагнитного молота, позвол ет уменьшить массу и габариты устройства в целом.Thus, on almost the entire course interval of the core 10, the there is an accelerating force exceeding the maximum holding force of the overhang ZON, which may be sufficiently large. Therefore, in an electronic; magnetic hammer with a retention of us;; A corrosive force acting on measles; more than in a hammer without restraint: (curve 22, fig. 2), Therefore, the kinetic energy of the core 10, which I assigned to it by the end of the forward stroke, in the hammer with restraint can be much higher in comparison with the known devices. This leads to an increase in the specific energy of the impact of the electromagnetic hammer, and reduces the weight and dimensions of the device as a whole.
Выполнение на обращенной к корю поверхности полюсов и на коре поперечных кольцевых выступов обеспечивает бесконтактное удержание кор в крайнем положении обратного хода за его боковую поверхность. Это позволит увеличить удельную энергию удара вследствие снижени массы молота , .так как удержание осуществл етс электромагнитными силами самих силовых катушек либо их секци ми без дополнительных устройств, а такжеExecution on the surface of the poles facing the core and on the crust of the transverse annular protrusions ensures contactless holding of the core in the extreme position of the reverse stroke beyond its lateral surface. This will allow to increase the specific impact energy due to a decrease in the mass of the hammer, since holding is effected by the electromagnetic forces of the power coils themselves or their sections without additional devices, as well as
Варьиру число выступов на полюсах и на коре, можно измен ть амплитуды каждой из гармонических составл ющих результирующего т гового усили этих зон и соответствующим образом мен ть форму результирующего т гового усили .By varying the number of protrusions at the poles and at the crust, it is possible to vary the amplitudes of each of the harmonic components of the resulting pulling force of these zones and to change the shape of the resulting pulling force accordingly.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874272081A SU1435708A1 (en) | 1987-04-22 | 1987-04-22 | Electromagnetic pile hammer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874272081A SU1435708A1 (en) | 1987-04-22 | 1987-04-22 | Electromagnetic pile hammer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1435708A1 true SU1435708A1 (en) | 1988-11-07 |
Family
ID=21314727
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU874272081A SU1435708A1 (en) | 1987-04-22 | 1987-04-22 | Electromagnetic pile hammer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1435708A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2479705C2 (en) * | 2011-06-28 | 2013-04-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курганский государственный университет" | Electromagnetic hammer |
-
1987
- 1987-04-22 SU SU874272081A patent/SU1435708A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1051256, кл. Е 21 С 3/16, 1982.. Малов А.Т. Электромагнитные молоты. Новосибирск: Наука, 1979, с. 13. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2479705C2 (en) * | 2011-06-28 | 2013-04-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курганский государственный университет" | Electromagnetic hammer |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4553074A (en) | Method of and apparatus for the autosynchronization of an electromagnetic hammer | |
AU2012101649A4 (en) | Method and Apparatus For Converting Between Electrical and Mechanical Energy | |
SU1435708A1 (en) | Electromagnetic pile hammer | |
ATE86355T1 (en) | GUIDANCE AND CONTROL SYSTEM FOR IMPACT DRILLING TOOLS. | |
US3747921A (en) | Document feed device | |
RU2096610C1 (en) | Electromagnetic striking mechanism | |
SU1559134A1 (en) | Electromagnetic hammer | |
SU1219219A1 (en) | Impact-action electromagnetic drive | |
RU2379422C1 (en) | Electric hammer | |
SU1700226A1 (en) | Percussion unit of electromagnetic perforator | |
SU779048A1 (en) | Burnishing apparatus | |
SU717311A2 (en) | Electromagnetic impact member for drilling | |
SU397609A1 (en) | DEVICE FOR FORMATION WELLS IN GROUND | |
SU1404322A1 (en) | Electromagnetic impact machine | |
SU853749A1 (en) | Submersible electric impact machine | |
RU2009873C1 (en) | Electric shock machine | |
SU1288262A1 (en) | Percussive electromagnetic machine | |
RU2496214C2 (en) | Synchronous electromagnetic motor of back-and-forth movement | |
RU2491709C1 (en) | Electric drive of reciprocating action for impulse vibration source | |
RU2491701C2 (en) | Synchronous electromagnetic percussion mechanism | |
SU877626A2 (en) | Electromagnetic hammer | |
SU132586A1 (en) | Combined vibrator for percussion rotary drilling | |
RU2018652C1 (en) | Electric hammer | |
SU293122A1 (en) | ||
SU1169130A1 (en) | Electromagnetic reciprocating drive |