SU931233A1

SU931233A1 - Mechanical oscillation generator

Info

Publication number: SU931233A1
Application number: SU802967517A
Authority: SU
Inventors: Ирек Ханифович Хайруллин; Александр Александрович Захаров; Владимир Сергеевич Сыромятников; Мининасим Мининнасимович Искаков
Original assignee: Уфимский авиационный институт им.Орджоникидзе
Priority date: 1980-07-25
Filing date: 1980-07-25
Publication date: 1982-05-30

Description

(4) ГЕНЕРАТОР МЕХАНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ(4) GENERATOR OF MECHANICAL VIBRATIONS

1one

Изобретение относитс к вибрационной технике, а именно к электродинамическим генераторам колебаний, и может быть использовано дл испытаний надежности приборов и материалов на вибропрочность и виброустойчивость, в технике обработки металлов давлением, резанием и сваркой.The invention relates to a vibration technique, namely to electrodynamic oscillators, and can be used to test the reliability of devices and materials for vibration strength and vibration resistance, in the technique of metal forming, cutting, and welding.

Известен электродинамический возбудитель продольных и крутштьных колебаний, содержащий магнитопровод с кольцевым воздушным зазором, катушку подмагничивани и подвижную систему, включающую расположенную- в воздушном зазоре магнитопровода цилиндрическую катушку возбуждени продольных колебаний и катушку возбуждени крутильных колебаний 1.The electrodynamic driver of longitudinal and torsional vibrations is known, which contains a magnetic circuit with an annular air gap, a bias coil and a moving system, including a cylindrical longitudinal vibration excitation coil located in the magnetic air gap and a torsional vibration induction coil 1.

Недостатком указанного электродинамического возбудител колебаний вл етс само расположение катушек возбуждени в подвижной системе, что уменьшает надежность устройства, так как интенсивность отказа вибрирующих катушек (разрушение и пробой изол ции) больше по сравнению с неподвижными катушками возбуждени .The disadvantage of this electrodynamic oscillation exciter is the location of the excitation coils in the moving system, which reduces the reliability of the device, since the failure rate of the vibrating coils (destruction and breakdown of the insulation) is greater than the fixed excitation coils.

Кроме этого, такое расположение усложн ет конструкцию подвижной системы и всего устройтсства в целом, в частности затруднен подвод напр жени питани из-за вибрации проводов, привод щих к их быстрому излому, а также конструкци этого возбудител усложнена за счет наличи нескольких обмоток возбуждени .In addition, this arrangement complicates the design of the mobile system and the device as a whole, in particular, it is difficult to supply the power supply due to the vibration of the wires leading to their rapid fracture, and the design of this exciter is complicated due to the presence of several excitation windings.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс электродинамический вибратор, содержащий магнитопровод, обмотку возб) ждени , намотанную на центральный стер жень, по обе стороны от которого с зазором расположены магнитные полюса с обмотками подмагничивани и подвижный 15 элемент в виде полого цилиндра, коаксиально размещенного в зазоре 2.Closest to the present invention is an electrodynamic vibrator containing a magnetic core, a waiting winding wound on a central rod, on both sides of which magnetic poles with bias windings and a movable 15 element in the form of a hollow cylinder coaxially placed in gap 2 are arranged with a gap .

Однако известное устройство имеет малые функциональные возможности, а именно наличие у вибрирующего элемента толь20 ко одной степени свободы в продольном направлении (вдоль центрального стержн ).However, the known device has low functionality, namely the presence of a vibrating element of only one degree of freedom in the longitudinal direction (along the central rod).

Цель изобретени - расширение функциональных возможностей генератора за счет получени продольно-крутильных колебаний и повышение коэффициента полезного действи .The purpose of the invention is to expand the functionality of the generator by obtaining longitudinal-torsional vibrations and increasing the efficiency.

Поставленна цель достигаетс тем, что в боковой стенке полого цилиндра выполнены под углом к его оси окна, через которые пропущен целтральный стержень, при этом участки боковой поверхности цилиндра расположены против полюсов.The goal is achieved by the fact that in the side wall of the hollow cylinder the windows are made at an angle to its axis through which the cellulose rod is passed, while the side surfaces of the cylinder are located opposite the poles.

Магнитные полюса выполнены со скосом под углом, равным углу скоса окон в цилиндре .. Magnetic poles are made with a bevel at an angle equal to the angle of the bevel of the windows in the cylinder ..

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 .FIG. 1 shows an oscillator, a cross section; in fig. 2 is a section A-A in FIG. one; in fig. 3 is a section BB in FIG. 2; in fig. 4 - the intersection of a hollow cylinder with a central rod.

Генератор механических колебаний состоит из магнитопровода 1, обмотки 2 возбуждени переменного тока, вл ющейс по существу первичной обмоткой трансформатора , намотанной на центральный стержень 3 магнитопровода, выполненного из листов электротехнической стали, содержащего магнитные полюса 4 с обмоткой 5 подмагничивани (питаемой посто нным током), которые могут быть выполнены со скосом, повтор ющим угол ft - угол между образующей полого цилиндра 6, имеющего окна, например, в виде параллелограммов на развертке боковой поверхности цилиндра, причем две стороны каждого из параллелограммов перпендикул рны к образующей цилиндра , представл ющего собой короткозамкнутый виток (вторичную обмотку трансформатора ), который состоит из двух круглых оснований, жестко соединенных с двум скошенными и вогнутыми пластинами, и закреплены на валу 7 размещением в подщипниках 8 (либо осевых, либо скольжени ) корпуса 9.The mechanical oscillation generator consists of a magnetic circuit 1, an alternating current winding 2, which is essentially the primary winding of a transformer, wound on a central core 3 of a magnetic core made of electrical steel sheets containing magnetic poles 4 with a bias winding 5 (fed by direct current) which can be made with a bevel that repeats the angle ft — the angle between the generator of the hollow cylinder 6 having windows, for example, in the form of parallelograms on a scan of the lateral surface of cylin ra, with two sides of each parallelogram perpendicular to the generator of the cylinder, which is a short-circuited coil (secondary winding of the transformer), which consists of two round bases rigidly connected to two bevelled and concave plates, and fixed on the shaft 7 by placing in the nests 8 (either axial or slip) shells 9.

Указанное расположение вала в подшипниках дает ему две степени свободы: возможность вращени и продольного перемещени вдоль оси.The specified location of the shaft in the bearings gives it two degrees of freedom: the possibility of rotation and longitudinal movement along the axis.

Угол у8 лежит в пределах О /. 90°, так как конструктивно и теоретически невозможно достичь перпендикул рности к образующей полого цилиндра всех сторон параллелограмма .The angle y8 lies within O /. 90 °, since it is structurally and theoretically impossible to achieve perpendicularity to the generators of the hollow cylinder on all sides of the parallelogram.

Генератор колебаний работает следующим образом.The oscillation generator works as follows.

При подаче посто нного напр жени на обмотку 5 подмагничивани и переменного напр жени на обмотку 2 возбуждени создаетс условие нахождени проводника с переменным током в посто нном магнитном поле, на который действует переменна толкающа сила F, перпендикул рна наведенному переменному току в проводнике.When a constant voltage is applied to the bias winding 5 and an alternating voltage on the excitation winding 2, a condition is created that the alternating current conductor is in a constant magnetic field, which is acted upon by the alternating pushing force F, perpendicular to the induced alternating current in the conductor.

В данном случае посто нное магнитное поле возникает в двух рабочих зазорах.In this case, a constant magnetic field arises in two working gaps.

между магнитными полюсами 4 и центральным стержнем 3 магнитопровода 1, а роль проводника играют участки полого цилиндра 6, перемещение в этих рабочих зазорах, составл ющие короткозамкнутый виток.between the magnetic poles 4 and the central core 3 of the magnetic core 1, and the role of the conductor is played by the portions of the hollow cylinder 6, moving in these working gaps, constituting a short-circuited turn.

Благодар углу /5 и двум степен м свободы вала 7, жестко св занного с ним коррткозамкнутого витка, F разлагаетс на две соответствующие силы: Fnp продоль{1ых и FKP крутильных колебаний (фиг. 3), соответствующих F, характеризующую сложные продольно-крутильные колебани (винтовые ).Due to angle 5 and two degrees of freedom of shaft 7, the tightly closed coil, rigidly connected with it, F is decomposed into two corresponding forces: Fnp longitudinal {1st and FKP torsional vibrations (Fig. 3) corresponding to F, characterizing complex longitudinal-torsional vibrations (screw).

Указанное выполнение вторичной обмотки и ее взаимное расположение с центральным стержнем позвол ет расширить функциональные возможности известных генераторов , служащих в качестве приводов вибростендов , виброконвейеров и других вибромеханизмов .The specified implementation of the secondary winding and its mutual arrangement with the central rod allows to expand the functionality of the known generators, serving as drives of shakers, vibroconveyors and other vibromechanisms.

Кроме того, выполнение полюсов со скосом , повтор ющим угол Д позвол ет уменьшить площадь магнитных полюсов, их габариты , что ведет к уменьшению расхода меди на обмотку подмагничивани , т. е. уменьщить ток намагничивани (потребл емый ток сети), и таким образом, уменьшить подводимую мощность и повысить коэффициент полезного действи .In addition, the execution of poles with a bevel that repeats the angle D makes it possible to reduce the area of the magnetic poles, their dimensions, which leads to a decrease in the consumption of copper for the bias winding, i.e., a decrease in the magnetization current (consumed mains current), and thus reduce power input and increase efficiency.

Claims

1. The generator of mechanical vibrations containing the magnetic core. an excitation winding wound on a central core, on both sides of which magnetic poles with bias windings and a movable element in the form of a hollow cylinder coaxially placed in the gap are arranged with a gap, characterized in that, in order to expand the functional capabilities of the device by obtaining longitudinal torsional vibrations, in the side wall of the hollow cylinder are made at an angle to its axis window, through which the central rod, with the side surface of the cylinder are located otiv poles.

2. The generator according to claim 1, characterized in that, in order to increase the efficiency, the magnetic poles are made with a bevel at an angle equal to the angle of the bevel of the windows in the cylinder.

Sources of information taken into account in the examination

1. USSR Author's Certificate No. 380363, cl. In About In 1/04, 1973.

2. Genkin I. L., Rusakov A. I. and Yablonsky G. B. Electrodynamic vibrators. M., “Mechanical Engineering, 1975, p. nineteen.

Fig, 1

A-A

L