WO2014204345A1 - Resonance vibrator having electromagnetic actuator - Google Patents
Resonance vibrator having electromagnetic actuator Download PDFInfo
- Publication number
- WO2014204345A1 WO2014204345A1 PCT/RU2013/001189 RU2013001189W WO2014204345A1 WO 2014204345 A1 WO2014204345 A1 WO 2014204345A1 RU 2013001189 W RU2013001189 W RU 2013001189W WO 2014204345 A1 WO2014204345 A1 WO 2014204345A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- electromagnet
- vibrator
- anchor
- armature
- springs
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
- B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
- B06B1/04—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with electromagnetism
Abstract
The invention relates to vibration technology and can be used in various sectors of economic activity. The technical result is an improvement to a device of a resonance vibrator having an electromagnetic actuator, allowing for significantly increasing tractive effort which brings about mechanical vibrations, thus increasing the parameters of the vibrator. The resonance vibrator having an electromagnetic actuator is enhanced by means of replacing a solenoid with a tractive electromagnet, the housing/magnetic core of said electromagnet having an increased area of coverage of the armature of the electromagnet. It is thus possible to use a larger gap between the housing/magnetic core and the armature of the electromagnet, said gap being necessary for preventing contact between same in the presence of parasitic transverse vibrations of the armature portion relative to the stator portion of the vibrator.
Description
Вибратор резонансного действия Resonant vibrator
с электромагнитным приводом with electromagnetic drive
Полезная модель относится к вибрационной технике и может быть использована в различных отраслях хозяйственной деятельности. The utility model 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. It is known from Avt.sv.SSSSR 1122372 electromagnetic oscillation exciter containing a magnetic circuit connected to it by an elastic connection and closing it through the air gap armature, excitation coil and power supply device.
Известен по Авт.св. СССР 1356136 электромагнитный вибратор, Known for Auth. USSR 1356136 electromagnetic vibrator,
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. containing a core magnetic circuit with three windings, each of which is placed 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 вибровоз- будитель, состоящий из размещенного в корпусе электромагнита и якоря, жестко связанного с ярмом, соединенным с корпусом двумя цилиндри- ческими пружинами, две плоские рессоры и опорный элемент, размещенный по центру ярма со стороны, противоположной электромагниту, 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,
причем один край каждой рессоры закреплен относительно корпуса, а другой касается опорного элемента. moreover, one edge of each spring is fixed relative to the housing, and the other touches the support element.
Существенным недостатком описанных аналогов является малая A significant drawback of the described analogues is a small
амплитуда колебаний якорной части вибратора относительно его статорной части. Как правило, в известных вибраторах с электромагнитным приводом величина воздушного зазора в электромагнитах не превышает 4 мм, что ограничивает амплитуду относительных колебаний якорной и статорной частей вибратора ( 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 вибраторов с электромагнитным приводом (стр. 138 в книге: Спиваковский А.О., the oscillation amplitude of the anchor part of the vibrator relative to its stator part. As a rule, in known vibrators with an electromagnetic drive, the magnitude of the air gap in the electromagnets does not exceed 4 mm, which limits the amplitude of the relative vibrations of the anchor and stator parts of the vibrator (pages 29 - 32 in the book: A.I. Belousov, G.G. Rekus. Vibrators with an electromagnetic drive. Review. M., 1970 (TsNIITEstroymash)). The small amplitude of the vibrations of the anchor part is noted as a lack of vibrators with an electromagnetic drive (p. 138 in the book: Spivakovsky A.O.,
Гончаревич И.Ф. Вибрационные конвейеры, питатели и вспомогательные устройства. М, «Машиностроение», 1972 ). Малая амплитуда колебаний якорной части вибратора относительно его статорной части является недостатком, поскольку ограничивает величину силы инерции, создаваемой при колебаниях якорной части, выполняющей роль реактивной массы.
В качестве прототипа выбран патент на изобретение N° 2356640 «Вибратор резонансного действия с электромагнитным приводом» автора данной заявки. В этом изобретении устранен недостаток описанных Goncharevich I.F. Vibratory conveyors, feeders and accessories. M, "Engineering", 1972). The small amplitude of the vibrations of the anchor part of the vibrator relative to its stator part is a drawback, since it limits the amount of inertia generated by the vibrations of the anchor part, which plays the role of a reactive mass. As a prototype, the patent for the invention N ° 2356640 "Vibrator of resonant action with an electromagnetic drive" of the author of this application is selected. In this invention, the disadvantage of the described
аналогов,- амплитуда колебаний существенно увеличена благодаря приме- нению в качестве электромагнита соленоида, который не имеет каких-либо ограничений по величине амплитуды колебаний. Однако практика приме- нения изобретения выявила существенный недостаток соленоида,- незначительное тяговое усилие в сравнении с электромагнитом с плоским зазором. Это является следствием того, что соленоид не имеет корпуса из ферромагнитного материала , вследствие чего наружное магнитное поле соленоида практически не участвует в создании тягового усилия, создавае- мого только внутренним магнитным полем, действующим на сердечник, находящийся в отверстии соленоида. Как известно,«соленоид- катушка индуктивности обычно в виде намотанного на цилиндрическую поверхность изолированного проводника, по которому течет электрический ток» (стр.486 в книге: Политехнический словарь. Изд.2-е. М.,1980). Кроме того, практика применения изобретения выявила в сравнении с электромагнитом с плоским зазором еще один существенный недостаток,- при работе вибратора с увеличенной амплитудой колебаний наблюдаются поперечные паразитные колебания якорной части, что приводит к необходимости увеличения зазора между якорем и соленоидом. Это в свою очередь значительно уменьшает тяговое усилие электромагнита. analogues, the oscillation amplitude is significantly increased due to the use of a solenoid as an electromagnet, which does not have any restrictions on the magnitude of the oscillation amplitude. However, the practice of using the invention revealed a significant drawback of the solenoid, a slight pulling force in comparison with an electromagnet with a flat gap. This is a consequence of the fact that the solenoid does not have a case made of ferromagnetic material, as a result of which the external magnetic field of the solenoid practically does not participate in creating the pulling force created only by the internal magnetic field acting on the core located in the hole of the solenoid. As you know, "a solenoid-inductor is usually in the form of an insulated conductor wound on a cylindrical surface, through which electric current flows" (p. 486 in the book: Polytechnical Dictionary. Ed.2-e. M., 1980). In addition, the practice of applying the invention revealed another significant drawback in comparison with an electromagnet with a flat gap - when a vibrator with an increased vibration amplitude is operating, transverse spurious oscillations of the anchor part are observed, which leads to the need to increase the gap between the armature and the solenoid. This in turn significantly reduces the pulling force of the electromagnet.
Задачей полезной модели является усовершенствование вибратора резонансного действия с электромагнитным приводом путем замены соленоида на тяговый электромагнит, превосходящий по тяговой характе- ристике соленоид, а также выполненный с возможностью эффективного использования магнитной силы обмотки при увеличенном зазоре между якорем и корпусом- магнитопроводом электромагнита, задаваемом The objective of the utility model is to improve the resonant vibrator with an electromagnetic drive by replacing the solenoid with a traction electromagnet that is superior to the traction characteristic of the solenoid, as well as made with the possibility of efficient use of the magnetic force of the winding with an increased gap between the armature and the magnet body of the electromagnet specified
поперечными паразитными колебаниями якорной части вибратора. transverse spurious vibrations of the anchor part of the vibrator.
Решение задачи достигается тем, что вибратор резонансного действия с электромагнитным приводом, содержит электромагнит, прикрепленный жестко к статорной части вибратора, якорь электромагнита, прикрепленный жестко к плите якорной части вибратора, дополнительные грузы, прикреп- ленные жестко к этой плите, при этом статорная и якорная части соединены между собой двумя комплектами винтовых пружин, предварительно стяну- тых попарно с помощью двух стяжных шпилек, стяжные шпильки одним концом присоединены жестко к статорной части, а на другом конце заканчиваются опорными фланцами для пружин, плита якорной части зажата между пружинами с возможностью совершения колебаний вдоль осей пружин без отрыва от их торцов, электромагнит подключен к устройству регулируемого электропитания током постоянной частоты, причем вибратор выполнен с возможностью присоединения к рабочему органу вибрационной машины и вибрационного воздействия на рабочий орган в режиме
резонансных колебаний двухмассной колебательной системы, электромагнит выполнен с возможностью колебаний якорной части относительно статорной части с амплитудой не менее 4 мм,при этом якорь предварительно введен в статорную часть на величину, оптимальное значение которой определяется экспериментально в зависимости от выбранного коэффициента суммарной жесткости пружин и массы якорной части, при этом вибратор оснащен тяговым электромагнитом, выполненным с увеличенной площадью охвата якоря ферромагнитным корпусом-магнитопроводом, соотношение площади охвата и площади поперечного сечения якоря подбирается экспериментально по критерию получения максимального тягового усилия электромагнита при заданном увеличенном зазоре между якорем и корпусом-магнитопроводом электромагнита. The solution to the problem is achieved by the fact that the resonant-action vibrator with an electromagnetic drive contains an electromagnet fixed rigidly to the stator part of the vibrator, an electromagnet anchor fixed rigidly to the plate of the vibrator’s anchor part, additional weights attached rigidly to this plate, while the stator and anchor the parts are interconnected by two sets of coil springs pre-tightened in pairs with two tie rods, the tie rods are rigidly attached to the stator part at one end, and at the other at the end they end with support flanges for springs, the plate of the anchor part is sandwiched between the springs with the possibility of vibrations along the axes of the springs without being torn off from their ends, the electromagnet is connected to a device of regulated power supply by a constant frequency current, and the vibrator is made with the possibility of attaching a vibrating machine to the working body and vibration exposure on the working body in the mode resonant vibrations of a two-mass oscillatory system, the electromagnet is configured to vibrate the anchor part relative to the stator part with an amplitude of at least 4 mm, while the anchor is previously introduced into the stator part by an amount whose optimal value is determined experimentally depending on the selected coefficient of the total spring stiffness and the weight of the anchor parts, while the vibrator is equipped with a traction electromagnet, made with a larger area of coverage of the anchor with a ferromagnetic casing-magnetic core, with the ratio of the area of coverage and the cross-sectional area of the armature is selected experimentally by the criterion to maximize traction electromagnet for a given enlarged gap between the armature and the housing, the magnetic core of the electromagnet.
Кроме этого, решение поставленной задачи достигается тем, что In addition, the solution of the problem is achieved by the fact that
вибратор резонансного действия с электромагнитным приводом содержит электромагнит, прикрепленный жестко к статорной части вибратора, якорь электромагнита, прикрепленный жестко к плите якорной части вибратора, при этом статорная и якорная части соединены между собой двумя a resonant vibrator with an electromagnetic drive contains an electromagnet attached rigidly to the stator part of the vibrator, an electromagnet anchor attached rigidly to the plate of the anchor part of the vibrator, while the stator and anchor parts are interconnected by two
комплектами винтовых пружин, предварительно стянутых попарно с помощью двух стяжных шпилек, стяжные шпильки одним концом присое- динены жестко к статорной части, а на другом конце заканчиваются опор- ными фланцами для пружин, плита якорной части зажата между пружинами с возможностью совершения колебаний вдоль осей пружин без отрыва от их торцов, электромагнит подключен к устройству регулируемого электро- питания, причем вибратор выполнен с возможностью присоединения к рабочему органу вибрационной машины и вибрационного воздействия на рабочий орган в режиме резонансных колебаний двухмассной колебательной системы, электромагнит выполнен с возможностью колебаний якорной части относительно статорной части с амплитудой не менее 4 мм,при этом якорь предварительно введен в статорную часть на величину, оптимальное значение которой определяется экспериментально в зависимости от выбранного коэффициента суммарной жесткости пружин и массы якорной части, при этом вибратор оснащен тяговым электромагнитом, выполненным с увеличенной площадью охвата якоря ферромагнитным корпусом- магнитопроводом , соотношение площади охвата и площади поперечного сечения якоря подбирается экспериментально по критерию получения максимального тягового усилия электромагнита при заданном увеличенном зазоре между якорем и корпусом-магнитопроводом электромагнита, устройство регулируемого электропитания выполнено с возможностью подстройки вибратора на резонансный режим колебаний путем изменения частоты следования однополярных импульсов тока. sets of coil springs pre-tightened in pairs with two tie rods, the tie rods at one end are rigidly connected to the stator part, and at the other end end with support flanges for the springs, the anchor plate is sandwiched between the springs with the possibility of vibrations along the axes of the springs without interruption from their ends, the electromagnet is connected to a controlled power supply device, and the vibrator is made with the possibility of attaching to the working body of the vibrating machine and vibration impact on the working body in the mode of resonant vibrations of a two-mass oscillatory system, the electromagnet is made with the possibility of vibrations of the anchor part relative to the stator part with an amplitude of at least 4 mm, while the anchor is pre-introduced into the stator part by an amount whose optimal value is determined experimentally depending on the selected coefficient of total stiffness springs and mass of the anchor part, while the vibrator is equipped with a traction electromagnet, made with a larger area of coverage of the armature ferromagnetic body som-magnetic circuit, the ratio of the coverage area and the cross-sectional area of the armature is selected experimentally according to the criterion for obtaining the maximum traction force of the electromagnet for a given increased gap between the armature and the body-magnet circuit of the electromagnet, the adjustable power supply device is configured to adjust the vibrator to the resonant mode of oscillation by changing the repetition rate of unipolar current pulses.
Кроме того, решение поставленной задачи достигается тем, что на статоре вибратора установлен датчик колебаний, подключенный к устройству регулируемого питания, выполненному с возможностью автоматического
поддержания заданной величины выбранного параметра колебаний. In addition, the solution of this problem is achieved by the fact that on the stator of the vibrator is installed an oscillation sensor connected to an adjustable power device configured to automatically maintaining a given value of the selected oscillation parameter.
Применение предложенной совокупности существенных признаков позволяет получить новый технический результат: существенно увеличить тяговое усилие электромагнита при увеличенном зазоре между якорем и корпусом-магнитопроводом электромагнита, задаваемом поперечными паразитными колебаниями якорной части вибратора. Благодаря этому увеличивается эффективность возбуждения колебаний в механической колебательной системе вибратора. The application of the proposed set of essential features allows you to get a new technical result: to significantly increase the pulling force of the electromagnet with an increased gap between the armature and the body-core of the electromagnet, defined by transverse spurious vibrations of the vibrator’s anchor. Due to this, the efficiency of excitation of vibrations in the mechanical oscillatory system of the vibrator increases.
Анализ уровня техники в области машиностроения и вибрационной техники показал, что предложенная совокупность существенных призна- ков является новой, явным образом не следует из уровня техники и таким образом, предлагаемая полезная модель является новой и имеет An analysis of the prior art in the field of mechanical engineering and vibration technology showed that the proposed set of essential features is new, does not explicitly follow from the prior art, and thus, the proposed utility model is new and has
патентоспособный уровень. patentable level.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором показано устройство вибратора резонансного действия с электромагнитным приво- дом. Вибратор резонансного действия с электромагнитным приводом содер- жит тяговый электромагнит, включающий корпус-магнитопровод 1, обмот- ку 2 и якорь 3. Корпус-магнитопровод 1 имеет увеличенную длину L охвата якоря вдоль оси якоря, а также увеличенный зазор S с якорем. Корпус- магнитопровод 1 прикреплен жестко к статорной части 4 вибратора. Якорь 3 электромагнита прикреплен жестко к плите 5 якорной части, при этом он введен предварительно в корпус-магнитопровод 1 на величину X. Дополни- тельные грузы 6 прикреплены жестко к плите якорной части. Статорная и якорная части соединены между собой двумя комплектами винтовых пружин 7. Эти пружины предварительно стянуты попарно с помощью двух стяжных шпилек 8. Стяжные шпильки одним концом присоединены жестко к статор- ной части, а на другом конце заканчиваются опорными фланцами 9 для пружин. Электромагнит подключен к устройству 10 регулируемого The essence of the utility model is illustrated by the drawing, which shows the device of the resonator with an electromagnetic drive. A resonant vibrator with an electromagnetic drive contains a traction electromagnet including a magnetic casing 1, a winding 2 and an armature 3. The magnetic casing 1 has an increased arm coverage length L along the axis of the armature, as well as an increased clearance S with the armature. The housing-magnetic circuit 1 is attached rigidly to the stator part 4 of the vibrator. The anchor 3 of the electromagnet is rigidly attached to the plate 5 of the anchor part, while it is previously inserted into the magnetic casing 1 by an amount of X. Additional loads 6 are attached rigidly to the plate of the anchor part. The stator and anchor parts are interconnected by two sets of coil springs 7. These springs are pre-tightened in pairs with two tie rods 8. The tie rods are rigidly connected to the stator part at one end and end with support flanges 9 for the springs. The electromagnet is connected to the device 10 adjustable
электропитания током постоянной частоты. Во втором варианте вибратора устройство 10 выполнено с возможностью изменения частоты следования импульсов тока. Вибратор выполнен с возможностью присоединения к рабочему органу 1 1 вибрационной машины. На статоре 4 установлен датчик 12 колебаний, подключенный к устройству 10. Во втором варианте вибратора дополнительные грузы отсутствуют. constant current power supply. In the second embodiment of the vibrator, the device 10 is configured to change the repetition rate of the current pulses. The vibrator is configured to attach to the working body 1 1 vibration machine. An oscillation sensor 12 is mounted on the stator 4 and is connected to the device 10. In the second embodiment of the vibrator, additional loads are absent.
Вибратор резонансного действия с электромагнитным приводом работает следующим образом. В обмотке 2 электромагнита под действием пульси- рующего или переменного электрического тока постоянной частоты, поступающего из электрической сети через устройство 10 регулируемого электропитания, возникает пульсирующее магнитное поле. Это поле взаимо- действует с ферромагнитным корпусом- магнитопроводом 1 и ферромагнит- ным якорем 3. Благодаря этому между корпусом-магнитопроводом и якорем возникает тяговое усилие, втягивающее якорь 3 во внутрь корпуса-магнито- провода 1. Тяговое усилие, действующее на корпус-магнитопровод 1 и на
якорь 3, действует одновременно и на жестко соединенные с ними плиту 5 якорной части и на статорную часть 4. Под действием тягового усилия происходит сближение статорной части 4 и якорной части, собранной вокруг плиты 5. При этом сближении происходит упругое деформирование пружин 7, которые вследствие предварительного попарного сжатия находились до действия тягового усилия в состоянии силового равновесия. Увеличение тягового усилия прекратится после того, как нарастание силы тока в A resonant vibrator with an electromagnetic drive operates as follows. In a winding 2 of an electromagnet, under the influence of a pulsating or alternating electric current of constant frequency, coming from the electric network through the device 10 of regulated power supply, a pulsating magnetic field arises. This field interacts with the ferromagnetic casing-magnetic circuit 1 and the ferromagnetic armature 3. Due to this, a pulling force arises between the magnetic casing and the armature, pulling the armature 3 into the inside of the magnetic casing 1. The pulling force acting on the magnetic casing 1 and on the anchor 3 acts simultaneously on the plate 5 of the anchor part and the stator part 4 which are rigidly connected to them. Under the influence of the pulling force, the stator part 4 and the anchor part assembled around the plate 5 come together. In this approach, the springs 7 undergo elastic deformation, which prior pairwise compression were before the action of traction in a state of force equilibrium. The increase in traction will stop after the increase in current in
импульсе тока или в полуволне переменного электрического тока, current pulse or in the half-wave of alternating electric current,
протекающего через обмотку 2, сменится его уменьшением. При этом под действием пружин 7, сжатых под действием тягового усилия, начнется обратное движение статорной части 4 и якорной части, собранной вокруг плиты 5. При падении тока в импульсе или в полуволне переменного электрического тока до нуля тяговое усилие упадет до нуля и, следовательно, статорная и якорная части вибратора возвратятся в исходное положение. При действии следующих импульсов тока или полуволн переменного электрического тока описанный процесс повторится. Для согласования характеристик тягового усилия и силы противодействия пружин 7 якорь 3 предварительно введен в корпус-магнитопровод 1 на величину X, flowing through the winding 2, will be replaced by a decrease. In this case, under the action of springs 7, compressed under the action of traction, the reverse movement of the stator part 4 and the anchor part assembled around the plate 5 will begin. When the current in the pulse or in the half-wave of alternating electric current drops to zero, the traction will drop to zero and, therefore, the stator and anchor parts of the vibrator will return to their original position. Under the action of the following current pulses or half-waves of alternating electric current, the described process will be repeated. To coordinate the characteristics of the traction force and the reaction force of the springs 7, the anchor 3 is previously introduced into the casing-magnetic circuit 1 by the amount of X,
оптимальное значение которой определяется экспериментально в the optimal value of which is determined experimentally in
зависимости от выбранных коэффициента суммарной жесткости пружин 7 и массы якорной части. При эксплуатации вибратора его присоединяют к рабочему органу 11 вибрационной машины. При этом статорная часть 4 вибратора вместе с рабочим органом 1 1 вибрационной машины представ- ляют собой одну массу двухмассной колебательной системы. Второй массой этой системы является масса якорной части, состоящей из якоря 3, плиты 5, дополнительных грузов 6, а также приведенной массы пружин 7. Для увели- чения амплитуды относительных колебаний масс колебательную систему настраивают на режим резонансных колебаний подбором дополнительных грузов 6. Величина зазора S уточняется экспериментально в зависимости от амплитуды поперечных паразитных колебаний якорной части, зависящих от параметров пружин 7 и массы якорной части вибратора. Для выбранного зазора определяется оптимальное значение длины L охвата корггусом- магнитопроводом 1 якоря 3 по критерию получения максимального тягового усилия. Во втором варианте вибратора настройка на резонансный режим колебаний осуществляется путем изменения частоты следования импульсов тока. В этом варианте необходимость в дополнительных грузах 6 отпадает. depending on the selected coefficient of the total stiffness of the springs 7 and the mass of the anchor part. During operation of the vibrator it is attached to the working body 11 of the vibrating machine. In this case, the stator part 4 of the vibrator together with the working body 1 1 of the vibration machine is one mass of a two-mass oscillatory system. The second mass of this system is the mass of the anchor part, consisting of the anchor 3, plate 5, additional weights 6, and also the reduced mass of the springs 7. To increase the amplitude of the relative oscillations of the masses, the vibrational system is tuned to the resonance mode by selecting additional weights 6. The gap S is refined experimentally depending on the amplitude of transverse spurious oscillations of the anchor part, depending on the parameters of the springs 7 and the mass of the anchor part of the vibrator. For the selected gap, the optimal value of the length L of the coverage of the corgus-magnetic core 1 of the armature 3 is determined by the criterion for obtaining maximum traction. In the second version of the vibrator, tuning to the resonant mode of oscillation is carried out by changing the repetition rate of the current pulses. In this embodiment, the need for additional loads 6 disappears.
В данном вибраторе резонансного действия с электромагнитным при- водом решена задача полезной модели,- вибратор резонансного действия с электромагнитным приводом усовершенствован путем замены соленоида на тяговый электромагнит, превосходящий по тяговой характеристике In this resonant vibrator with an electromagnetic drive, the problem of a utility model is solved - the resonant vibrator with an electromagnetic drive is improved by replacing the solenoid with a traction electromagnet that is superior in traction performance
соленоид, а также выполненный с возможностью эффективного solenoid, and also made with the possibility of effective
использования магнитной силы обмотки при увеличенном зазоре между якорем и корпусом- магнитопроводом электромагнита, задаваемом
поперечными паразитными колебаниями якорной части вибратора. the use of the magnetic force of the winding with an increased gap between the armature and the casing - the magnetic core of the electromagnet transverse spurious vibrations of the anchor part of the vibrator.
Задача полезной модели решена благодаря следующим техническим решениям: The utility model problem is solved thanks to the following technical solutions:
1 ) в соленоиде, внешнее магнитное поле практически не участвует в создании тягового усилия, в тяговом электромагните благодаря наличию ферромагнитного корпуса-магнитопровода этот недостаток соленоида устранен, что позволило существенно увеличить тяговое усилие 1) in the solenoid, the external magnetic field is practically not involved in the creation of traction, in the traction electromagnet due to the presence of a ferromagnetic casing-magnetic circuit, this drawback of the solenoid is eliminated, which significantly increased the traction
электромагнита; electromagnet;
2) тяговый электромагнит выполнен с увеличенной площадью охвата якоря корпусом-магнитопроводом, что позволило при увеличенном зазоре между корпусом-магнитопроводом и якорем избежать существенного падения тягового усилия; увеличение площади охвата позволяет магнитному потоку пройти зазор со значительно меньшей индукцией, чем в остальной части магнитопровода, и, следовательно, с малой потерей тягового усилия (см. стр. 400 в книге: В.П.Миловзоров. Электромагнитная техника. Высшая школа.М.,1966). 2) the traction electromagnet is made with a larger area of coverage of the anchor with the body of the magnetic circuit, which allowed an increased clearance between the body of the magnetic circuit and the armature to avoid a significant drop in traction; the increase in the coverage area allows the magnetic flux to pass the gap with a much smaller induction than in the rest of the magnetic circuit, and, therefore, with a small loss of traction (see page 400 in the book: V.P. Milovzorov. Electromagnetic equipment. Higher school. M ., 1966).
Заявляемый вибратор резонансного действия с электромагнитным приводом изготовлен и испытан в лаборатории автора данной заявки. При этом была подтверждена работоспособность заявляемой полезной модели. Учитывая это, а также то, что технические решения, благодаря которым достигнуто усовершенствование прототипа, в технике известны можно сделать вывод о том, что предложенная полезная модель промышленно применима.
The inventive resonant vibrator with an electromagnetic drive is made and tested in the laboratory of the author of this application. At the same time, the operability of the claimed utility model was confirmed. Given this, as well as the fact that the technical solutions due to which the improvement of the prototype is achieved, it is known in the art that we can conclude that the proposed utility model is industrially applicable.
Claims
1. Вибратор резонансного действия с электромагнитным приводом, со- держащий электромагнит, прикрепленный жестко к статорной части виб- ратора, якорь электромагнита, прикрепленный жестко к плите якорной части вибратора, дополнительные грузы, прикрепленные жестко к этой плите, при этом статорная и якорная части соединены между собой двумя комплектами винтовых пружин, предварительно стянутых попарно с помощью двух стяжных шпилек, стяжные шпильки одним концом присое- динены жестко к статорной части, а на другом конце заканчиваются опор- ными фланцами для пружин, плита якорной части зажата между пружина- ми с возможностью совершения колебаний вдоль осей пружин без отрыва от их торцов, электромагнит подключен к устройству регулируемого электропитания током постоянной частоты, причем вибратор выполнен с возможностью присоединения к рабочему органу вибрационной машины и вибрационного воздействия на рабочий орган в режиме резонансных колебаний двухмассной колебательной системы, электромагнит выполнен с возможностью колебаний якорной части относительно статорной части с амплитудой не менее 4 мм,при этом якорь предварительно введен в статор- ную часть на величину, оптимальное значение которой определяется экспериментально в зависимости от выбранного коэффициента суммарной жесткости пружин и массы якорной части, отличающийся тем, что вибра- тор оснащен тяговым электромагнитом, выполненным с увеличенной площадью охвата якоря ферромагнитным корпусом-магнитопроводом, соотношение площади охвата и площади поперечного сечения якоря подбирается экспериментально по критерию получения максимального тягового усилия электромагнита при заданном увеличенном зазоре между якорем и корпусом-магнитопроводом электромагнита. 1. A resonant vibrator with an electromagnetic drive, containing an electromagnet fixed rigidly to the stator part of the vibrator, an electromagnet anchor fixed rigidly to the plate of the vibrator’s anchor part, additional weights attached rigidly to this plate, while the stator and anchor parts are connected between each other by two sets of coil springs, previously tightened in pairs with two tie rods, the tie rods at one end are rigidly connected to the stator part, and at the other end they end in support flanges for springs, the plate of the anchor part is sandwiched between the springs with the possibility of vibrations along the axes of the springs without being torn off from their ends, the electromagnet is connected to a device of regulated power supply by a constant frequency current, and the vibrator is made with the possibility of attaching a vibrating machine to the working body and vibrating working body in the mode of resonant vibrations of a two-mass oscillatory system, the electromagnet is made with the possibility of vibrations of the anchor part relative to the stator part with am at least 4 mm thick, with the anchor pre-inserted into the stator part by an amount whose optimal value is determined experimentally depending on the selected coefficient of total spring stiffness and the weight of the anchor part, characterized in that the vibrator is equipped with a traction electromagnet made with increased area of coverage of the anchor with a ferromagnetic casing-magnetic circuit, the ratio of the area of coverage and the cross-sectional area of the armature is selected experimentally by the criterion of obtaining the maximum traction Elias electromagnet for a given enlarged gap between the armature and the housing, the yoke of the electromagnet.
2. Вибратор резонансного действия с электромагнитным приводом, со- держащий электромагнит, прикрепленный жестко к статорной части виб- ратора, якорь электромагнита, прикрепленный жестко к плите якорной части вибратора, при этом статорная и якорная части соединены между собой двумя комплектами винтовых пружин, предварительно стянутых попарно с помощью двух стяжных шпилек, стяжные шпильки одним концом присое- динены жестко к статорной части, а на другом конце заканчиваются опор- ными фланцами для пружин, плита якорной части зажата между пружинами с возможностью совершения колебаний вдоль осей пружин без отрыва от их торцов, электромагнит подключен к устройству регулируемого электро- питания, причем вибратор выполнен с возможностью присоединения к рабочему органу вибрационной машины и вибрационного воздействия на рабочий орган в режиме резонансных колебаний двухмассной колебательной системы, электромагнит выполнен с возможностью колебаний якорной части
относительно статорной части с амплитудой не менее 4 мм,при этом якорь предварительно введен в статорную часть на величину, оптимальное значение которой определяется экспериментально в зависимости от выбранного коэффициента суммарной жесткости пружин и массы якорной части, отличающийся тем, что вибратор оснащен тяговым электромагнитом, выполненным с увеличенной площадью охвата якоря ферромагнитным корпусом-магнитопроводом , соотношение площади охвата и площади поперечного сечения якоря подбирается экспериментально по критерию получения максимального тягового усилия электромагнита при заданном увеличенном зазоре между якорем и корпусом-магнитопроводом 2. A resonant vibrator with an electromagnetic drive, containing an electromagnet fixed rigidly to the stator part of the vibrator, an electromagnet anchor fixed rigidly to the plate of the vibrator’s anchor part, while the stator and anchor parts are interconnected by two sets of coil springs pre-tightened in pairs with two tie rods, tie rods at one end are rigidly connected to the stator part, and at the other end end with support flanges for springs, the anchor plate is sandwiched between with the help of vibrators with the possibility of vibrations along the axes of the springs without tearing off their ends, the electromagnet is connected to a controlled electric power device, and the vibrator is made with the possibility of attaching a vibrating machine to the working body and vibrating the working body in the mode of resonant vibrations of a two-mass oscillating system, the electromagnet is made with the possibility of vibrations of the anchor part relative to the stator part with an amplitude of at least 4 mm, while the anchor is previously introduced into the stator part by an amount whose optimal value is determined experimentally depending on the selected coefficient of total spring stiffness and the mass of the anchor part, characterized in that the vibrator is equipped with a traction electromagnet made with increased coverage area of the anchor with a ferromagnetic casing-magnetic circuit, the ratio of the coverage area and the cross-sectional area of the armature is selected experimentally by the criterion of gender cheniya maximum power to the electromagnet for a given enlarged gap between the armature and the housing-magnetic circuit
электромагнита, устройство регулируемого электропитания выполнено с возможностью подстройки вибратора на резонансный режим колебаний путем изменения частоты следования однополярных импульсов тока.
an electromagnet, a controlled power supply device configured to adjust the vibrator to the resonant mode of oscillation by changing the repetition rate of unipolar current pulses.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013127690 | 2013-06-19 | ||
| RU2013127690 | 2013-06-19 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2014204345A1 true WO2014204345A1 (en) | 2014-12-24 |
Family
ID=52104956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2013/001189 WO2014204345A1 (en) | 2013-06-19 | 2013-12-30 | Resonance vibrator having electromagnetic actuator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2014204345A1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU1791041C (en) * | 1991-03-26 | 1993-01-30 | В.В.Ландик | Vibratory machine |
| RU2268785C1 (en) * | 2004-06-02 | 2006-01-27 | Открытое акционерное общество "Научно-инвестиционная Корпорация Развития технологий "НИКОР" | Resonance screen shaker for drilling mud fluid cleaning |
| RU2356640C2 (en) * | 2006-02-01 | 2009-05-27 | Анатолий Иванович КОСТЮК | Resonance vibrator with electromagnetic actuator |
-
2013
- 2013-12-30 WO PCT/RU2013/001189 patent/WO2014204345A1/en active Application Filing
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU1791041C (en) * | 1991-03-26 | 1993-01-30 | В.В.Ландик | Vibratory machine |
| RU2268785C1 (en) * | 2004-06-02 | 2006-01-27 | Открытое акционерное общество "Научно-инвестиционная Корпорация Развития технологий "НИКОР" | Resonance screen shaker for drilling mud fluid cleaning |
| RU2356640C2 (en) * | 2006-02-01 | 2009-05-27 | Анатолий Иванович КОСТЮК | Resonance vibrator with electromagnetic actuator |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4890245B2 (en) | Small electric appliance having an electric motor for generating vibration displacement | |
| JP4065769B2 (en) | Vibration generator | |
| JP5867700B2 (en) | Power generator | |
| US4169234A (en) | Reciprocating motor | |
| US11005352B2 (en) | Device for generating electrical power from low frequency oscillations | |
| US11958025B2 (en) | Device for mixing liquids and solids with liquids by means of vibration | |
| RU134084U1 (en) | VIBRATOR OF RESONANT ACTION WITH ELECTROMAGNETIC DRIVE | |
| JP2008501451A (en) | Electric shaving device with swingable shaving head | |
| JP2019041548A (en) | Linear oscillation motor and electronic equipment | |
| RU2356647C2 (en) | Resonance vibrator with electromagnetic actuator | |
| WO2014204345A1 (en) | Resonance vibrator having electromagnetic actuator | |
| RU2356640C2 (en) | Resonance vibrator with electromagnetic actuator | |
| RU2356645C2 (en) | Electromagnetic vibration exciter | |
| KR20180117536A (en) | Vibrating type linear actuator and cutting device | |
| WO2018123749A1 (en) | Vibration power generation device | |
| RU2439771C1 (en) | Vibration power generator | |
| RU2356646C2 (en) | Resonance vibrator with electromagnetic actuator | |
| RU2356643C2 (en) | Electromagnetic vibration exciter | |
| RU2356644C2 (en) | Electromagnetic vibration exciter | |
| JPH0426058B2 (en) | ||
| JP2008189406A (en) | Vibration feeding device | |
| RU2774667C1 (en) | Electromagnetic vibrator | |
| RU182376U1 (en) | Electronically Resonant Vibrator | |
| RU2779850C1 (en) | Electromagnetic vibrator | |
| RU2774059C1 (en) | Vibrator with electromagnetic drive |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 13887210 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 13887210 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |