ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ВИБРОВОЗБУДИТЕЛЬ
ELECTROMAGNETIC VIBRATION EXCITER

Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано в различных отраслях хозяйственной деятельности.
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.
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.
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, двух плоских рессор и опорного элемента, размещенного по центру ярма со стороны, противоположной электромагниту, причем один край каждой рессоры закреплен относительно корпуса, а другой касается опорного элемента.
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. Кроме того, существенным недостатком аналогов является сложность конструкции. 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.
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.
В прототипе решена задача снижения шума и рассеяния энергии, однако не решена задача упрощения конструкции.
Задачей изобретения является упрощение конструкции электромагнитного вибровозбудителя.
Решение задачи достигается тем, что электромагнитный вибровозбудитель содержит электромагнит, якорь вибровозбудителя 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 вибровозбудителя и корпус статора, упругая система выполнена на одной пружине растяжения-сжатия, магнитопровод электромагнита прикреплен к корпусу статора, якорь электромагнита прикреплен к якорю вибровозбудителя, к якорю вибровозбудителя прикреплен регулировочный груз, причем электромагнит размещен внутри пружины растяжения-сжатия, которая может иметь как цилиндрическую, так и фасонную форму.
Применение предложенной совокупности существенных признаков позволяет получить новый технический результат: упростить конструкцию электромагнитного вибровозбудителя за счет размещения электромагнита 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 все недостатки, имеющиеся в прототипе.
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.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором показано устройство электромагнитного вибровозбудителя. Электромагнитный вибровозбудитель содержит электромагнит 1, якорь 2 вибровозбудителя и корпус статора 3. Магнитопровод электромагнита 1 закреплен на корпусе статора 3. Якорь 2 вибровозбудителя и корпус статора 3 соединены между собой пружиной растяжения-сжатия 4. Эта пружина 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 прикреплены якорь 2 вибровозбудителя и корпус статора 3. Якорь б электромагнита 1 прикреплен к якорю 2 вибровозбудителя, к которому прикреплен также регулировочный груз 7. Электромагнитный вибровозбудитель закрыт кожухом 8.
Электромагнитный вибровозбудитель работает следующим образом. По катушке электромагнита 1 пропускают пульсирующий или переменный ток. Возникающее при этом пульсирующее магнитное поле взаимодействует с ферромагнитным якорем 6 электромагнита 1. Это приводит к созданию пульсирующей силы тяги, притягивающей якорь 6 к магнитопроводу электромагнита 1. Сила притягивает якорь 2 вибровозбудителя 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 вибровозбудителя. 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 магнитопровода электромагнита 1 на корпусе статора 3 позволяет уменьшить динамическое воздействие на катушку электромагнита 1, а также упростить задачу подвода к ней электрического тока.
В данном электромагнитном вибровозбудителе решена задача изобретения - достигнуто упрощение конструкции электромагнитного вибровозбудителя. Задача изобретения решена за счет размещения электромагнита внутри пружины растяжения-сжатия и выполнения благодаря этому упругой системы на одной пружине.
Как видно из изложенного выше, возможность практического осуществления предложенного изобретения не вызывает сомнений. Таким образом, предложенное изобретение промышленно применимо.