ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ВИБРАТОР
ELECTROMAGNETIC VIBRATOR

Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано для выполнения различных технологических процессов с использованием вибраций для возбуждения механических колебаний.
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.
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.
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.
К недостаткам известного технического решения электромагнитного вибратора следует отнести сложность конструкции механической части вибратора, содержащей упругую систему из двух винтовых пружин, предварительно сжатых попарно.
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.
Данное техническое решение принимается в качестве прототипа.
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.
Задачей изобретения является упрощение конструкции электромагнитного вибратора.
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.
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.
Благодаря такому решению якорь приобретает податливость вдоль своей оси и обладает упругими свойствами, характерными для пружин растяжения-сжатия.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором показано устройство электромагнитного вибратора, представленного в разрезе.
Электромагнитный вибратор содержит электромагнит, включающий обмотку возбуждения 1, статор 2, якорь 3 с нерабочими витками-фланцами 4, 5 и регулировочный груз 6.
Обмотка возбуждения 1 закреплена внутри статора 2 и расположена на одной оси с якорем 3, полностью внедренным в катушку.
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.
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.
Электромагнитный вибратор работает следующим образом.
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.
В момент времени, когда ток и электромагнитная сила равны нулю рабочие витки якоря 3, обладающие упругостью, возвращаются в исходное рабочее состояние.
Настройка колебательной системы на резонанс выполняется после присоединения корпуса статора 2 электромагнита к рабочему органу вибрационной машины путем подбора массы регулировочного груза 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.
Максимальная величина амплитуды колебаний электромагнитного вибратора определяется суммарной длиной воздушных промежутков якоря, образованных сквозным винтовым пазом.
Таким образом, предложенное решение позволяет упростить конструкцию электромагнитного вибратора.