ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ МОЛОТ НЕПОСРЕДСТВЕННОГО ДЕЙСТВИЯ

Область техники, к которой относится полезная модель.
Полезная модель относится к разделу строительства и горного дела, а именно, к электромагнитным устройствам для ударного бурения с использованием движущегося возвратно-поступательно ударного элемента.
Уровень техники.
Наиболее близким к полезной модели по технической сущности является электромагнитный молот непосредственного действия, содержащий статор с обмоткой возбуждения, ударный элемент, систему обратного хода и кожух, (см. патент RU №2018652).
В известном молоте магнитная цепь имеет значительную немагнитную часть, состоящую из немагнитной прокладки между магнитным участком статора и ударным элементом и рабочего воздушного зазора, величина которого соизмерима с длиной рабочего хода. Это обусловливает большое магнитное сопротивление и приводит к ограничению тягового усилия и необходимости увеличения магнитодвижущей силы, а, следовательно, увеличению числа витков обмотки возбуждения и перерасходу обмоточного провода. Немагнитная прокладка между магнитным участком статора и ударным элементом не используется для создания тягового усилия, что также приводит к его ограничению. Кроме того, для осуществления прямого и обратного хода используются разные обмотки, что приводит к неэффективному использованию обмотки и дополнительному перерасходу обмоточного провода. Не все участки ударного элемента имеют сечение, площадь которого равна отношению расчетной величины магнитного потока на этом участке к расчетному значению магнитной индукции, что приводит либо к перенасыщению участков, либо к перерасходу ферромагнитного материала и утяжелению молота.
Раскрытие полезной модели.
Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в повышении эффективности использования ферромагнитного материала, обмотки и уменьшении расхода обмоточного провода.
Технический результат заключается в уменьшении магнитного сопротивления магнитной цепи, использовании для создания тягового усилия обоих немагнитных участков, разделяющих статор и ударный элемент, использовании для осуществления прямого и обратного хода одной и той же обмотки, повышении тягового усилия и уменьшении числа витков обмотки, а также равномерного магнитного насыщения всех участков ударного элемента.
Технический результат обеспечивается следующей совокупностью признаков: электромагнитный молот непосредственного действия, содержащий статор с обмоткой возбуждения, ударный элемент, систему обратного хода и кожух, отличающийся тем, что статор состоит из поперечного стержня, на котором размещена обмотка возбуждения, и двух продольных стержней круглого сечения, на которых размещена якорная обмотка, ударный элемент состоит из ударной части, двух частей, охватывающих продольные стержни, и соединяющей перемычки шириной l, толщина охватывающей части ударного элемента b удовлетворяет соотношению b=lφ/(2·180), где φ - угол в градусах дуги внутренней окружности охватывающей части ударного элемента в соответствующем месте.
Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, и технический результат взаимосвязаны следующим образом.
Уменьшение магнитного сопротивления магнитной цепи, использование для создания тягового усилия обоих немагнитных участков, разделяющих статор и ударный элемент, использование для осуществления прямого и обратного хода одной и той же обмотки, повышение тягового усилия и уменьшение числа витков обмотки, а также равномерное магнитное насыщение всех участков ползуна обусловливает повышение эффективности использования ферромагнитного материала, обмотки и уменьшение расхода обмоточного провода.
Краткое описание чертежей.
На фиг.1 изображен электромагнитный молот непосредственного действия, на фиг.2 - половина охватывающей части ударного элемента.
Осуществление полезной модели.
Полезная модель может быть осуществлена следующим образом.
У электромагнитного молота непосредственного действия, содержащего статор с обмоткой возбуждения, ударный элемент, систему обратного хода и кожух, статор состоит из поперечного стержня, на котором размещена обмотка возбуждения, и двух продольных стержней круглого сечения, на которых размещена якорная обмотка, ударный элемент состоит из ударной части, двух частей, охватывающих продольные стержни, и соединяющей перемычки шириной l, толщина охватывающей части ударного элемента b удовлетворяет соотношению b=lφ/(2·180), где φ - угол в градусах дуги внутренней окружности охватывающей части ударного элемента в соответствующем месте (см. чертеж).
Таким образом, назначение полезной модели - применение ее в качестве электромагнитного молота непосредственного действия - реализуется.
Сведения, подтверждающие возможность получения при осуществлении полезной модели технического результата (причинно-следственная связь существенных признаков с указанным техническим результатом), состоят в следующем.
Выполнение статора состоящим из поперечного стержня, на котором размещена обмотка возбуждения, и двух продольных стержней круглого сечения, на которых размещена якорная обмотка, ударного элемента, состоящим из ударной части, двух частей, охватывающих продольные стержни, и соединяющей перемычки шириной l, толщина охватывающей части ударного элемента b удовлетворяет соотношению b=lφ/(2·180), где φ - угол в градусах дуги внутренней окружности охватывающей части ударного элемента в соответствующем месте, приводит к уменьшению магнитного сопротивления магнитной цепи, использованию для создания тягового усилия обоих немагнитных участков, разделяющих статор и ударный элемент, использованию для осуществления прямого и обратного хода одной и той же обмотки, повышению тягового усилия и уменьшению числа витков обмотки, а также равномерному магнитному насыщению всех участков охватывающих частей ударного элемента.
Следовательно, совокупность существенных признаков достаточна для достижения обеспечиваемого полезной моделью технического результата.
Описание конструкции устройства:
У электромагнитного молота непосредственного действия, содержащего статор с обмоткой возбуждения 1, ударный элемент 2, систему обратного хода и кожух, статор состоит из поперечного стержня 3, на котором размещена обмотка возбуждения 1, и двух продольных стержней 4 круглого сечения, на которых размещена якорная обмотка, ударный элемент 2 состоит из ударной части 6, двух частей 5, охватывающих продольные стержни 4, и соединяющей перемычки 7 шириной l охватывающей части 5 ударного элемента b удовлетворяет соотношению
b=lφ/(2·180),
где φ - угол в градусах дуги внутренней окружности охватывающей части ударного элемента 2 в соответствующем месте. Охватывающие части 5 ударного элемента 2 выполнены с переменным сечением, площадь которого равна отношению расчетной величины магнитного потока на этом участке к расчетному занчению магнитной индукции. Внешняя огибающая охватывающей части 5 ударного элемента 2 в полярных координатах удовлетворяет соотношению
ρ=R+δ+lφ/(2·180),
где R - радиус продольного стержня 4,
δ - величина рабочего воздушного зазора молота.
Статор содержит два направленных штока. Направляющие штоки выполнены из немагнитного материала. Ударный элемент 2 оснащен направляющими втулками 8, охватывающими направляющие штоки.
Молот работает следующим образом.
Обмотка возбуждения 1 создает магнитный поток, который локализуется в поперечном стержне 3, первом продольном стержне 4, ударном элементе 2 и втором продольном стержне. Магнитный поток в рабочих воздушных зазорах взаимодействует с током якорной обмотки, в результате чего в соответствии с законом Ампера возникает тяговое усилие для разгона ударного элемента. Магнитный поток в рабочих зазорах распределен равномерно вдоль окружности продольных стержней, поэтому все участки якорной обмотки, находящейся под полюсом, используются для создания тягового усилия.
Таким образом, у предлагаемого электромагнитного молота непосредственного действия, в отличие от прототипа, повышается эффективность использования ферромагнитного материала, обмотки и уменьшается расход обмоточного провода.
Эффективность предлагаемого электромагнитного молота непосредственного действия обусловливается его улучшенной конструкцией.