Электромагнитный молот

(5)5 Е 02 0 7/ ТЕН Ы с ,ДЕТЕЛЬС ВТОРСНОМУ аров СССР 987, МОЛОТк электромагм и можетельстве и гор.рунт шпунта,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗО(71) Институт горного делаСО АН СССР.(57) Изобретение относитсянитным ударным механизмабыть использовано в строитном деле для забивки в г,БО 5888 свай, рыхления н уплотнения фунта. Цель изобретения - повышение эффективности работы молота за счет устранения отскока якоря. Электромагнитный молот включает корпус 1 с установленными в нем по направлению прямого хода полюсами 5, 6, 9 и0 н снловымн катушками обратного 2, 3 и 4 и прямого 7 и 8 ходов, внутри которых расположен якорь 11, имеющий возможность акснального перемещения. На внутренней поверхности полюсов 5, 6 н 9 н на якоре выполнены поперечные выступы с изменяющимся от полюса к полюсу шагом, На полюсе О катушки выполнены высту- пы с шагом, равным шагу выступов по. люса 9 катушки. 2 нл.Изобретение относится к электромагнитным ударным механизмам, может быть использовано в строительстве для забивки в грунт свай, дробления негабаритов, уплотнвния грунта, в сейсморазведке - в качестве импульсного низкочастотного сейсмоисточника и является усовершенствованием известного устройства по авт. св. Хо 1435708.Цель изобретения - повышение эффективности работы молота за счет устранЕния отскока якоря.На фиг. 1 представлена конструктивная сема электромагнитного молота; на фиг, 2 - тяговые характеристики от зубцовых зон якоря и полюсов и результирующая тяговая характеристика катушки прямого хода.Электромагнитный молот содержит цилиндрический ферромагнитный корпус 1, в котором соосно установлены секции 2, 3 и 4 катушки обратного хода с полюсами 5 и 6 и секции 7 и 8 катушки прямого хода с полюсами 9 и 10, Внутри катушек расположен цилиндрический феррома гнитный якорь 11, имеющий возможность перемещения в аксиальном направлении внутри нЕмагнитной направляющей втулки 12. На внешней стороне полюсов 5 и 10 установлены индуктивные датчики 13 и 14 положения бойка. В верхней части корпуса установлена прокладка 15, а к нижней прикреплен шабот, состоящий из корпуса 16 и инструмента 17, которые соединены между собой посредством упругого элемента 18. Корпус 16 шабота и инструмент 17 могут вэаимно перемещаться в аксиальном направлении за счет деформации упругого элемента 18.Электромагнитный молот содержит также систему 19 питания и управления, входы которой соединены с датчиками 13 и 14, а выходы - с секциями 2 - 4 катушки обратного хода и секциями 7 и. 8 катушки рабочего хода.На полюсах 5, 6, 9 и 10 выполнены кольцевые выступы с постоянным шагом по длине полюса, причем шаг по выступам полюса 6 и полюсов 9 и 10 соот. ветственно вдвое и втрое меньше шага пс выступам полюса 5. На боковой поверхности якоря 11, начиная от верхнего торца, выполнены ответные выступы, образующие в направлении прямого хода первую., вторую и третью зоны выступов. Шаг по выступам первой и второй зон выступов якоря равен соответственно шагу выступов полюсов 5 и 6, а шаг выступов третьей зоны якоря равен шагу выступов полю. сов 9 и 10.Все выступы полюсов и якоря выполнены с одинаковыми соотношениями геометрических размеров внутри одной зоны деления, а толщина прокладки 15 подобрана так, что в крайнем положении обратного хода выступы якоря опережают выступы полюсов в направлении прямого хода на половину ширины выступа. Числовыступов на якоре выполнено таким, что вэтом положении зоны выступов якоря иполюсов с одинаковыми делениями полностью перекрываются.Расстояние 1. между полюсами 9 и 10 катушки прямого хода определяется по формуле1=1+пт,где 1 - расстояние между первой и третьей1 Озонами выступов якоря;т - шаг выступов полюсов 9 и 10;п=0, 1, 2, - целое число.Расстояние между полюсом 10 и инструментом 7 подобрано так, что при ударевыступы первой и третьей зон якоря отстают от выступов полюсов 9 и 10 соответственно на половину ширины выступа.Электромагнитный молот работает следующим образом,В исходном положении якорь 11 удер 20 живается в крайнем верхнем положениимагнитным полем обтекаемых током секций2 и 4 катушки обратного хода. При этомвсе выступы якоря опережают в направлении прямого хода выступы полюсов на25 половину ширины выступа, а координатаперемещения Х равна нулю.При подаче управляющего импульсанапряжение с выхода системы 19 питанияи управления на секции 7 и 8 катушкипрямого хода в них начинается процессЗ 0 нарастания тока. При достижении токомзначения тока трогания якорь, преодолеваяудерживающее электромагнитное усилие секций 2 и 4, начинает двигаться вниз.Поскольку удерживающее усилие с моментатрогания якоря резко уменьшается с уве 35 личением координаты Х, то результирующееусилие, действующее на якорь, быстро нарастает до величины удерживающего усилия.Для выхода верхнего торца якоря 11из датчика 13 в нем вырабатываетсяимпульс напряжения, поступающий на входсистемы 19 питания и управления, котораяотключает секции 2 и 4 катушки обратного хода. 45 При входе нижнего торца якоря в полюс 10 зубцы третьей (нижней) зоны в ыступов якоря начинают взаимодействовать с выступами полюса 10, создавая пульсирующую знакопеременную силу (кривая 20, фиг. 2), а выступы первой (верх ней) зоны якоря - с выступами полюса 9, создавая пульсирующую силу (кривая 21, фиг. 2) той же частоты. Одновременно с этим в датчике 14 вырабатывается импульс напряжения, поступающий на вход системы 19 питания, которая 55 Отк ючает секцию 7 катушки прямого ходаи в ней начинается процесс спадания тока.Таким образом, в момент удара (точка Ь,фиг. 2) якоря 11 по инструменту 17 на якорь1588842 Формула изобретения сост ророны секции 8 катушки прямого ходаии 7 и обтекаемой затухающим током секции деиствует пиоложительный импульс сил ы (к ивая 22, фиг. 2), благодаря чему осуществляется прижим якоря к инструменту. П и затухании тока в секции 7 прижимрисекякоря осуо уществляется магнитным полем ции 8.Спустя интервал времени, определя емый частотой ударов молота, на в да выходе блока 19 формируется управляющий импульс 1на секции 2, 3 и 4 катушки обпает на секции8 кат шки ратного хода, при этом секции с кату прямого хода отключаются.15Под действием магнитного поля катушки обратного хода якорь движется вверх.я 1 В момент выхода верхнего торца якор из полюса 5 в датчике 13 вырабатывается импульс напряжения, поступающий в систему питания и управления на отклю чение секции 3 катушки обратного хода; Секции 2 и 4 осуществляют удержива 6ние якоря в верхнем положении. Далее цикл повторяется.Таким образом, положительный импульс силы, действующий со стороны зон выступов якоря и полюсов в момент удара на якорь, устраняет его отскок от инструмента, что предотвращает повторный удар якоря по инструменту и повышает эффективность работы молота. Электромагнитный молот по авт, св.1435708, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы молота за счет устранения отскока якоря, катушка прямого хода выполнена из секций, а на поверхности ее полюса последнего в направлении прямого хода образованы выступы с шагом, равным шагу выступов другого полюса катушки прямого хода, причем расстояние между ее полюсами соответствует расстоянию между первой и третьей зонами выступов якоря.ель Н. равчук бретенняРаушска Патент,Редактор М. ПетроваЗаказ 2520ВНИИПИ Государственн113035,Производственно-издат Соста виТехред А. К Тираж 540 о комитета по и Москва, Ж - 35 льский комбинат лоцкаяКорректор В. ГирвякПодписное1 н открытиям прн ГКНТ ССя н аб., д. 4/5г. Ужгород, ул. Га га рп на, 1 О