Электродинамический вибратор с магнитной подвеской

Союз СоветскихСоциапистимескихРеспублик ОП ИСА ИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельства-Заявлено 25,Х,1971 (М 1708581/26-25).с присоединением заявки %вПриоритет -Опубликовано 17.1 Х.1973. Бюллетень37Дата опубликования описания 14.11.1974 М. Кл. б 011 3/00 Государственный комитет Соавта Министров СССР оо делам изооретвннй и открытийУДК 534.232 - : 535.853 (088.8) Авторыизобретения В. И. Данилов и В. А. Долгополов Заявитель ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЙ ВИБРАТОР С МАГНИТНОЙ ПОДВЕСКОЙ15 Изобретение относится к вибрационной технике, а именно к вибраторам электродинамического типа с магнитной подвеской. Предлагаемый вибратор наиболее целесообразно применять в тех случаях, когда требуется большая точность воспроизведения задаваемой формы колебаний.Известен электродинамический вибратор с магнитной подвеской, содержащий внутренний и внешний магниты, имеющие форму кольцевых цилиндров, установленных коаксиально так, чтобы векторы намагниченности их были антвпараллельны, ось, устройство для центровки оси, задающую движение токовую катушку и,измерительную, катушку, установленные на оси, а также фотоэлектрическую систему стабилизации нуля движения.Токовая катушка, задающая движение, расположена в области однородного магнитного поля, и магнитная подвеска осуществляется посредством подачи постоянной составляющей тока в эту катудгку. Недостатком, известного вибратора является то, что однородное магнитное поле, в котором находится задающая движение катушка, не оказывает на нее корректирующего дейст. вия и для стабилизации нуля движения ис. пользуется фотоэлектрическая система.Цель изобретения - повышение точности коррекции формы колебаний и стабилизации нуля движения.Указанная цель достигается тем, что вибратор снабжен пружиной, установленной на внешнем магните и связанной с осью; магнитная подвеска и система стабилизации нуля движения выполнены в виде ферромагнитного цилиндра, установленного на оси вблизи полюса внутреннего магнита, внутренний радиус Рвнешний радиус Р, и высотой Ь которого определяются из соотношений На чертеже показан предлагаемый электродинамический вибратор с магнитной подвеской, разрез по вертикали.Вибратор содержит два магнита 1, 2 с 20 кольцевыми зазорами, установленных соосно(в трубе из немагнитного материала). В поле магнита 1 уравновешивается ферромагнитный цилиндр 3, а вместе с ним и вся подвижная часть вибратора, состоящая из измерительной 25 катушки 4, катушки 5, задающей движение,оси о и пружины 7, и радиоактивный источник 8. Магнит 1 состоит,из двух (внешнего и внутреннего) постоянных магнитов 9, 10, имеющих форму кольцевых цилиндров, установзо ленных коаксиально так, чтобы векторы на 397777магниченности их были антипараллельны, и магнитопроводов 11, 12, 13. Магнитопровод 13 соединяет торцовые поверхности постоянных магнитов 9, 10, а магнитопроводы 11, 12 установлены на торцовых поверхностях с другой стороны.Ферромагнитный цилиндр 3, изготовленный из стали Мэ 10 или армко, жестко закреплен на оси 6 и установлен вблизи полюса внутреннего магнита 9, Ось центрируется втулкой 14. С целью уменьшения коэффициента трения можно использовать пару трения сталь - фторопласт: полированную стальную трубку (или полированный вольфрамовый стержень) в качестве оси 6 и фторопластовую втулку.На оси 6 установлена задающая движение катушка 5 так, что она входит в зазор магнита 1, и измерительная катушка 4, входящая в кольцевой зазор магнита 2.При выполнении соотношения (1) над по люсом внутреннего магнита 9 формируется знакопеременная производная дН,/добеспечивающая устойчивое положение ферромагнитного цилиндра, например, над полюсом, как показано на чертеже, или под полюсом, если вибратор повернуть на 180 относительно оси, перпендикулярной оси Л.Сила, возвращающая ферромагнитное тело в положение равновесия, будет равнаДНЯ дг(где М - магнитный момент цилиндра).Магнитная подвеска исключает также уход пружины 7 из области упругих деформаций при ее статическом прогибе под действием веса подвижной части.С генератора периодических колебаний подается напряжение (например, пилообразное) на задающую движение катушку 5. Характер движения определяется взаимодействием переменного тока в катушке 5 с постоянным магнитным полем в зазоре, кольцевого маг нита 1.Наводимая в измерительной катушке 4 э.д,с. пропорциональна скорости движения. Сигнал, снимаемый с катушки 4, подается на осциллограф, а также в сумматор системы электрической обратной связи (не показана),включенной между катушками 4 и 5 для коррекции задаваемого движения, Таким образом, ток в катушке меняется периодическитак, что обеспечивается необходимый законизменения скорости.Вместо магнита 9 с магнитопроводом 11может быть использован кольцевой цилиндрс фланцем из мягкого ферромагнита (фланецслужит для сопряжения с торцовой поверх 10 ностью магнита 10).С целью увеличения жесткости магнитнойподвески, на оси 6 рядом с внутренним магнитом дополнительного магнита 2 может бытьустановлен второй ферромагнитный цилиндр,Кроме того, вместо ферромагнитного цилиндра, в котором магнитный момент М индуцируется полем постоянного магнита, наоси 6 может быть установлен постоянныймагнит (например, ферритовый).Вместо ферромагнитного цилиндра с магнитным моментом М может быть установленаэквивалентная,катушечка с током.Следует отметить, что наличие центрирующей втулки 14 на оси 6 значительно облегчаетнастройку вибратора (центровку катушек 4и 5 в зазорах магнитов 1 и 2),Предмет изобретения30Электродинамический вибратор с магнитной подвеской, содержащий внутренний и внешний магниты, имеющие форму кольцевых цилиндров, установленных коаксиально так, чтобы векторы намагниченности их были антипараллельны, ось, устройство для центровки оси, задающую движение токовую катушку и измерительную катушку, установленные на оси, а также систему стабилизации нуля движения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности коррекции формы колебаний и стабилизации нуля движения, он снабжен пружиной, установленнной на внешнем магни те и связанной с осью, магнитная подвеска исистема стабилизации нуля движения выполнены в виде ферромагнитного цилиндра, установленного на оси вблизи полюса внутренне.го магнита, внутренний радиус Я внешний 50 радиус Р и высота Ь которого определяютсяиз соотношений: Я 2 Ъ 0,4; 0,1(Р,/Р 2 (0,9.397777 Трофимо Составитель Техред Т.(оррект ктор Т. Ор урилк люмин ка Подписноев СССР ип, Харьк. фил. пред. Патент аказ 744/2449 Изд. Мз 994 ЦНИИПИ Государственного к по делам изобр Москва, Ж, РТираж 755 мнтета Совета Мпнис тений и открытий ушская наб., д. 4/5