Виброударное устройство

О П И С А Н И Е1889795ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическикРеспубликОпубликовано 15.12.81. Бюллетень46Дата опубликования описания 25.12.81 по делан иэооретеиий и открытий(72) Авторы изобретения сесоюзный научно-исследовательский институтстроительного и дорожного машиностроения(71) Заявител 54) В И Б РО УДАР СТРОЙС Изобретение относится к вибрационнои и вибрационно-ударной технике и может быть использовано для забивания свай, разрушения мерзлых грунтов и твердых материалов, а также в качестве устройств, генерирующих колебания.Известны виброударные устройства, в которых привод возвратно-поступательного движения осуществляется с помощью электромагнитов, например с помош,ью электрического молота, содержащего корпус с обмотками электромагнитов, сердечник электромагнита в виде ударной части и систему управления и коммутации электрообмоток с применением тиристоров. Работа осуществляется путем переключения токов в обмотках электромагнита в моменты изменения направления (подъем и удар) 1.Недостатками этого устройства являются тяжелые режимы работы при переключении обмоток электромагнита в противоположные стороны, низкий коэффициент полезного магнита в противоположные стороны, низкий КПД, высокая частота переключений, низкая надежность и небольшой срок службы. Кроме этого, требуется сложная аппаратура коммутаций токов. 2Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее корпус, размещенную в нем ударную часть с монтированным в корпусе магнитным приводом ее возвратно-поступательного перемещения и привод вращения. При этом корпус имеет возможность перемещения или вращения.При вращении одного цилиндра корпуса или ударной части взаимодействие магнитов таково, что второй цилиндр осуществляет периодически возвратно-поступательное движение. В данном случае вращающиеся магниты взаимодействуют с магнитами второго цилиндра то на притяжение, то на отталкивание 2.В устройстве две подвижные части: однавращается, другая движется возвратно-поступательно. На подшипники вращающейся части прикладывается нагрузка от вибрации, в результате чего снижается надежность. Поэтому использование устройства в ударном режиме, а также осуцествление вибраций высокой интенсивности, нецеле сообразно. Кроме того, на цилиндре, работающем в режиме возвратно-поступательного движения, расположены магниты. При этом вибрация и особенно ударные нагруз 889795ки приводят к потере свойств магнитов, что также снижает надежность и долговечность работы устройства и делает экономически невыгодным использование этого устройства в ударном режиме. Недостатком этого устройства является также частичное использование нормальной составляющей силы взаимодействия магнитов, работающей на притяжение и отталкивание, получаемое за счет сплошной винтовой конструкции магнитов. Это не позволяет получать большую амплитуду хода и, следовательно, эффективно использовать большую кинетическую энергию подвижной части и большую производительность. Кроме того, наличие двух подвижных частей - сердечника-ротора и статора, затрудняет подвод и использование электроэнергии в приводе возвратно- поступательного движения.Целью изобретения является повышение надежности и производительности работы.Цель достигается тем, что в виброударном устройстве, содержащем корпус, размещенную в нем ударную часть с монтированным в корпусе магнитным приводом ее возвратно-поступательного перемещения и привод вращения, корпус монтирован неподвижно, а магнитный привод возвратно- поступательного перемещения ударной части выполнен в виде парных магнитов, расположенных в корпусе ярусами, причем магниты одного яруса установлены в плоскости, перпендикулярной плоскости расположения магнитов другого яруса, а в каждом ярусе магниты размещены диаметрально противоположно друг другу, при этом ударная часть выполнена из немагнитного материала с ферромагнитными пластинами, расположенными параллельно и симметрично ее вертикальной оси.На чертеже изображена схема вибрационно-ударного устройства с приводом, использующим постоянные магниты (могут быть также использованы электромагниты с приводом в виде линейного асинхронного двигателя),Устройство состоит из привода вращательного движения 1, первой пары магнитов 2 привода поступательного движения вверх, ферромагнетиков (стальных пластин) 3, расположенных по противоположным образующим, цилиндрического сердечника ударной части 4, второй пары магнитов 5 привода поступательного движения, расположенных, как и первые, на неподвижном корпусе 6, Магниты каждой пары (2 и 5) расположены в горизонтальных плоскостях симметрично относительно вертикальной оси и на одном расстоянии от оси. Каждая пара магнитов лежит на соответствующей горизонтальной плоскости, причем одна плоскость находится под другой. Оси, лежащие в горизонтальных плоскостях и4 О 45 ключе ни я, может быть получен высокий КПД и, следовательно, высокая экономическая эффективность работы. Предлагаезомая конструкция обеспечивает большую длину перемещения ударной части за счет ис 5 о И м п зо зз соединяющие центры магнитов каждой пары, сдвинуты на 90 друг относительно друга. Магниты намагничены перпендикулярно направлению движения ударной части, которое осуществляется вдоль вертикальной оси. В соответствии с этим для движения вдоль вертикальной оси используется тангенциальная составляющая сил магнитов. Это позволяет использовать усилия магнитов на большой длине перемещения ударной части 4. Ударная часть 4 содержит два ферромагнетика 3 (стальные пластины), расположенных параллельно и симметрично относительно вертикальной оси, и может вращаться относительно вертикальной оси. Ферромагнетики и магниты имеют смещение, обусловленное характеристиками магнитов по вертикали. Работа устройства осуществляется следующим образом.Под действием момента вращения, создаваемого приводом 1, ударная часть 4, вращаясь, приводит ферромагнетики 3 к магнитам 2, которые поднимают ударную часть. При дальнейшем повороте через 90 ферромагнетики, выйдя из взаимодействия с магнитами 2, входят во взаимодействие с магнитами 5, и под действием этой силы и силы тяжести осуществляется движение вниз и удар. При дальнейшем движении цикл повторяется. При увеличении скорости вращения увеличивается частота вибрации или ударов и изменяется энергия ударов. При изменении скорости вращения может изменяться амплитуда поступательного движения. Таким образом достигается регулирование режимом работы. Использование неподвижного статора позволяет удалить с ротора (ударной части) магниты, подвергающиеся виброударному воздействию, что повышает надежность работы устройства. Неподвижный статор позволяет разместить на нем обмотки электропривода, т. е. создавать машины с использованием электроэнергии, которые могут быть иногда более эффективными, Так как вращение привода,. а также работа приводов поступательного движения осуществляются в одну сторону без перепользования только усилий смещения магнитов в двух раздельных приводах поступательного движения. Это позволяет получить большую энергию удара и производительность работы. Кроме того, применение электроэнергии в приводах обеспечивает возможность гибкого регулирования режимов работы, а также высокую эффективность и производительность работы.889795 Формула изобретения Составитель Н. Заболоц Тех ред А. БойкасТираж 696Государственного комитета елам изобретений и откры сква, Ж - 35, Раушская на Патент, г. Ужгород, ул. Редактор .Ч. КопецкаяЗаказ 10913/49ВНИИПпо113035, МФилиал ППП. Швыдкая КорректорПодписноеСССРийд. 4/5Проектная Виброударное устройство, содержащее корпус, размещенную в нем ударную часть с монтированным в корпусе магнитным приводом ее возвратно-поступательного переме 1 цения и привод вращения, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и производительности работы, корпус монтирован неподвижно, а магнитный привод возвратно-поступательного перемещения ударной части выполнен в виде парных магнитов, расположенных в корпусе ярусами, причем магниты одного яруса установлены в плоскости, перпендикулярнойплоскости расположения магнитов другогояруса, а в каждом ярусе магниты размещены диаметрально противоположно другдругу, при этом ударная часть выполнена5 из немагнитного материала с ферромагнитными пластинами, расположенными параллельно и симметрично ее вертикальной оси.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР1 О497405, кл, Е 21 С ЗД 6, 1970.2. Патент США3483412, кл, 310 в 103,опублик. 1969.