Электромагнитный вибратор

(51)М, Кд. В Об В 1/04 3 Ьеударотюный комитет СССР йв делам изобретений и открытий(088,8) Дата опубликования описания 07.12,82(54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ВИБРАТОР 1Изобретение относится к вибрационнойтехнике и может найти применение в области электронных методов обработки, вчастности при электроискровом легировании деталей.Известен , электромагнитный вибратор,содержащий магнитопровод с двумя ка;тушками, расположенными с двух сторонпо отношению к оси колебания якоря, сзакрепленным на нем деркателем электрода 1 1 1,Недостатком устройства является отсутствие возможности автоматического регулирования амплитуды колебаний вибра 15 тора. Наиболее близок к предлагаемому электродинамический вибратор, содеркащий магнитопровод с магнитной системой,2 о обраэуюшей два соосных кольцевых зазора, в которых расположен .выполненный в виде гильзы якорь, на котором укреплены катушки2 3,2Однако данный вибратор имеет недостаточные возможности, т. к. не позволяет изменять среднее положение якоря и сохранять его центровку в зазоре,Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет самоцентровки якоря и возможности управления при этом его средним положением.Поставленная цель достигается тем, что магнитная .система выполнена в виде четного числа пар кольцевых магнитов, осоосно расположенных один в другом и намагниченных в осевом направлении, причем магниты меньшего диаметра расположены внутри якоря и намагничены в одном направлении с магнитом большего диаметра своей пары и противоположно с магнитами соседней пары, а катушки распсйожены вне кольцевых зазоров, выполнены двухсекционными по радиусу со встречным включением обмоток секций и количество их - нечетное, Кольцевые магниты могут быть выполнены в лиле по 978946 фг гоянных магнитов, а также в виде элекърома гн ито в,На чертеже представлена схема описымемого устройства.Внутри корпуса магнитопровода 1 размещены элементы магнитной системы,состоящей иэ соосно расположенных кольцевых постоянных магнитов 2 - 5 (еслимагниты выполнены в виде электромагнитов, добавляются электромагнитные катушки 6 - 9), Подвижная гильза-якорь 10расположена соосно с элементами магнитной системы, между кольцевыми магнитами большего и меньшего диаметров, Вгильзе между парами кольцевых магнитов 1 Юменьшего и большего диаметров установлены катушки 11 - 16.Катушки 14, 15 (13, 16) имеютпротивоположное направление навивки поотношению к катушке 11 (12).20Катушки 11 и 12, 13 и 14, 15 и 16имеют взаимно противоположные направления тока при их включении, Катушкиэлектромагнитов 6 - 9 подключаются кисточнику постоянного тока (клеммы 17, 2318). Катушки 11, 14, 15, как и катушки 12, 13, 16, соеаенены между собой ипоцклоены к клеммам источника постоянного тоха 19, 20 через полностью управляемые ключи 21, 22, имеющие подклю- З 0чающие клеммы 23 - 28,Ключи 21 22 могут быть выполненыв виле транзисторов И-р и типа с подключенными резисторами 29, 30 в цепиколлектор - база. База транзистора подключается к блоку переключения 31 (см.фпг. 3, 4). К подвижной гильзе 10 может быть прикреплен электрод-инструмент 32,Следует отметить,. что элементы маг 40 нитойсистемы 2, 4, 6, 9 и 3, 5, 7,8 установлены в корпусе 1 навстречу друг другу одноименными магнитными полюсами, так что в пространстве, где располагаются катушки 11 - 16 образуется хва 45 зиоднородное магнитное поле, направление магнитной индукции которого перпендикулярно оси катушек 11 - 16. Б момент включения, выключения управляющих ключей 21, 22 в катушках якоря 11 -16 ф 0 возникает ЭДС самоиндукции, имеющая противоположное направление по отноше.нию к направлению тока в катушке, В целях исключения пробоя управляющих ключей катушки якоря зашунтированы диодами ЗЗ.Устройство работает следующим образом. При прохождении тока по катушкам 11, 14, 15 или 12, 13, 16 на эти катушки, а значит и на гильзу 10, на которой онизакреплены, будет действовать сила ЬЕСила, действующая на проводник с током в магнитном лоле, определяется позакону Ампера:Ь = ЗИВ 51 н ,где,1 - сила Фока;р - индукция магнитного поля;малая: (элементарная) длина проводника;(Ъ - угол между В и дГНаправление силы ЬГ определяется правилом левой руки, При включении ключа 21 или 22 гильза 10 перемешается в одном или другом направлении. Так как ключи 21 и 22 - электронные, то, управляя ими, можно задать любой закон перемещения гильзы с электродом-инструментом 32.Следует отметить одну особенность конструкции устройства. Такое расположение элементов магнитной системы 4, 5, 8, 9 внутри элементов 2, 3, 6, 7 позволяет получить эффект "магнитной подушки для якоря, при котором гильза 10 с катушками 11 - 16 "плывет, контактируя практически с корпусом 1 лишь поверхностями вырезанных в гильзе лепестков, выходящих эа корпус, к которым прикрепляется электрод-инструмент 32 или любой другой исполнительный элемент. Это объясняется тем, что направление индукции магнитного поля не строго перпендикулярно оси катушек 11 - 16. Всегда есгь составляющие магнитной индукции /, направленные по оси катушек 11 - 16. Эти составляюшие магнитной индукции от магнитных систем 2, 6, 3, 7 и 3, 4, 5, 8 имеют взаимно противоположное направление и обеспечивают появление радиальных сил, притягивающих (отталкивающих) гильзу 10 с катушками 11 - 16 к периферии корпуса (оси корпуса), Гильза самоцентрируется автоматически, т. е, радиальные силы самобалансируются, При смешении оси гильзы от оси корпуса изменяется индукция магнигного поля, соответственно от внутренних магнитов 4, 5, 8, 9 и внешних лагнитов 2, 3, 6, 7, что вызывает изменение радиальных сил, которые стремятся ур,1 вговеситься, перемещая гильзу с катушкали 11 - 16 в такое положение (бнзк. к оси корпуса 1), при котором о 1 ной5 г 78 с вуюшая всех сил, действующих нв катушки 11 -16 с гильзой, равнялась бы нулю).Таким образом, использование описанной конструкции позволяет центрировать якорь и управлять его средним положе нием, что необходимо при расходе элект,рода (инструмента) при выполнении операций, связанных, например, с электроО искровым легироввнием. формула изобретения 1 Электромагнитный вибратор, содержащий магнитопровод с магнитной системой образующей два соосных кольцевых 5 зазора, в которых расположен выполненный в виде гильзы якорь, на котором укреплены катушки, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет само центровки якоря и возможности управления при этом его средним осевым положением магнитная система выполнена в виде четного числа пвр кольцевых магни топ, соосно расположенных олин в другоми намагниченных в осевом цвпГввлении,ири этом магниты меньшего диаметрарасположены внутри якоря и намагниченыв одном направлении с магнитом большего диаметра своей пары и противоположнос магнитами соседней пары, а катушкирасположены вне кольцевых зазоров, выполнены двухсекционными по радиусу совстречным включением обмоток секцийи количество их - нечетное.2. Вибратор ио и. 1. о т л и ч в юш и й с я тем, что кольцевые магнитывыполнены в вцие постоянных магнитов,3. Вибратор по п. 1, о т л и ч в юш и й с я тем, что магниты выполненыв виде электромагнитов,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР464434, кл, В 23 В 1/18, 1973.2. Генкин М, Д. и др, Электродинаические вибрвторы, изд. Машинострое, ние, М 1968,