Электродинамический вибратор

(19) (11) А Э(51) ОБРЕТЛИТВУ ПИСАН АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ С М ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН(56) 1. Авторское свидетельствр СССР 9 185522, кл. С 01 И 7/00.2. Авторское свидетельство, СССР 9 178536, кл, С 01 М 7/00, 1964, (54)(57) 1. ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЙ ВИБРАТОР, содержащий магнитопровод, состоящий из основания, керна и полюса, обмотки подмагничивания, звуковую катушку с каркасом, установленную в .воздушном зазоре магнитопровода, соединенную с датчиком положения подключенным к блоку формирования управляющего сигнала, соединенному с входом звуковой катушки, о т л и- ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности воспроизведения колебаний и упрощения конструкции, керн магнитопровода выполнен в виде трехгранной призмы, каркас подвижной системы - в виде трехгранной рамки, .состоящей из трех жестко скрепленных между собой и электрически изолированных пластин, причем две внутренние Поверхности рамки притерты к соответствующим граням керна через прослойку смазки.1041168 2, Вибратор по и. 1, о т л и ч а)о щ и й с я тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей, полюс магнитопровода выполнен Изобретение относится к вибрационной технике, а именно к испытательному оборудованию для проведенияфиспытаний различных. изделий на вибропрочность и надежность.Известны электродинамИческие вибраторы, содержащие магнитопровод с обмоткой подмагничивания и подвижную систему, РазмещеннуЮ в воздушном зазоре магнитопровода посредством подвески в виде блока кольцевых мембран и подключенную к задающему генератору 1 .Недостатком таких вибраторов является малая жесткость подвески против боковых колебаний. подвижной системы, поскольку блок кольцевых мембран должен обладать малой жесткостью в осевом направлении, сохраняющей свое значение на всех амплитудах осевого перемещения подвижной системы.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является электродинамический вибратор, содержащий магнитопровод, состоящий из основания, керна и полюса, обмотку подмагничивания, звуковую катушку с каркасом, установленную ввоздушном зазоре магнитопровода, соединенную с датчиком положения, подключенным к блоку формирования управляющего сигнала, потенциометр, усилитель 2Однако система центрирования такого вибратора сложна, громоздка, требует дополнительного источника энергии и снижает свою жесткость в процессе эксплуатации вследствие износа подшипников скольжения. Кроме того, система центрирования не позволяет устранить.крутильные колебания, обусловленные винтовым исполнением звуковой катушки подвижной снстемы, а также использовать различные по ампервиткам и толщине каркаса подвижные системы, что часто не-обходимо три изменении объектов испытаний. Цель изобретения - повышение точности воспроизведения колебаний и упрощениеконструкции, а также расширение эксплуатационных возможностей.Это достигается -тем, что в электродинамическом вибраторе, содержащем магнитопровод, состоящий иэ основав виде трех полюсных наконечников,установленных с возможностью переме-,.щения относительно керна. ния, керна и полюса, обмотки подмагничивания, звуковую катушку с каркасом, установленную в воздушном зазоре магнитопровода, соединенную с5 датчиком положения, подключеннымк блоку формирования управляющегосигнала, соединенному с входом звуковой катушки, керн магнитопровода,.выполнен в виДе трехгранной призмы,1 О каркас подвижной системы - в видетрехгранной рамки, состоящей иэ трехжестко скрепленных между собой иэлектрически изолированных пластин,причем две внутренние поверхностиРамки пРитерты к соответствующимграням керна через прослойку смазки.Кроме того, полюс магнитопроводавыполнен в виде трех полюсных наконечников, установленных с возмож"ностью перемещения относительно кер-.На фиг. 1 изображен электродинамический вибратор в плане; на фиг.2 -разрез А-А на фиг, 1; на фиг, 3конструкция пластины каркаса,25Вибратор состоит из магнитопровода, включающего основание 1, трехгранный керн 2 и полюс, выполненныйв виде полюсных наконечников 3-5.Три катушки 6-8 постоянного токаобразуют систему подмагничивания.Подвижная система состоит иэ трехгранного каркаса 9 и звуковой катушки 10. Две грани каркаса 9 притертык соответствующим граням керна 2через прослойку смазки. Каркас 9подвижной системы соединен с датчиком положения 11, сигнал с которогочерез усилитель 12 поступает на входзвуковой катушки 10. Усилитель 1240 может выполняться с регулируемым коэффициентом усиления. Вибратор оснащен блоком формирования управляющего сигнала, состоящего иэ задающего генератора 13 и усилителя мощ 45 ности 14. Полюсные наконечники 3-5/могут быть выполнены подвижными,т.е, иметь возможность радиальногосмещения относительно керна 2, авибратор может быть оснащен комплек.50 том подвижных систем, отличающихсяамнервитками звуковой катушки 10и толщиной каркаса 9. Каркас 9 выполиен из трех пластин 15, жесткоскрепленных и электрически изолиро-,ванных, Все стыкЬвочные поверхностипластин должны быть изоляционными (глубокое анодирование или слой клея). С целью исключения различных перекосов сборка каркаса проводится совместно с керном, Две пластины притираются через слойсмазки к кер-. - ну, после этого вся конструкция каркаса жестко скрепляется крепежными элементами 16-18 при наличии между ними и корпусом каркаса иэоли рующих втулок. Для предотвращения 10 удара подвижной системы об основа-ние 1 магнитопровода в вибраторе ус" тановлены резиновые упоры 19.Вибратор работает следующим образом. 15При подаче постоянного напряжения на обмотки катушек 6-8 в магнитопроводе.появляется постоянный магнитный поток ф . При последующем включении датчика положения 11,:подключенного последовательно через усилитель 12 к звуковой катушке 10, подвижная система поднимается на необходимую высоту и занимает среднее положение относительно полюса. Включение в работу генератора 3 и усилителя мощности 12 возбуждает колебания звуковой катушки на заданной частоте, .а регулирование коэффициента усиления усилителя 12 позволяет получить на этой частоте тре- .ЗО буемую амплитуду.Легкость скольжения каркаса вдоль керна по притертым и смазанным поверхностям позволяет исключить проявление сил трения и компенсировать 35 боковые и крутильные составляющие колебаний эа счет выполнения каркаса и керна в виде трехгранника. Значительные силы адгезии (притяжения) между притертыми поверхностями, раз деленными прослойкой смазки, позво- ляет прижать каркас к керну по двум поверхностям. Воздушный зазор между третьйми поверхностями используется, как компенсатор погрешностей изго .товления и температурных погрешностей. ширина воздушного зазора маг-. нитопровода везде одинакова и рав=на сР. Но если в зазоре с притертыми поверхностями с/ = С + у, где Столщина каркаса, у в .одностороннийзазор, то в случае зазора с непритертыми поверхностями. с/"= С + о+ /Ъ,где ои- зазоры между наружной и,соответственно, внутренней гранямикаркаса подвижной системы и магнитопровода.В зависимости от инерционныхсвойств объекта испытания, которыйможет крепиться или к столу (не показан), или непосредственно к кар-.касу, необходимого диапазона частотиспытания и величины требуемых перегрузок выбирается звуковая катушкаиз имеющегося комплекта, отличающаяся количеством ампервитков, чтоопределяет развиваемую вибраторомвыталкивающую силу и толщину каркаса, а также жесткость подвижной системы и, как следствие, высокочастотные резонансы вибратора, Увеличение массы испытуемого объектатребует увеличения ампервитков. Длясмены подвижных систем необходимолишь отключить гибкие токопроводыпитания звуковой катушки.Изготовление каркаса из трех пластин существенно повышает технологичность вибратора и точность воспроизведения колебаний за счет устранения вихревых токов, наводимых в кар.касе.Испытания электродинамическоговибратора показали,.что в рабочемдиапазоне частот 10-5000 Гц коэффициент нелинейных искажений не превышает 5, а боковые составляющиеколебаний подвижной системы - 1.Крутильные колебания не обнаружены.Применение комплекта сменных подвижных систем путем регулировки воздушного зазора магнитопровода (2,5-7 мм)позволяет значительно расширить эксплуатационные характеристики вибратсра при условиях наиболее экономичны;затрат потребляемой мощности,