Электромагнитный вибровозбудитель

Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства при вибрационной транспортировке сыпучих материалов,Известен электромагнитный вибратор, в котором якорь выполнен в виде диска и установлен на упругих элементах, выполненных в виде мембраны со спиральными прорезямй; закрепленных в ненапряженном состоянии при нейтральном положении якоря.При отклонении якоря от нейтрального положения в упругих элементах возникают осевые возвращающие силы, значение которых может быть сравнимо с выходной силой нэ штоке, особенно при работе с большими амплитудами, В результате этого уменьшается выходное усилие вибратора и вибровозбудитель необходимо выполнить с завышенным значением электромагнитной силы, что приводит к увеличению потребляемой мощности и ухудшению его КПД,Прототипом изобретения является электромагнитный вибровозбудитель.Электромагнитный вибровозбудитель сЬдержит корпус, размещенные в нем катушки возбукдения, якорную систему, упруго прикрепленную к корпусу посредством неравножестких упругих элементов, набора металлопластиковых упругих элементов с жесткой деформационной характеристикой и механизм их поджатия,Недостатком указанного вибровозбудителя является его низкий КПД, поскольку при отклонении якорной системы от нейтрального положения в упругих элементах возникают осевые возвращающие силы, значение которых может быть сравнимо с выходной силой на штоке, особенно при работе с большими амплитудами, и которые не компенсируются, что приводит к увеличению потребляемой мощности;Целью изобретения является повышение КПД путем компенсации осевых сил упругости.Цель достигается тем, что электромагнитный вибровозбудитель содержит корпус с закрепленной на нем посредством упругих элементов якорной системой и катушки возбуждения,Новизной изобретения является выполнение упругого элемента в аиде набора стоек, закрепленных на якоре и корпусе по средством резинометэллических шарниров (ШРМ), расположенных перпендикулярно продольной оси вибровозбудителя равномерно по периметру якорной системы, причем каждая стойка выполнена поджатой нэ величину Л хо, определенную иэ соотношения Крэд.где- расстояние между осями наружныхобойм шарниров, м,А - амплитуда колебаний, м;Град. пред - предельная статическая нагрузка нэ шарнир, Н;Крэд - радиальная жесткость шарнира,Н/м.На фиг. 1 схематично изображен злектромагнитныи вибровозбудитель; на фиг. 2 -то же, поперечный разрез,Электромагнлтный вибровозбудительсодержит корпус 1 с катушками 2 возбужде ния, якорную систему 3, закрепленную накорпусе посредством упругих элементов,выполненнь 1 х в виде набора стоек 4 с резинометаллическими шарнирами 5, расположенных перпендикулярно продольной осивибровозбудителя равномерно по периметру якорной системы.Резинометаллический шарнир 5 представляет собой две концентрические металлические обоймы, пространство междукоторыми заполнено резиной, Этот шарнирдопускает радиальные деформации и деформации скручивания и характеризуетсярадиальным Крэд и угловым К р коэффициентами жесткости.Каждая стойка 4 выполнена поджатойна величину Ьхо, определенную из соотношения352 Грэд п э. - ъР - А (ЬхО(Крадгде- расстояние между осями нарукныхобойм шарниров, м;40А - амплитуда колебаний, м;Град, пред. - предельная статическая нагрузка на шарнир, Н;Крэд - радиальная жесткость шарнира,Н/м,Расстояние между осями внутреннихобойм шарниров упругого элемента в ненагруженном состояниипри установке изакреплении его йа якоре уменьшено на величину Ь хо и составляет 1=- ЛхО. При этом5 Опоявляется радиальная сила, стремящаясяраздвинуть оси внутренних обойм ГрэдоГрэдо = Крад Ь хо12(1)где Крэд - радиальная жесткость одного ре 55зинометаллического шарнира,Упругие элементы выполнены таким образом, что их радиальные силы лежат в одной плоскости, перпендикулярной оси вибровозбудителя и уравновешиваются,1757758 Вибровозбудитель работает следующим образом, При подаче напряжения на катушки 2 возбуждения якорь 3 смещается от нейтрального положения на величину У. Стойка 4 упругого элемента отклоняется на 5 угол р и наружные обоймы обоих шарниров 5 поворачиваются относительно внутренних обойм на этот угол. Гвпзвр = - р=2 --- гВ каждом шарнире появляется упру гий момент М:М=Кр ргде К р- угловая жесткость одного шарнира, - 6)Коэффициент упругости системы упругих элементов в осевом направлении равенрдГрез е ырар. 15 " У 1.П-Х, +в )-аК-, Й)где 2 п - число упругих элементов, использованных в вибровозбудителе,Подбором соотношения между Крад иКтл можно достичь различной компенсациижестости элементов; вплоть до полученияучастков отрицательной жесткости, когдасила реакции систем упругих элементов25 способствует смещению якоря.По сравнению с прототипам использование предлагаемого изобретения позволяет повысить КПД вибровозбудителя на 100за счет компенсации осевых сил упругости.30 Формула изобретенияЭлектромагнитный вибровозбудитель,содержащий корпус с закрепленной на немпосредством упругих элементов якорной системой и управляющие и подмагничивающиекатушки, отличающийся тем,что,с целью повышения КПД путем компенсации осевых сил упругости, упругий элементвыполнен в виде набора стоек, закрепленныхна якоре и корпусе посредством резиноме 40 таллических шарниров, расположенных перпендикулярно продольной осивибровозбудителя равномерно по периметруякорной системы, причем каждая стойка выполнена поджатой на величину Лхо, опре 45 деленную из соотношенияВйр- Ар . Рвдпред2 дКрадгде Е - расстояние между осями наружныхобойм шарниров, м;50 А - амплитуда колебаний, м;Град. пред. - предельная статическая нагрузка на шарнир, Н; Эти моменты приводят к появлению на КОНЦаХ СТОЙКИ 4 ПЭРЫ СИЛ Гвозвр КОТОРЫЕ стремятся вернуть якорь 3 в исходное поло-. жение, Значение возвращающей силы. Гвозвр, можно определить из формулы 2 М 2 У 2 Р Гвозвр=гДхТак как Гвыт и Гвозвр направлены в противоположные стороны, то результирующая сила реакции упругого элемента Грез на отклонение якоря равна разности:Грез = ГвытГвозвр2 К, р1 акручи рад,Одновременно с этим из-за отклонейия стоек 4 появляется составляющая радиаль; ных сил Гвыт, направленная вдоль оси якоря 3 в сторону смещения, Эта сила является выталкивающей, так как стремится увеличить смещение якоря. Рвыт можно определить по формуле1 тГвыт=Град д - =Крад.ф- щ(З) Учитывая что предельный угол звания для шарнира не превышает 0,0можно записать, чтоЬх= 1. - , (1 -х )г+У1. - Ахамт тУд- -р - -, следовательно,Крад - радиальная жесткость шарнира,.Гагарина, 101 Заказ 2956 Тираж Подписное ВЙИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5