Электромагнит

.П.шиноашнрцевн. М.: в о ьство СССР7/13, 1981. 17 ОСУДАРСТНЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТ(21) (22) (46) (71) струк робот вом Ин (72) и С.С (53) 3685307/24-0704.01.8423.10.86. Бал. У 39Центральное межотраслевое конторско-технологическое бюроотехники с опытным производстститута Физики АН ЛатвССРЭ.К.Зубов, И.Н.Елисеев(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах привода механизмовзапрессовки, вальцонки для подачирабочего инструмента, деталей ит.д. 11 ель изобретения - повышениеэФФективности электромагнита эа счеобеспечения регулирования усилиядемпФнрования и увеличения тяговогоусилия. В исходном положении немагнитная часть якоря 6 находится в отверстии каркаса 2 катушки 1, а магнитная часть лишь на 1/4-1/8 длиныкатушки 1 расположена в нем, Связанный с якорем 6 подвижный элемент126 (ПЭ) 13 находится в зазоре, образованном между каркасом 8 и экраном 7. При включении катушки 1, питаемой постоянным током, ЛЭ 13 со свя" эанным с ним якорем 6 начинает перемещаться (магнитное поле втягива" ет вверх якорь 6 в отверстие каркаса 2 катушки 1), Днище ПЭ 13 через пружину 15 ударяет по монолитному механизму - тележке с деталями, и она отталкивается от него, получая кинетическую энергию, Когда тележка пройдет мимо датчика 16, он срабатывает, и отключается катушка 1, Тележка, дойдя до конечного положения, получает толчок в обратную сторону от такого же устройства. Дойдя до днища ДЭ 13, тележка ударяет по нему через пружину 15, и он перемещается вниз по зазору между экраном 7 и каркасом 8. Когда тележка при обратном ходе перекроет датчик 16,включается катушка 9 демпфирующего элемента, В ПЭ 13 возникают индукционные токи, направленные таким образом, чтобы своим магнитным полем скомпенсировать изменения магнитного поля потока, вызванного движением подвижного элемента. Величина индуцированного тока завиСит от скорости движения, следовательно, и тормозное усилие зависит от скорости движения тележки. Этим достигается регулирование усилия демпфирования в процессе демпфирования. Когда тележка перекроет датчики 16 и17, катушка 9 отключается. Через необходимый интервал времени вновь включают катушку 1, и цикл повторяется. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.Изобретение относится к электро" магнитной технике и может быть использовано в устройствах привода механизмов запрессовки, вальцовки, для подачи рабочего инструмента, деталей и т.п.Целью изобретения является повышение эффективности устройства за счет обеспечения регулирования усилия демпфирования и увеличения тяго О вого усилия.На фиг. 1 и 2 схематичноизображен электромагнит при разных положениях подвижного элемента; на фиг.3- разрез А- А на фиг. 1; на фиг. 4 - 15 расположение магнитно-силовых линий; на фиг. 5 - электромагнит с двумя катушками в демпфирующем элементе,Электромагнит содержит катушку 120 с каркасом 2 из диэлектрика. Охватывает катушку 1 корпус 3 из магнитопроводящего материала и такие же крышки 4 и 5. Корпус 3, крьппки 4 и 5 составляют внешний магнитопровод катушки 1, а внутренним является стальная (магнитопроводящая часть) подпружиненного якоря 6, помещенно-. го внутри каркаса 2 с возможностью осевого перемещения. Якорь 6 состоит из двух частей - немагнитной и30 2магнитной. Длина немагнитной части (нан, медной) якоря 6 зависит от длины катушки 1. В положении "якорь 6 внутри катушки" его магнитопроводящая часть (например, из стали) входит в отверстие каркаса 2 катушки 1 на 1/4-1/8 часть длины катушки. А длина магнитопроводящей части зависит от требуемого хода якоря (несколько больше его) .Корпус 3 охватывает токопроводящий экран 7, который выполнен составным виз кольца и цилиндра. Коаксиально экрану 7 установлен каркас 8 катушки 9 из немагнитного нетокопроводящего материала (диэлектрика). Между экраном 7 и каркасом 8 имеется зазор.Катушка 9 имеет внешний и внутренний магнитопроводы. Внешним магнитопроводом является корпус 10 с крьппками 11 и 12 из магнитопроводяще" го материала, а внутренним - упомянутый корпус 3.Подвижный элемент 13 выполнен в Форме стакана из токопроводящего не- магнитного материала, напримеР, из меди. Стенки элемента 13 имеют кольцевые сквозные прорези, а дниобратную сторону от такого же устройства. Дойдя до днища подвижного элемента 13, тележка ударяет по нему через пружину 15 и он перемещается вниз по зазору между экраном 7 и каркасом 8, Когда тележка при обратном ходе перекроет датчик 16, включается катушка 9 демпфирующего элемента, В подвижном элементе 13 возникают индукционные токи, направленные таким образом, чтобы своим магнитным полем скомпенсировать изменения магнитного потока, вызванного движением подвижного элемента. Два поля - внешнее и индукционное направлены навстречу друг другу и их силовое взаимодействие создает эффект торможения, Если бы подвижный элемент 13 был выполнен в виде цилиндра со сплошными стенками, то индукцированные токи смещались бы в зону меньшей напряженности магнитного поля, к днищу и тормозной эффект (демпфирование) наблюдался бы лишь один раз. при приближении к днищу, При конструкции со стенками, имеющими кольцевые прорези, в каждом кольце наводятся вихревые токи, которые, взаимодействуя с внешним магнитным полем, создаваемым катушкой 9, дают тормозное (демпфирующее) усилие многократно - при прохождении через каждое кольцо, т,егашение скорости ступенчатое, плавное,без ударов. Причем ток, наводимый в подвижном элементе 13, не вытесняется по его длине по мере вхождения в катушку 9, а каждое кольцо выполняет функции отдельного тормозного элемента.Величина индуцированного тока зависит от скорости движения и, следовательно, тормозное усилие зависит от скорости движения тележки. Этим достигается регулирование усилия демпфирования в процессе демпфирования:.при больших скоростях усилие демпфирования при тех же параметрах катушки больше, при меньших - меньше. При прохождении колец подвижного элемента 13 мимо кольца экрана 7 наблюдается эффект сцепления магнитных потоков подвижного элемента и кольца экрана. Поля направлены навстречу друг другу, КПД торможения увеличивается.Далее, когда тележка перекроет датчик 16 и датчик 17, катушка 9 отключается. Через необходимый интер 30 35 40 45 50 55 3 1265863 4ще жестко связано с якорем 6, который имеет осевое и боковые отверстия14 для охлаждения, В днище подвижного элемента 13 с внешней стороны выполнен выступ, на который посаженапружина 15 сжатия.Электромагнит снабжен датчиками16 и 17 (например, индукционными),связанными с механизмом переключения катушек 1 и 9. 10Ширина зазора между экраном 7 икаркасом 8 зависит от толщины стенки якоря 6 (свободное вхождение сучетом теплового расширения).Подвижный элемент 13 может быть 15выполнен (из технологических соображений ) и из отдельных колец, связанных между собой перемычками.Экран 7 для увеличения КПД торможения выполнен составным - из коль ца и цилиндра. Ширина кольца экранатакая же, как ширина кольца подвижного элемента. Колец у экрана можетбыть и более одного (зависит от требуемого тормозного усилия и габаритов катушки 9) .Электромагнит крепится на основании с каналами для охлаждения,Демпфирующий элемент может содержать несколько установленных другза другом катушек 9 (Фиг5). Ихколичество зависит от габаритов катушки 1 от требуемого усилия демпфирования.Электромагнит работает следующимобразом,Исходное положение: немагнитнаячасть якоря 6 находится в отверстии каркаса 2 катушки 1, а магнит-ная часть лишь на 1/4-1/8 длины катушки 1 расположена в нем, Связанный с якорем б подвижный элемент 13находится в зазоре, образованном между каркасом Я и экраном 7. Включается катушка 1, питаемая постояннымтоком. Подвижный элемент 13 со связанным с ним якорем 6 начинает перемещаться (магнитное поле втягивает вверх якорь 6 в отверстие каркаса2 катушки 1) . Днище подвижного элемента 13 через пружину 15 ударяетпо монолитному механизму (тележке сдеталями) и она отталкивается от него, получая кинетическую энергию.Когда тележка пройдет мимо датчика 16, он срабатывает: отключаетсякатушка 1. Тележка, дойдя до конечного положения, получает толчок в1265863 бЙал времени вновь включают катушку снабжен подвижным элементом и токо, и цикл повторяется, проводящим экраном, охватывающим каУстройство компактно, надежно в тушку электромагнита, а демпфирующий эксплуатации, просто в обслужива- элемент выполнен в виде дополнительчии. ной катушки, охватывающей токопроводящий экран так, что между, каркасом Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я катушки демпфирующего элемента и токопроводящим экраном образован зазор,1, Электромагнит, содержащий кор- а подвижный элемент выполнен в виде пус, катушку, якорь, установленньй 1 О стакана с кольцевыми прорезями и с возможностью осевого перемещения расположен в указанном зазоре с возвнутри катушки, и демпфирующий эле- можностью осевого перемещения, мент, о т л и ч а ю щ и й с я тем, 2, Электромагнит по п. 1,о т - что, с целью повышения эффективности л и ч а ю щ и й с я тем, что токо- электромагнита за счет обеспечения 15 проводящий экран выполнен составным регулирования усилия демпфирования из кольца и цилиндра, жестко скрепи увеличения тягового усилия, он . ленных между собой.1265863 7 Р Составитель Г,АлексеевТехред Л.Сердюкова Корректор И.Максимишин едактор Н.Егорова Заказ 5673/51 ушская иаб д енно"полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная Произво Тираж 613 ВНИИПИ Государствен по делам иаобрет 113035, Москва, Ж, РПодписиого комитета СССРний и открытий