Электродинамический вибростенд

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР 2 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ иЧ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Научно-исследовательский институт измерительной техники(57) Изобретение относится к вибрацион-.ным испытаниям изделий, Цель изобретения - снижение стоимостиэлектродинамического вибростенда и эксплуатационных расходов при сохранениистепени снижения индукции магнитного поля рассеяния над столом. Изобретение усовершенствует устройство для снижения .индукции магнитного поля рассеяния над.столом. Устройство содержит катушку 10Ы 1744556 А 1(51)5 6 01 М 7/04 размагничивания, замкнутыи на магнитопровод 1 экран 11 с отверстием для стола и установленный на центральном сердечнике магнитопровода второй экран, состоящий из секторов 8. Размеры катушки размагничивания выбраны из соотношений ЬЙ0,45 и 08,/Ок1,05, где и, т и Овн - соответственно высота, толщина и внутренний диаметр катушки; Ок - внешний диаметр силовой катушки 3 вибростенда, а расстояние от центра катушки 10 до установочной поверхности стола составляет не менее 0,3 О, При выполнении этих соотношений поле размагничивания приближается к плоскому. Во избежание ударов об экран изделий; размеры которых превышают диаметр стола, экран размещен ниже установочной поверхности стола на .расстоянии не более 2 - 3 максимальных амплитуд А колебаний. Максимальный экранирующий эффект при гарантированном исключении, соударений стола с вторым экраном достигается при установке последнего на расстоянии не более 2-3 А от внутренней поверхности установочной плиты стола. 3 ил,Изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам, предназначенным для испытаний изделий на вибрационные воздействия.Известен электродинамический вибростенд. оснащенный системой компенсации полей рассеяния над поверхностью рабочего стола, состоящей из двух катушек размагничивания без использования магнитных экранов. В зависимости от конструктивных особенностей вибростенда применяется то или иное размещение катушек размагничивания.Известен также электродинамический вибростенд, снабженный устройством для компенсации магнитных полей рассеяния, содержащий сплошной замкнутый на магнитопровод магнитный экран, расположенный между установочной поверхностью рабочего стола и магнитопроводом, а также катушку размагничивания, расположенную между экраном и магнитопроводом,Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является электродинамический вибростенд, содержащий устройство для компенсации магнитного поля рассеяния, состоящее из двух катушек размагничивания и магнитного экрана с отверстием для прохода рабочего стола. Первая катушка размагничивания размещена непосредственно на поверхности магнитопровода, вторая - с нижней стороны магнитного экрана, замкнутого на магнитопровод вибростенда,Недостатком известного вибростенда является неэкономичность вследствие применения двух катушек размагничивания и одного экрана. Обеспечение высокой степени компенсации магнитного поля рассеяния вообще без катушки размагничивания невозможно. Поэтому наиболее экономичным решением будет. применение только одной катушки размагничивания и минимального количества экранов, исходя из того, что стоимость катушки размагничивания и потребляемой ею энергии существенно выше стоимости экрана, изготовляемогоиз обычной конструкционной стали.Цель изобретения - снижение стоимости и эксплуатационных расходов при сохранении степени снижения индукции магнитного поля рассеяния над столом.. Поставленная цель достигается тем. что электродинамический вибростенд, содержащий магнитопровод с катушкой подмагничивания, подвижную систему, включающую размещенную в рабочем зазоре магнитопровода силовую катушку, жестко связанный с ней стол для установки испытуемого изделия, выполненный в виде40 Вибростендсодержит магнитопровод 1, катушку 2 подмагничивания, силовую катушку 3, цилиндрический переходник 4, рабочий стол 5 с радиальными ребрами жесткости 6, Подвижная система упругоподвешена на пружинах 7, Диаметр установочной поверхности рабочего стола 5 равендиаметру силовой катушки 3, чем достигается существенное увеличение площади рабочей установочной поверхности стола 5 и50 цилиндрическая форма переходника 4. Катушка 10 размагничивания установлена на максимальном удалении от поверхности стола 5. Магнитный экран 4 замкнут на магнитопровод 155 Внутри стола 5 между ребрами жесткости 6, число которых обычно составляет 6-8расположены секторы 8 второго экрана, укрепленные на немагнитных стойках 9, опирающихся на керн магнитопровода 1, Экран, 8 расположен на расстоянии 2-3 макси 5 101520253035 стакана, упругую подвеску, устройство дляснижения индукции магнитного поля рассеяния над столом, включающее замкнутый на магнитопровод экран с отверстием для стола и катушку размагничивания, снабжен вторым экраном,. установленным на центральном сердечнике магнитопровода через немагнитный элемент. на расстоянии не более 2-3 А от внутренней поверхности установочной плиты стола, где А - максимальная амплитуда виброперемещения стола, замкнутый на магнитопровод экран установлен ниже установочной поверхности стола нарасстоянии не более 2 - 3 А, размеры катушки размагничивания выбраны из соотношении Ьй0,45 и ОвнИ Ы,05, где. и, т иОвн - соответственно высота, толщина ивнутренний диаметр катушки размагничивания; О - внешний диаметр силовой катушки, а расстояние от центра катушки размагничивания до установочной поверхности стола составляет не менее 0,3 О.Таким образом, предлагаемый электродинамический вибростенд отличается отпрототипа тем, что необходимая степень компенсации магнитного поля рассеяния достигается с помощью применения толькоодной катушки размагничивания и двухстальных экранов.На фиг. 1 изображен электродинамический вибростенд, вертикальный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 -интенсивности магнитного поля рассеяниянад поверхностью рабочего стола в зависи- мости от расстояния от центра стола для катушки подмагничивания (а), имеющего положительное значение (условно), и для катушки размагничивания, имеющегоотрицательное значение (б)мальных амплитуд колебаний от внутрен- лают их более равномерными, а катушканей поверхности установочной плиты рабо- размагничивания компенсирует основнуючего стола 5 во избежание ударов стола о составляющую,секторы 8 экрана при достижении столом 5 Были проведены теоретические и экспемаксимальной амплитуды колебаний, со риментальные исследования по определеставляющего обычно 12,5 мм, нию как формы, так и размещения катушки .Вибростенд работает следующим обра- размагничивания и экранов, в результатезом. показавшие, что поле размагничивания полПри включении катушки 2 подмагничи- учается тем более плоским, чем дальшеотвания возбуждается полезный магнитный 10 стола расположена катушка размагничивапоток, проходящий через кольцевой зазор, ния, чем меньше ее диаметр и больше осегдерасположенасиловаякатушкаЗ,изамы-. вая протяженность. Эффективность жекающийся в магнитопроводе 1. Кроме по- экранов тем выше, чем ближек столу онилезного магнитного потока, возбуждается и расположены,вредный поток рассеяния, достигающий ра Магнитный экран, составленный из отбочегостола 5(фиг, За). дельных стальных секторов 8, уменьшаетИндукция магнитного поля над поверх- индукцию, а также существенно снижаетностьюстоладостигает 0,15-0,20 Тл(соглас- выпуклость поля. Чем дальше. экран 8 уста.но требованиям стандартов она не должна новлен от керна магнитопровода 1, тем выпревышать 1 10 Тл в 20 мм надповерхно ще экранирующий эффект. Поэтому онстью стола), расположен на расстоянии не более 2 - 3Магнитное поле рассеяния электроди- максимальных амплитуд колебаний стола 5намических вибраторов, возбуждаемое ка- от его внутренней поверхности. что гарантитушкой подмагничивания, всегда имеет рует исключение соударений стола 5 с экрамаксимальное значение индукции на верти ном 8. Магнитное поле. возбуждаемоекальной оси симметрии вибраторов, т.е. в катушкой 10 размагничивания (фиг. 3, б),центре стола (фиг. 3, а).: эффективно выравнивается экраном 11, ПриПо мере удаления от оси значение маг- малом значении индукции в центре стола 5нитной индукции уменьшается. Таким обра- индукция поля размагничивания на перифезом, форма поля выпуклая. Магнитное поле 30 рии стола 5 существенно уменьшается. Вокатушек размагничивания, наоборот, вогну- избежание ударов об экран изделий, разметое(фиг, 3, б), В центре стола значение ин- ры которых превышают диаметр стола 5,дукции минимальное и по мере удаления от экран 11 размещен ниже установочной поцентра .к периферии стола оно плавно уве- верхности стола 5 не более 2 - З.максимальличивается; Такое различие формы магнит ных амплитуд,ных полей не позволяет достигать полной Магнитное поле катушки 10 размагникомпенсации поля рассеяния: при компен- чиваниявыравнивается,т.е.достигаетсяегоменьсации поля в центре стола на его периферии шая вогнутостьтем больше, чемдальше от столасоздается область перекомпенсации, т.е расположена катушка, чем больше ее осеобласть с преобладанием магнитного поля, 40 вая высота и меньше диаметр, Эти условиявозбужденного катушкой размагничивания, осуществляются в необходимой степенипо знаку обратного основному полю рассе-. при выполнении катушки с такими размераяния. При полной компенсации поля на пе- ми, чтобы отношение ее высоты к толщинериферии стола в его центре основное поле было равно или превышало значение 0,45,. рассеяния не будетполностьюкомпенсиро При этом внутренний диаметр катушки 10вано, размагничивания не должен превышатьТаким образом, основная трудность 1,05 внешнего диаметра силовой катушки 3компенсации магнитного поля рассеяния и катушка размагничивания должна быть.заключается в неравномерности как поля размещена так, чтобы ее центр отстоял отподмагничивания, так и размагничивания, 50 поверхности стола 5 на расстоянии, неНе представляет никаких трудностей при- меньшем 0,3 диаметра силовой катушки 3.менение катушки размагничивания, созда-. В результате реализации предлагаемоющей поле большей интенсивности, чем го вибростенда магнитная индукция в 20 ммполе рассеяния, Но задача заключается в над поверхностью стола не превышает 1 хдостижении минимальной индукции маг х 10 зТл.нитного поля независимо от его происхож- Предлагаемый вибростенд выполнендения, В предлагаемом вибростенде при усовершенствовании вибростенда типавыравниванию полей уделено наибольшее УВЭ/5-3000. Вибростенд оснащен равнимание: оба экрана, в основном. коррек-: бочим столом диаметром 470 мм при внештируют форму соответствующих полей, де- нем диаметре подвижной катушки также470 мм, Шесть секторов экрана выполненыиз мягкой стали толщиной 10 мм и установлены на алюминиевых стойках на расстоянии 40 мм от установочной плиты стола.Наружный экран выполнен из мягкой стали 5толщиной 4 мм.Индукция поля рассеяния до реализации вибростенда составляла в центре стола21,5 10 Тл, После установки экрана изшести стальных секторов инрукция в центре 10стола снизилась до 16,4 10 Тл, на краю -до 9,4 10Тл. После установки наружногоэкрана и катушки размагничивания с числом витков 920 вместо 1850 витков заводского варианта индукция в центре стола 15составила 1 10, а на краю - 0,8 10 Тл.Таким образом, при рабочем столе диаметром 470 мм получены хорошие результаты размагничивания,В результате в предлагаемом вибростенде по сравнению с прототипом вместодвух катушек размагничивания примененаодна, но вместо одного экрана использовано два экрана. Однако стоимость. экрана,изготавливаемого из дешевой конструкционной стали, значительно меньше стоимости катушки размагничивания, котораядостигает 500 руб, При этом экран 11, замкнутый на магнитоп ровод, фактически заменяет декоративную крышку, обычно 30изготавливаемую из алюминиевого литья.Кроме этого, применение одной катушкиразмагничивания вместо двух приводит кэкономии 5 потребляемой установкой мощности. 35 Формула изобретения Электродинамический вибростенд, содержащий магнитопровод с катушкой подмагничивания, подвижную систему, включающую размещенную в рабочем зазоре магнитопровода силовую катушку, жестко связанный с ней стол для установки испытуемого изделия, выполненный в виде стакана, упругую подвеску и устройство для снижения индукции магнитного поля рассеяния над столом, включающее замкнутый на магнитопровод экран с отверстием для стола и установленную на магнитопроводе катушку размагничивания, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения его стоимости и эксплуатационных расходов при сохранении степени снижения индукции магнитного поля рассеяния над столом, вибростенд снабжен вторым экраном, установленным на центральном сердечнике магнитопровода через немагнитный элемент на расстоянии не более 2-3 А от внутренней поверхности установочной плиты стола, где А - максимальная амплитуда виброперемещения стола, замкнутый на магнитопровод экран установлен ниже установочной по-, верхности стола на расстоянии не более 2 - 3 А, размеры катушки размагничивания выбраны из соотношения Ь/10,45 Овн/О( 1,05, где и, 1 и Овн - соответственно высота, толщина и внутренний диаметр катушки размагничивания; О - внешний диаметр силовой катушки, а расстояние от центра катушки размагничивания до установочной поверхности стола составляет не менее 0,3 О.1744556Составитель Г. Пушкарев Редактор А, Лежнина Техред М.Моргентал, Корректор Т. Лойская аказ 2191 ТиражПодписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 10