Электродинамический вибратор

. 381410, кл. В Об ектродинамические виостроение, 1975;етельство СССРВ 1/04, 1970 ВИБРАТОР ение, в часо и технолоСущность ский вибрас катушкой кую подвежатого возтельного элем управления, к 7 магнитной с топроводов 8 втулки 12. нта б в виде гильзы катуторая расположена встемы, состоящий из:9 и 10. а также керн шкои азоре а 11 и поте реде ыпол озмож 10 со ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) 54) ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЙ 57) Использование: машиностро ности в качестве испытательног ического оборудования, зобретения: электродинамиче ор содержит магнитопровод одмагничивания, пневматичес ку. соединенную с источником с Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве испытательного, а также технологического оборудования, например, для измельчения материалов, погружения свай в грунт, уплотнения насыпания сред, упрочнения изделий, в прессах или буферных устройствах.Предлагаемое устройство позволяет повысить надежность и КПД работы, а также расширить эксплуатационные возможности электродинамического вибратора.Электродинамический вибратор содержит привод 1, уравновешенную платформу 2, а также центрирующее направляющее устройство, выполненное в виде нескольких параллельных гидростатических или газо- статических опор 3, которые закреплены на общей станине 4 с помощью основания 5. Привод 1 состоит иэ подвижного исполнидуха, катушку управления, жестко связанный с ней стол и центрирующее статическое устройство, Последнее выполнено в виде платформы, установленной на опорах, каждая из которых выполнена в виде пневмоцилиндра, поршень которого установлен с зазором относительно его внутренней поверхности, а вдоль оси поршня выполнен сквозной канал, причем платформа жестко соединена со столом, опоры размещены вне магнитопровода радиально относительно его оси, каждый поршень жестко закреплен на общем основании, а каждая пневмополость соединена с остальными пневмополостями и с источником сжатого воздуха через пневморегулирование сопротивление с атмосферой. 3 з.п, ф-лы, 10 ил.и Все элементы магнитной системы (паз 8, 9, 10; 11 и 12) выполнены из магнитомягкой стали, например "Армко", В двух кольцевых пазах, образованных магнитопроводами 8, 9 и 10 установлена катушка подмагничивания, состоящая из 2-х обмоток 13, магнитные потоки от которых суммируются в среднем стержне 14 магнитной системы.С целью резкого снижения рь и выбросов магнитного потока за и лы корпуса, магнитопроводы 8 и 9 в нены в виде колец с прорезями 15. В но выполнение магнитопроводов 8 и ставны 1837996ми из секторов, Исполнительный элемент 6на выходе из привода ребрами 16, соединенсо столом 17, который опирается на платФорму 2. Ребра 16 через магнитопровод 8проходят по прорезям 15. 5С целью уменьшения потерь и повышения КПД магнитопроводы 9 и 12 на поверхностях,обращенных к катушке управленияб,имеют кольца из меди 18 нанесенные, например, гальваническим способом, Кольца 1018 предназначены для замыкания вихревыхтоков, наводящихся,от катушки управлениях,На фиг, 1;., изображен электродинзмический привод поступательного перемещения, вид сверху; на фиг, 2 - разрез А - А фиг.1; на Фиг. 3 - разрез б-б Фиг. 2; на фиг. 4 -разрез В-В фиг. 2; на фиг. 5 - разрез Г-Гфиг. 2; на Фиг. 6 - выносной элемент 1 фиг,2; на фиг. 7 - выносной элемент Н фиг. 2; на 20фиг. 8 - пневморазводка устройства с элементами автоматического регулирования;на фиг. 9 - конструкция вибратора с двусторонней опорой кронштейна; на фиг. 10 -установка вибратора с односторонними 25опорами в поворотном кронштейне,Система охлаждения привода состоитиз фильтра 19 в виде блока из пористогоматериала и мелкой сетки из металла илиполимера. Фильтр 19 закреплен на магнитопроводе 8. В магнитопроводах 8, 9 и 10выполнены каналы 20 для прохода охлаждающего воздуха. Из полости 21 образован- .ной под нижним магнитопроводом 10 черезспециальное отверстие .воздух откачивается в атмосферу вытяжным вентилятором (нафиг. не показанц).Для улучшения охлаждения катушкиподмагничивания 13, последняя выполненасекционной, Каждая из обмоток катушки 40подмагничивания 13 составлена из трех секций 22, между которыми выполнен зазор. Визоляционный материал исполнительногоэлемента 6 для жесткости введена арматура23, а отверстия 24 на столе 17 выполнены 45для закрепления испытуемого, йзделия,Исполнительный элемейт 6 диском 25из легкого немагнитного материала опирается на пневмоподвеску 26, представляющую собой оболочку из эластичного 50материала с упругими свойствами внутрикоторой образована упругая полость поддавлением воздуха выше атмосферного,Каждая опора 3 выполнена в виде втул ки 27 с дном, установленной на выступающей части основания 28, По площадисоприкосновения внутренней поверхности втулки 27 и наружной поверхности основания 28 выполнен зазор газостатической направляющей 29, обладающей минимальным трением,Между внутренней поверхностью втулки 27 и.верхним торцом основания 28 образуется камера повышенного давления 30 с помощью которой производится автоматическая разгрузка каждой опоры, а значит и всего устройства.В основании 28 выполнены каналы 31, для подвода сжатого воздуха к газостатической направляющей 29 от источника давления воздуха 32. Источником давления воздуха может быть компрессор, цеховая сеть сжатого воздуха. Сжатый воздух поступает в пневмоподвеску 26 через воздушный электроклапан 33, работа которого определяется датчиком 34, преоЪразующйм перемещение виброплатформы 2 относительно неподвижных частей вибратора в электрический сигнал,Управляющий сигнал с датчика 34 подается на электроклапан 33 через блок управления 35,Камеры повышенного давления 30 соединены с атмосферой через штуцера 36 через регулируемое пневмосопротивление (дроссель) 37. Пневмосопративление 37 предназначено для регулирования давлейия в камере 30, которое контролируется манометром 38,Последний может быть отградуирован в грузоподъемности платформы. Зазор газо- статической направляющей 29 одним концом соединен с камерой повышенного давлейия ЗО - другой с атмосферой. (Фиг, 8).С целью повышения грузоподъемности камеры повышенного давления могут быть снабжены резервной линией питания 39 соединенной через обратный клапан 40 и воздушный электроклапан 41 с источником давления 32 и регулируемый системами блока управления 35. В этом случае воздух из верхней части зазора 29 газостатической опорывыходитватмосФеручерезспециальные дренажные отверстия (на фиг, не показа нц).Манометр 42 для контроля давления в пневмоподвеске 26 может быть отградуирован в грузоподъемности,Для регулирования радиальной жесткости в основании 28 смонтированы датчики радиального давления 43, которые через блок управления 35 имеют возможность воздействовать на электроклапан.Ва фиг. 9 показана конструкция вибратора предназначенная для работы под любым углом к горизонту, Центрирующее направляющее устройство выполнено в виде уравновешенной платформы 2 закрепленной на двух втулках 44 с внутреннейпо ны по таст49,4,ве на ив пр ны уп ни ду ре ат ра с фи. ст а ты о на н на р со я мо на р .ти а ни н пони . д Т а 45 0 еречной 45. Концы втулок 44 установлеснаружи вертикальных соосных направщих 46, которые жестко закреплены ротив друг друга в двух кронштейнах 47 Оротного устроЙства. Для обеспечения возможности повороронштейны имеют цилиндрический выи 48 установленный в круглом отверстии который выполнен в боковине станины Газостатические опоры 3 выполнены в хней и нижних частях втулок.44 между ужной поверхностью направляющих 46 внутренней поверхностью втулок 44. Между перегородкой 45 и торцом навляющих 46 внутри втулок 44 образовасоответственно верхние 50 и нижние 51 угие полости. Верхние 50 и отдельно кние 51 упругие полости соединены межсобой через штуцера 36 и далее через улируемое пневмосопротивление 37 с 1 осферой. На фиг. 10 показано крепление вибрэтоодносторонними опорами (аналогично 1) на кронштейне поворотного устрой- . С целью обеспечения надежной рабодносторонней опоры 3 устанавливают ижнюю перекладину кронштейна 47, а отив свободного торца втулки 27 в конх 52 кронштейна смонтированы пнев- мортизаторы 53 с газостэтической авляющей (или амортизаторы другого ), Торец 54 амортизатора имеет шарую форму и входит в соприкосновение рнирным торцол 55 втулки опоры 3 при еме платформы до нулевого положеУстройство работает следующим обраВключается источник давления 32 итый воздух, заполняя зазор 29 газостаеской опоры 3, создает воздушную поку между втулками 27 и основанием 28,самым обеспечивается высокая радиая жесткость каждой втулки 27, а значит и 1 атформы 2 и исполнительного элемента 6, также отсутствие трения подвижными и не одвижными частями опор,Сжатый воздух, дросселируясь в зазор 29, далее попадает в атмосферу с двух торцо втулки 27 - это в случае снятых щтуцеро Зб фиг. 8)Включается электроклапан ЗЗ, Сжатый во дух заполняя полость пневмоподвески по нимает исполнительнь 1 й элемент 6 и пл тформу 2 на необходимую высоту, котора определяется как нулевая точка отсчета ко ебаний платформы, Включается система охлаждения и воздух, проходя через фильтр 5 10 15 20 25 30 35 19,отверстия 20, катушку б и обмотки 13 охлаждает привод.Подключаются к источнику постоянного напряжения секции катушки подмэтничивания 13, в зазоре 7 магнитной системы образуется магнитный поток, Подключая катушку 6 к источнику напряжения, например, синусоидального или импульсного, в зависимости от направления тока в катушке б получаем движение исполнительного элемента 6 вверх или вниз. Направление движения определяется правилом левой руки.Изменяя частоту напряжения подаваемую на катушку б, изменяем частоту вибрации,Изменяя амплитуду напряжения на катушке б, изменяем амплитуду колебаний исполнительного элемента,В случае, если устройство работает с установленными штуцерами Зб - воздух с определенным давлением из верхней части зазора 29 попадэе в камеры повышенного давления 30, Сброс воздуха из камер 30 регулируется дросселем 37,Такая "вертикальная подвеска" на камерах 37 может работать отдельно или одновременно с пневмоподвеской 25. В этом случае значительно увеличивается грузоподаемность всего устройства.На фиг, 8 показана т хема автоматической регулировки вертикальной жесткости устройства, Давление воздуха в камерах 30 регулируется электроклапаном 41 по сигналам с блока управления 35 который вырабатывает сигналы в зависимости от информации датчика положения 34. При этом давление воздуха в камеры 30 подается по резервной линии питания 39, В этом случае для выхода ьоздуха из верхней части зазора 29 газостатической опоры используются специальные дренажные отверстия (на фиг, не показаны). При этом зазор 29 будет одновременно уплотнением камеры 30,В зависимости от сигналов датчиков радиальногодавления 35 м жетизменятьдэвление воздуха поступающего в зазорlгазостатических опор, регулируя полокение электроклапана ЗЗ,которь 1 й установлен нэ ЭТОЙ линии.На фиг, 9 устройство работает аналогично описанному с той разницей, что для работы в наклонном или горизонтальном полокении усилия от движения платформы воспринимают две пары упругих полос гей: верхние 50 и нижние 51, При этом устройство может поворачиваться относительно горизонтальной оси за счет поворота кронштейнов 47 в отверстиях 49 в боковинах станины 4, 1837996 8По фиг, 10 во время работы вибратора под углом от О до 90" к горизонту амортизаторы 53 своим упором 54 соприкасаются с торцами втулок 27 и воспринимают действующую на них нагрузку,Перед началом работы между шарнирными поверхностями опоры 3 и пневмоамортизатора 53 образован зазор. При подъеме втулки 27 ее торец 55 соприкасается с торцом амортизатора П 4 и в дальнейшем зта конструкция работает аналогично описанной по фиг. 9,Формула изобретения 1, Злектродинамический вибратор, содержагций магнитопровод с каушкой подмагничивания и кольцевым рабочим зазором., пневматическую подвеску, соединенную с источником сжагого воздуха, на которой размещена подвижная система, вкгночающая расположенную в рабочем зазоре катушку управления и жестко связанный с ней стол, и центрирующее газостатическое устройство, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и КПД и расширения зксплуатационных возможностей, центрирующее газоста ическое устройство выполнено в виде платФормы, установленной на опорах, каждая из которых выполнена в виде пневмоцилиндра. поршень которого установлен с зазором относительно его внутренней посерхности, а вдоль оси поршня выполнен сквозной канал, причем платформа жестко соединена со столом, опоры размещены вне магнитопровода радиально относительно ага оси, каждый поршень жестко закреплен на введенном общем основании, а каждаяпневмополость соединена с остальнымипневмополостями и с источником сжатоговоздуха, а через введенное регулируемое5 пневмосопротивление - с атмосферой.2. Вибратор по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что пневматическая подвеска выполнена в виде упругой оболочки, соединенной систочником сжатого воздуха,10 3, Вибратор по пп, 1 и 2, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью обеспечениянадежности в работе под любым углом кгоризонту, введено поворотное устройствос кронштейнами, каждый из которых снаб 15 жен двумя пневмоамортизаторами, образующими по своей продольной осивиброизолятор двустороннего действия,при этом каждая опора выполнена симметричной относительно введенной попереч 20 ной перегородки, разделяющейпневмополости обеих частей опоры, цилиндрические направляющие которых жесткосоединены с кронштейнами.4, Вибратор по пп, 1-3, о т л и ч а ю 25 щ и й с я тем, что, с целью повышенияудобства в эксплуатации, в него введенасистема автоматического регулирования,состоящая из датчиков радиального давления, датчиков положения, злектроклапанов30 и блока управления, при этом датчики радиального давления размещены в зазорепневмоцилиндра, а датчики положения наосновании поршня пневмоцилиндра, причемвсе датчики через блок управления и35 злектроклапаны соединены с источникомсжатого воздуха, 1837996