Электрический двигатель возвратно-поступательного движения

 

Использование: в приводах исполнительных механизмов ударного и вибрационного действия. Сущность изобретения: устройство содержит корпус 1, имеющий внутреннюю цилиндрическую полость 2, в который встроены параллельно друг другу и параллельно продольной оси 3 два индуктора 4, состоящие из катушек 5 возбуждения и плоского якоря 6. Между катушками 5 расположена прокладка 7 из материала, который деформируется под действием сил сжатия и рассеивает энергию удара. Между корпусом 1 и якорями 6 установлены вкладыши 8, цилиндрическая поверхность 9 которых сопряжена с цилиндрической поверхностью внутренней полости 2. При протекании по одной из катушек 5 мощного импульса тока возникает изменяющийся магнитный поток, который индуцирует в якоре вихревые токи, магнитное поле которых взаимодействует с магнитным полем катушки 5, в результате чего между якорем 6 и катушкой 5 возникают силы отталкивания . Усилие, воспринимаемое катушкой 5, передается прокладке 7, в которой энергия, удара частично рассеивается, а усилие, воспринимаемое якорем 6, является рабочим и передается на корпус 1 через вкладыши 8. Работа второго индуктора аналогична. 7 ил. П 6

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ6ЛИК (51)5 Н 02 К 33/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗЯБГЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПЙСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (21) 4836074/07 (22) 23.04,90 (46) 07.07.92, Бюл. М 25 (71) Металлургический комбинат "Запорожсталь " (72) И,М. Сальников. Ю.Д. Гузь, А.В. Колесников и Т.А. Ярышко (53) 621.313.283(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1220067, кл. Н 02 К 33/02, 1986.

° Авторское свидетельство СССР

hL 3501.03, кл. Н 02 К 33/02, 1972. (54) ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ В03ВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ (57) Использование: в приводах исполнительных механизмов ударного и вибрационного действия. Сущность изобретения: устройство содержит корпус 1, имеющий внутреннюю цилиндрическую полость 2, в который встроены параллельно друг другу и параллельно продольной оси 3 два индукто5U 1746484 А1 ра 4, состоящие из катушек 5 возбуждения и плоского якоря.6. Между катушками 5 расположена прокладка 7 из материала, который деформируется под действием сил сжатия и рассеивает энергию удара. Между корпусом 1 и якорями 6 установлены вкладыши 8, цилиндрическая поверхность 9 которых сопряжена с цилиндрической поверхностью внутренней полости 2, При протекании по одной из катушек 5 мощного импульса тока возникает изменяющийся магнитный поток, который индуцирует в якоре вихревые токи, магнитное поле которых взаимодействует с магнитным полем катушки 5, в результате чего между якорем

6 и катушкой, 5 возникают силы отталкивания, Усилие, воспринимаемое катушкой 5, передается прокладке 7, в которой энергия. удара частично рассеивается, а усилие, воспринимаемое якорем 6, является рабочим и передается на корпус 1 через вкладыши 8.

Работа второго индуктора аналогична.? ил.

1746484

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве привода исполнительных механизмов в установках ударного и вибрационного действия, Известны индукционно-динамические приводы, включающие обмотку возбуждения и якорь.

Недостатком указанных устройств является однотактность приводов и отсутствие возможности регулирования направ ления удара.

Наиболее близким к изобретению является электрический двигатель возвратнопоступательного действия, включающий, обмотку возбуждения, два якоря, переме. щающихся в противоположных направлениях и отдаленных друг от друга буферной полостью.

Недостатком указанной конструкции является отсутствие возможности регулирования направления удара.

Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей путем изменения положения оси якорей в пространстве.

Поставленная цель достигается тем, что электрический двигатель возвратно-поступательного движения, содержащий катушечную обмотку, два якоря со штоками, перемещающихся в противоположных направлениях, и буферную полость, расположенную между ними, снабжен корпусом в виде трубы, охватывающим двигатель, буферная полость выполнена в виде прокладки, катушка обмотки выполнена из двух частей, каждая из которых опирается одним своим торцом на якорь, а другим — на прокладку, размещенную между катушками, при этом штоки якорей опираются на внут. реннюю поверхность трубы корпуса, а про.кладка, разделяющая катушки, выполнена из материалов, обладающих демпфирующими и диссипативными свойствами.

В устройстве катушки обмотки возбуждения выполняют из двух частей, которые встроены в цилиндрическую полость корпуса параллельно друг другу и продольной оси внутренней цилиндрической полости и разделенных прокладкой из материала; способного изменять толщину под действием сил сжатия и рассеивать энергию удара, генерируемого катушками. Указанные свойства прокладки позволяют расфиксировать систему катушек относительно корпуса и повернуть ее на требуемый угол, значение которого может быть от 0 до 360, с последующей фиксацией, На фиг, 1 дана схема предлагаемого устройства: на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 — струбцина; на фиг. 5 — положение индукторов после поворота на угол а: на фиг. 6— схема рассеивания энергии удара; на фиг, 7

5 — схема испытательного стенда.

Индукционно-динамический двухтактный привод включает корпус 1, имеющий внутрен,нюю цилиндрическую полость 2, в который встроены параллельно друг другу и

10 параллельно продольной оси 3 два индуктора 4, состоящие из катушек 5 возбуждения и плоского якоря 6. Между катушками 5 расположена прокладка 7 из материала, который деформируется под действием сил

15 сжатия и рассеивает энергию удара, например резины.

Между корпусом 1 и якорями 6 расположены вкладыши 8, цилиндрическая поверхность 9 которых сопряжена с цилинд20 рической поверхностью внутренней полости 2. С торцов цилиндрическая полость 2 закрыта крышками 10с прямоугольными отверстиями 11. При помощи крышек 10 вкладыши 8 фиксируются относительно корпуса

25 1 (фиг. 3). Отверстия 11 закрываются крышками 12. Струбцина (фиг, 4) состоит из кронштейнов 13 и 14, соединенных болтом 15 и гайкой 16, которая опирается на сферическую шайбу 16, Между кронштейнами 13 и

30 14 находится пружина 17, надетая на болт

15. В кронштейн 14 ввинчен винт 18, соединенный с рукояткой 19 посредством оси 20.

Привод работает следующим образом.

При протекании по одной из обмоток 5, 35 например правой, импульса тока разряда емкостного накопителя возникает переменный магнитный поток, который индуцирует в якоре мощное радиальное магнитное поле, Якорь 6 и катушка 5 под действием маг40 нитного поля отталкиваются друг от друга с силами Р1 и Р2, равными по величине и направленными в противоположные стороны. При этом усилие Р2 передается прокладке 7, в которой энергия движения катушки

45 возбуждения 5 частично рассеивается, усилие Р1, являющееся рабочим, передается через вкладыши 8 на корпус привода 1.

Включение второго. индуктора осуществляется с интервалом времени, гарантирую50 щим завершение распространения волны от усилия Р1 на корпус 1 привода и далее на технологический обьект. Работа. второго индуктора (левого) аналогична и отличается противоположным направлением усилий Р1

55 и Р2. Таким образом, полный цикл работы двигателя включает последовательное включение каждого ин индукторов по одному разу, Скорость распространения ударных волн от усилий Р1 и Р2 различны ввиду конструктивных особенностей привода (на1746484 личие прокладки 7), При этом ударная волна от усилия Р1 достигает корпуса 1 привода раньше, чем ударная волна от усилия Р2.

При необходимости изменить направление удара, например, на угол а производят снятие крышек 12 и расфиксирование крышек 10 (фиг. 2). Затем при помощи двух струбцин через отверстия 11 в крышках 10 с двух сторон корпуса 1 сжимают вкладыши

8 до появления зазора между цилиндрической поверхностью 9 вкладышей 8 и внутренней цилиндрической поверхностью 2 корпуса 1. После этого осуществляют поворот всей внутренней конструкции, включая и крышки 1.0, на требуемый угол а относительно корпуса 1 (фиг. 5). Затем струбцины снимают, При этом прокладка 7 разжимается, зазоры между цилиндрической поверхностью 9 вкладышей 8 и внутренней цилиндрической поверхность|о 2 корпуса 1 уплотняются. После чего фиксируют крышки 10 относительно корпуса 1 и закрывают отверстия 11 крышками 12.

Прокладка 7 обладает демпфирующими и диссипативными свойствами. Это связано с тем, что она в устройстве привода выполняет три функции: деформация под действием усилий сжатия струбцин с целью получения зазоров между внутренней цилиндрической поверхностью 2 корпуса 1 и цилиндрическими поверхностями 9.вкладышей 8; рассеивание энергии удара, направленного в сторону усилия Р2, так как данная энергия не является рабочей; уменьшение скорости распространения ударной волны в направлении усилия Р2.

С целью обеспечения воэможности выполнения указанных функций целесообразно выполнять прокладку 7 из нескольких материалов, например, в виде резиновой оболочки, заполненной сыпучим материалом. В этом случае обеспечение зазоров при сжатии струбцинами достигается за счет деформации резиновой оболочки. а поглоще. we энергии удара — за счет рассеивания ее в сыпучем материале (фиг, 6).

Пример, Предлагаемый привод использован на испытательном стенде, предназначенном для выбора технологических параметров вибрационного транспортирования различных по физико-механическим свойствам сыпучих материалов.

Стенд .включает электронный блок 21 управления приводом, вибротранспортирующую поверхность 22, соединенную с элек трическим двигателем 23 возвратно-поступательного действия посредством ребер

24 (фиг. 7). Габаритные размеры привода 23 составляют 250 х 280 х 280 мм; вибротранс10

20

30

40

50 портирующей поверхности (22 — 340) х 550 мм. Катушки возбуждения выполнены из медного провода сечением 10 мм и имеют наружный диаметр 160 мм. В качестве прово5 да использовалась медная шика. Витки укла- . дывались без зазора, чтобы не допустить потерю КПД. Навитая катушка залита эпоксидной смолой с целью предотвращения ме; ханических повреждений в процессе работы.

Якори выполнены из листовой меди толщи. ной 5 мм, Над верхним загрузочным участком поверхности 22 установлен бункер 25 сыпучего материала, под нижним разгрузочным участком — приемник 26 сыпучего материала, На вибротранспортирующую поверхность 22 из бункера 25 поступает сыпучий материал, Под действием ударных импульсов, генерируе-. мых приводом 23, материал перемещается по поверхности 22 и ссыпается в приемник 26.

Изменяя с помощью электронного блока управления частоту и мощность импульсов, определяют оптимальные .технологические параметры вибротранспортирования.

Предлагаемый электрический двигатель возвратно-поступательного движения прост по конструкции и компактен, что позволяет легко встраивать его в.действующее и проектируемое оборудование. Конструкция двигателя обладает высокой надежностью, так как нет перемещающихся частей, а энергия передается в виде ударной волны, Двигатель может работать как с двумя, так и с одним индуктором, При работе с одним индуктором второй используется как резервный на случай выхода из строя первого.

Формула изобретения

1. Электрический двигатель возвратнопоступательного движения, содержащий катушечную обмотку, два якоря со штоками, установленные с возможностью перемещения в противоположных направлениях, и буферную полость, расположенную между ними; отличающийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей путем изменения оси якорей в пространстве, .он снабжен корпусом в виде трубы, охватывающим обмотку с якорями, буферная полость выполнена в виде прокладки, катушка обмотки выполнена из двух частей. каждая из которых опирается одним своим торцом на якорь, а другим — на прокладку, размещенную между катушками, при этом штоки якорей опираются на внутреннюю поверхность трубы корпуса, 5 2. Двигатель по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения динамических нагрузок, прокладка, разделяющая катушки, выполнена . из материалов, обладающих демпфирующими и диссипативными свойствами.

1746484

errue

, Нопродленме Яаро

1746484

Составитель Т.Я рышко

Техред М.Моргентал Корректор М.Пожо

Редактор H.Рогулич

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2401 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5