Синхронный электромагнитный двигатель возвратно-поступательного движения

Изобретение относится к электротехнике, к электромагнитным машинам возвратно-поступательного или ударного действия для различных технологических операций, например ударное вибропрессование, клеймение, разрушение строительных материалов при выполнении строительных и монтажных работ. Технический результат состоит в повышении надежности за счет предохранения узлов электромагнитного двигателя от динамических нагрузок вследствие отклонений от рабочих режимов, нарушающих цикличность его работы. Двигатель возвратно-поступательного движения содержит корпус, магнитопровод с катушками прямого и обратного хода, направляющую трубу с размещенным в ней бойком для передачи ударного воздействия на рабочий инструмент. Упругий элемент механически связан с промежуточным телом, массой больше массы бойка. Промежуточное тело выполнено с упорной поверхностью, обращенной в сторону бойка. Между промежуточным телом и бойком установлен дополнительный упругий элемент, взаимодействующий через упорную поверхность с промежуточным телом. Дополнительный упругий элемент установлен с возможностью взаимодействия через образованную упорную поверхность с промежуточным телом с упругим элементом и обеспечивает режим свободных колебаний механической системы. 1 ил.

 

Изобретение относится к электромагнитным машинам возвратно-поступательного или ударного действия, применяемым для выполнения различных технологических операций (например, ударное вибропрессование, клеймение, разрушение строительных материалов при выполнении строительных и монтажных работ).

Известен синхронный электромагнитный двигатель возвратно-поступательного движения [а.с. 1327243 СССР, МКл. Н02К 33/12. Электропривод возвратно-поступательного движения // Ю.Г. Почуев, И.Ю. Почуев, В.Я. Офицеров, В.В. Голубев, В.П. Николаев, В.Н. Зенякин. - №3779963/ 24-07; заявл. 21.06.84; опубл. 30.07.87, Бюл. №28-3 с.], включающий магнитопровод с катушками прямого и обратного хода, питаемые от источника переменного напряжения, боек в направляющей трубе и устройство для передачи удара.

К недостаткам этого электромагнитного двигателя возвратно-поступательного движения следует отнести повышенный уровень вибрации с увеличением частоты и скорости перемещения бойка, вследствие чего снижается его надежность.

Известен также электромагнитный двигатель возвратно-поступательного движения [а.с. 606193 СССР, МКл. Н02К 33/12. Электромагнитный двигатель возвратно-поступательного движения // Н.П. Ряшенцев, М.Е. Тимошенко, И.М. Королев. - №2357223/24-07; завл. 06.05.76; опубл. 05.05.78; Бюл. №17-2 с.], содержащий корпус, магнитопровод с катушками прямого и обратного хода, боек, инерционный компрессионно вакуумный преобразователь импульсов обратного хода, включающий промежуточное тело, большей массы бойка, выполненное в виде поршня, размещенного внутри цилиндрической камеры.

Недостатком такого двигателя являются повышенные требования, предъявляемые к точности изготовления сопрягающихся поверхностей деталей компрессионно вакуумного преобразователя. Кроме того, постоянно возникающее трение способствует преждевременному износу указанных поверхностей преобразователя, что оказывает влияние на работоспособность двигателя и снижает его надежность.

Наиболее близким по технической сущности предлагаемому изобретению является электромагнитный двигатель возвратно-поступательного движения. [а.с. 442755 СССР, МКл. Н02К 33/12. Электрический двигатель возвратно-поступательного движения // В.М. Борисов, Б.Г. Гольдштейн, А.А. Гоппен, В.А. Елецкий, В.Л. Шерман, Х.Ж. Буш, Н.П. Ряшенцев, Е.М. Тимошенко. - №1383666/24-07; заявл. 11.12.69; опубл. 15.11.84: Бюл. №42-2 с.], содержащий корпус, магнитопровод с катушками прямого и обратного хода, боек для передачи ударного воздействия на рабочий инструмент, упругий элемент, в котором для уменьшения вибрации на корпус между бойком и упругим элементом размещено промежуточное тело массой, превышающей массу бойка.

Данное техническое решение принимается в качестве прототипа.

К недостаткам этого технического решения можно отнести относительно низкую надежность работы, вызванную усилением вибрации на корпус, которая обусловлена отсутствием защиты механизмов электромагнитного двигателя от динамических нагрузок, возникающих при нарушении цикличности работы с изменением коэффициента отскока бойка при ударном воздействии на материал различной степенью твердости, а также в моменты остановки двигателя вследствие большой инерционности массы промежуточного тела.

Изобретение направлено на решение задачи повышения надежности за счет предохранения узлов электромагнитного двигателя от динамических нагрузок вследствие отклонений от рабочих режимов, нарушающих цикличность его работы.

Поставленная задача решается тем, что синхронный электромагнитный двигатель возвратно-поступательного движения, включающий корпус, с размещенными внутри магнитопроводом с катушками прямого и обратного хода, бойком для передачи ударного воздействия на рабочий инструмент, и размещенные соосно на одном из торцов бойка механически связанный упругий элемент с промежуточным телом, массой больше массы бойка, содержит промежуточное тело, выполненное с упорной поверхностью, обращенной в сторону бойка, а между промежуточным телом и бойком установлен дополнительный упругий элемент, взаимодействующий через упорную поверхность с промежуточным телом.

На чертеже показан продольный разрез предлагаемого синхронного электромагнитного двигателя возвратно-поступательного движения.

Синхронный электромагнитный двигатель возвратно-поступательного движения содержит корпус 1 с расположенными в нем магнитопроводом 2 с электромагнитными катушками прямого 3 и обратного 4 хода, направляющую трубу 5 с размещенными в ней бойком 6, взаимодействующим с ударным инструментом 7 и промежуточным телом 8, связанным с дополнительным упругим элементом 9 и упругим элементом 10.

Синхронный электромагнитный двигатель возвратно-поступательного движения работает следующим образом.

При подаче импульса напряжения на катушку 3 прямого хода под действием возникающей электромагнитной силы боек 6 совершает движение в сторону ударного инструмента 7 и наносит удар. После нанесения удара и отскока бойка 6 от ударного инструмента 7 одновременно подается импульс напряжения на катушку 4 обратного хода. Под действием электромагнитной силы боек 6 разгоняется в обратном направлении и наносит удар по промежуточному телу 8. После нанесения удара и отскока от промежуточного тела 8 боек 6 под действием электромагнитных сил включающейся в этот момент катушки 3 прямого хода совершает движение в сторону ударного инструмента 7. Одновременно промежуточное тело 8 после соударения с бойком 6 отходит назад, сжимая упругий элемент 10 и ослабляя усилие дополнительного упругого элемента 9, движется навстречу возвращающемуся после удара по рабочему инструменту 7 бойку 6, ускоряющемуся под действием электромагнитных сил катушки 4 обратного хода.

Далее цикл повторяется.

При цикличной работе электромагнитного двигателя в режиме вынужденных колебаний энергия, запасаемая инерционной массой промежуточного тела 8 в предыдущем цикле, используется в следующем цикле, суммируясь с электромагнитной энергией катушки 3 прямого хода.

За счет того, что масса промежуточного тела 8 превышает массу бойка 6, возникающие при ударе вибрации не передаются на корпус 1.

Дополнительный упругий элемент 9, установленный с возможностью взаимодействия через образованную упорную поверхность промежуточного тела 8 с упругим элементом 10, обеспечивает режим свободных колебаний механической системы.

При нарушении цикличности работы электромагнитного двигателя, вызванной отклонениями от рабочих режимов или в режиме остановки, остатки кинетической энергии, запасаемой инерционной массой промежуточного тела 8, гасятся механической системой в режиме свободных колебаний и не передаются на корпус 1.

Собственная частота механических колебаний системы обеспечивается выбором жесткости дополнительного упругого элемента 9 и упругого элемента 10 и согласуется с частотой и длительностью импульсов напряжения поочередно подаваемых на катушки прямого 3 и обратного 4 хода.

Питание электромагнитного двигателя наиболее просто может быть осуществлено от источника переменного напряжения промышленной частоты по двухполупериодной схеме выпрямление. При этом катушка 3 прямого хода запитывается положительной полуволной, а катушка 4 обратного хода - отрицательной полуволной выпрямленного напряжения. Собственная частота механических колебаний системы для обеспечения цикличности работы двигателя должна быть синхронизирована с частотой питающего источника.

Принятые решения приводят к повышению надежности электромагнитного двигателя.

Синхронный электромагнитный двигатель возвратно-поступательного движения, содержащий корпус, магнитопровод с катушками прямого и обратного хода, внутри которых расположены боек для передачи ударного воздействия на рабочий инструмент, и размещенные соосно на одном из торцов бойка механически связанный упругий элемент с промежуточным телом, массой больше массы бойка, отличающийся тем, что промежуточное тело выполнено с упорной поверхностью, обращенной в сторону бойка, а между промежуточным телом и бойком установлен дополнительный упругий элемент, взаимодействующий через упорную поверхность с промежуточным телом.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электромагнитным ударным машинам для импульсных устройств с поступательным движением рабочих органов, применяемых в электроинструменте ударного действия, и направлено на повышение энергии единичного удара.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах ударного действия с линейным электромагнитным двигателем, в котором возвратно-поступательное движение бойка осуществляется за счет катушек рабочего и холостого хода, питающихся от однофазного источника.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах ударного действия с линейным электромагнитным двигателем, например в приводах электромагнитных прессов и в других импульсных устройствах с поступательным движением рабочего органа.

Изобретение относится к области электротехники и касается особенностей конструктивного выполнения электрических машин, в частности линейных шаговых электродвигателей, которые находят широкое применение в дискретном электроприводе.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к линейным электродвигателям и может быть использовано для привода дозаторов, насосов, клапанов и других механизмов.

Изобретение относится к электротехнике, к линейным приводам. .

Изобретение относится к электрическим машинам, в частности к линейным электродвигателям возвратно-поступательного движения. .

Изобретение относится к области электромеханики, в частности к электрическим двигателям возвратно-поступательного движения (в.п.д.) с обмоткой возбуждения на индукторе и короткозамкнутой обмоткой на якоре.

Изобретение относится к транспортному машиностроению. .

Изобретение относится к машиностроению. .

Изобретение относится к машиностроению. .

Изобретение относится к машиностроению. .

Изобретение относится к электротехнике, к электромагнитным ударным машинам с возвратно-поступательным движением рабочих органов для выполнения различных технологических операций при импульсной обработке материалов. Технический результат состоит в повышении производительности при одновременном увеличении надежности при обработке материала с различной степенью твердости или при потере контакта рабочего инструмента с обрабатываемой средой. Двигатель содержит немагнитный корпус, выполненный заодно с устройством крепления хвостовика рабочего инструмента, расположенные внутри немагнитного корпуса магнитопровод с катушками прямого и обратного хода, внутри направляющей втулки размещен боек с возможностью взаимодействия с хвостовиком рабочего инструмента и подпружиненным буфером. С противоположной буферу стороны к магнитопроводу примыкает жестко связанное с ним устройство крепления хвостовика, выполненное в виде полого цилиндра, внутри которого с возможностью осевого перемещения установлен демпфирующий сердечник, подпружиненный в сторону бойка упругим элементом. В центре демпфирующего сердечника выполнено сквозное отверстие, диаметр которого обеспечивает свободное вхождение хвостовика, выступающего относительно сердечника в сторону бойка на расстоянии x. В начальном положении расстояние x между обращенными в сторону бойка торцевыми поверхностями демпфирующего сердечника и хвостовика равно амплитуде колебаний последнего. 1 ил.

Изобретение относится к гашению колебаний в ручных электрических машинах. Ручная машина имеет устройство виброгашения, содержащее первый виброгаситель, имеющий первое направление виброгасящего действия, и второй виброгаситель, имеющий второе направление виброгасящего действия. Первое направление виброгасящего действия первого виброгасителя ориентировано по существу параллельно второму направлению виброгасящего действия второго виброгасителя. Собственная частота колебаний первого виброгасителя отличается от собственной частоты колебаний второго виброгасителя. Указанные виброгасители расположены друг за другом вдоль направления виброгасящего действия. В результате обеспечивается компактное размещение устройств виброгашения в ручной машине и эффективное виброгашение при ее эксплуатации. 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к гашению колебаний в ручных электрических машинах. Ручная электрическая машина содержит приводное устройство, ударный механизм, создающий колебания вдоль линии его действия, и динамический виброгаситель для уменьшения этих колебаний. Динамический виброгаситель содержит подвижный инерционный элемент, имеющий степень свободы движения, которая образует с линией действия ударного механизма отличный от нуля угол и соответствует поперечному движению. Инерционный элемент установлен на оси динамического виброгасителя, которая наклонена к линии действия ударного механизма под отличным от нуля углом. В результате увеличивается эффективность подавления виброколебаний в ручных электрических машинах. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 18 ил.

Группа изобретений относится к машиностроению. Демпфер содержит магнитную систему с чередующейся полярностью, состоящую из кольцевых постоянных магнитов с осевой намагниченностью и ферромагнитных полюсных дисковых колец. Во внутренней цилиндрической полости, заполненной магнитной жидкостью, расположен инерционный подвижный элемент из магнитопроводящего материала, соединенный через упругие элементы с нижней и верхней крышкой. Магнитная система размещена между немагнитных дисковых колец, стянута элементами крепления, размещенными в соосных отверстиях верхней и нижней крышек, и снабжена съемными шунтирующими элементами из ферромагнитного материала, расположенными между полюсных дисковых колец. Внешние диаметры полюсных дисковых колец и немагнитных дисковых колец одинаковые и больше внешнего диаметра кольцевого постоянного магнита, но меньше диаметра крышек. На внутренней цилиндрической поверхности каждого немагнитного дискового кольца выполнена кольцевая канавка, в которую помещены сферические тела качения. Верхняя крышка соединена со штоком. В демпфере по второму варианту шунтирующий элемент выполнен в виде втулки из ферромагнитного материала и соединен с нижней крышкой посредством резьбового соединения с возможностью осевого перемещения. Достигается усиление эффекта демпфирования, возможность настройки параметров демпфирующего устройства и исключение утечек магнитной жидкости. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Группа изобретений относится к машиностроению. Способ уменьшения естественных вибраций детали заключается в следующем. Определяются вибрационные характеристики детали. В местах с амплитудами вибраций, превышающими предварительно заданное предельное значение, локально крепится демпферный элемент. Демпферный элемент представляет собой многослойный клейкий элемент с несущим слоем (1.1) и самоклеющейся демпфирующей массой (1.2) и применяется для осуществления указанного выше способа. Достигается уменьшение естественных вибраций деталей. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

Группа изобретений относится к области машиностроения. Система содержит устройство для подавления вибрации. Устройство содержит первую балку, вторую балку и вязкоупругий материал. Первая балка содержит первую концевую установочную часть и первую концевую периферийную часть, содержащую регулируемый груз. Первая балка выполнена с возможностью вибрации с частотой колебаний конструкции, поддерживающей первую балку в первой концевой установочной части. Вторая балка содержит вторую концевую установочную часть и вторую концевую периферийную часть, содержащую кольцо, размещенное вокруг первой балки. Вязкоупругий материал размещен между первой балкой и кольцом и выполнен с возможностью подавления энергии колебаний при вибрации первой балки. Система по второму варианту содержит трубчатый элемент и устройство для подавления вибрации. Устройство содержит L-образную балку, соединенную с трубчатым элементом. Достигается расширение арсенала технических средств. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 11 ил.
Наверх