ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЙ ВИБРАТОР Российский патент 1996 года по МПК B06B1/04 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для испытания изделий на вибропрочность и виброустойчивость.

Электродинамический вибратор [1, по авт. св. N 1618454] содержащий магнитную систему в кольцевом зазоре которой на упругих элементах закреплена подвижная система, состоящая из рабочего стола, цилиндрического каркаса из титанового сплава, в проточке которого уложена катушка возбуждения.

Изобретение позволило увеличить жесткость подвижной системы и в некоторой степени повысить резонанс рабочего стола, но указанное изобретение не решает проблемы значительного увеличения рабочего диапазона частот и устранения антирезонансных явлений, потому что стенки каркаса по своей толщине становятся соизмеримы с радиальной шириной витков катушки и это приводит к снижению магнитной индукции кольцевого зазора электромагнита, увеличению веса рабочего стола, уменьшению выталкивающей силы, что в результате и снижает технический уровень вибростенда.

Целью настоящего изобретения является расширение верхнего рабочего диапазона частот и устранения антирезонансных явлений. При высоких частотах колебаний подвижный стол ведет себя как двухмассовая система. Высокочастотный резонанс подвижной системы, определяющий верхний предел диапазона рабочих частот, зависит от жесткости конструкции в осевом направлении системы двух масс катушка-стол. Для увеличения этой жесткости при сборке катушку с каркасом прижимают к корпусу стола с усилием Р F^1,1, где Р усилие прижатия, H; F номинальная выталкивающая сила вибростенда, Н.

Усилие прижатия каркаса с катушкой к корпусу стада и сохранение этого усилия в конструкции рабочего стола увеличивает высокочастотный резонанс на 25 30 Применение предлагаемого изобретения на установке вибрационной электродинамической УВЭ-400 позволило поднять высокочастотный резонанс подвижного стола с 3700 до 5000 Гц. Установка УВЭ-400 демонстрировалась на ВДНХ, главная выставочная комиссия отметила высокий технический уровень разработки и разработчик-автор предлагаемого изобретения был удостоен серебряной медали ВДНХ.

На фиг. 1 показан подвижной стол вибростенда, состоящий из каркаса 1, витков катушки 2, которые плотно уложены на каркас и корпуса стола 3. Катушка с каркасом с помощью клея и крепежных элементов прикреплены к корпусу стола.

Экспериментальные работы и практические результаты говорят о том, что резонанс рабочего стола и диапазон рабочих частот зависит от модуля упругости материала, из которого изготовлен каркас подвижной катушки. В предлагаемом изобретении каркас подвижной катушки изготавливают из композиционного материала с предварительным напряжением нитей в направлении колебаний.

Стенки каркаса не взаимодействуют с магнитным полем кольцевого зазора электромагнита, в них не возникает противо-ЭДС, они не создают поперечных колебаний. Это позволяет устранить антирезонансные явления за резонансном рабочего стола и расширить предел рабочего диапазона частот до 10000 Гц.

На фиг. 2 показаны амплитудно-частотные характеристики подвижных систем вибрационной электродинамической установки УВЭ-400 с металлическим каркасом и каркасом из композиционного материала.

Использование: испытательная техника, в частности испытание изделий на вибропрочность, виброустойчивость. Сущность изобретения: электродинамический вибратор содержит магнитную систему, в кольцевом зазоре которой на упругих элементах закреплена подвижная система. Подвижная система состоит из рабочего стола и цилиндрического каркаса, в проточке которого уложена катушка возбуждения. Цилиндрический каркас выполнен из композиционного материала с предварительным натяжением нитей в осевом направлении каркаса, а катушки возбуждения с каркасом прижаты к рабочему столу с усилием F = F<Mv>1,1<D>, где F - номинальная выталкивающая сила вибратора, H. 2 ил. 1

Электродинамический вибратор, содержащий магнитную систему, в кольцевом зазоре которой на упругих элементах закреплена подвижная система, состоящая из рабочего стола и цилиндрического каркаса, в проточке которого уложена катушка возбуждения, отличающийся тем, что цилиндрический каркас выполнен из композиционного материала с предварительным натяжением нитей в осевом направлении каркаса, а катушка возбуждения с каркасом прижаты к рабочему столу с усилием P F^1,1, где F номинальная выталкивающая сила вибратора, Н.