СИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ УДАРНЫЙ МЕХАНИЗМ Российский патент 2013 года по МПК H02K33/12 B25D13/00 

Описание патента на изобретение RU2491701C2

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электромагнитным ударным машинам для импульсных устройств с поступательным движением рабочих органов, применяемых в электроинструменте ударного действия.

Известен синхронный электромагнитный ударный механизм [а.с. 442755 СССР, МКл. H02K 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. - №1383666/24-7; заявл. 11.12.69; опубл. 15.11.84, бюл. №42. - 3 с.], содержащий корпус, магнитопровод с намагничивающими катушками, ударник, упругий элемент и размещенное между ударником и упругим элементом промежуточное тело большей массы ударника.

К недостаткам этого известного электрического двигателя возвратно-поступательного движения следует отнести зависимость энергии единичного удара от массы промежуточного тела.

Известен также электромагнитный ударный механизм [а.с. 973816 СССР, МКл. E21C 3/16. Электромагнитный ударный механизм // О.Д. Алимов, П.С. Туровский, А.В. Фролов. - №2921261/22-03; завл. 15.11.82; опубл. 15.11.82, бюл. №42. - 2 с.], состоящий из корпуса, намагничивающих катушек, рабочего и подпружиненного дополнительного ударников, хвостовика инструмента с основной и дополнительной наковальней. На хвостовике инструмента выполнена дополнительная наковальня, на которую оперт ударный торец дополнительного бойка.

Недостатком данного электромагнитного ударного механизма является низкая энергия единичного удара, обусловленная рассредоточением в цикле следующих друг за другом с незначительным интервалом времени ударных импульсов рабочего и дополнительного ударников.

Наиболее близким по технической сущности предлагаемому изобретению является синхронный электромагнитный ударный механизм [а.с. 275008 СССР, МПК. E21C 3/16, B25D 13/00. Двухкатушечный электромагнитный молоток // Н.П. Ряшенцев; заявитель Институт горного дела СО РАН. - 1321787/22-3; заявл. 13.07; опубл. 7.10.70, бюл. №22. - 2 с.], включающий корпус с направляющей трубой, электромагнитные катушки, рабочий и дополнительный ударники, связанные с упругими элементами и установленными один от другого на расстоянии, равном сумме амплитуд их рабочих ходов.

Недостатком известного электромагнитного ударного механизма является то, что движение рабочего ударника при протекании тока по катушкам осуществляется при относительно низкой его начальной скорости, в результате чего снижается энергия единичного удара.

Задачей изобретения является увеличение энергии единичного удара.

Указанная задача достигается тем, что синхронный электромагнитный ударный механизм, содержащий корпус с расположенным в нем магнитопроводом с электромагнитными катушками, направляющую трубу, с размещенными в ней рабочим ударником, и связанным с помощью упругого элемента дополнительным ударником, содержит дополнительную намагничивающую катушку, расположенную с возможностью взаимодействия с рабочим ударником.

На чертеже показан в разрезе общий вид синхронного электромагнитного ударного механизма.

Синхронный электромагнитный ударный механизм содержит корпус 1 с расположенными в нем магнитопроводом 2 с электромагнитными катушками 3, 4, направляющую трубу 5, изготовленную из диамагнитного материала, с размещенными в ней рабочим ударником 6 и связанным с помощью упругого элемента 7 дополнительным ударником 8, рабочий инструмент 9 и дополнительную электромагнитную катушку 10, установленную с возможностью взаимодействия с рабочим ударником 6.

Синхронный электромагнитный ударный механизм работает следующим образом.

При подаче импульса напряжения на электромагнитную катушку 3 под действием возникающей электромагнитной силы, рабочий ударник 6 совершает движение в сторону рабочего инструмента 9.

После нанесения удара и отскока ударника 6 от рабочего инструмента 9 одновременно подается импульс напряжения на дополнительную электромагнитную катушку 10 и электромагнитную катушку 4.

Под действием возникающей электромагнитной силы рабочий ударник 6 начинает ускоренное движение в направлении дополнительного ударника 8, ускоренно движущегося ему навстречу под действием электромагнитной силы, создаваемой электромагнитной катушкой 4.

На расстоянии амплитуд рабочих ходов ударников происходит их соударение. При этом вспомогательный ударник 8 передает рабочему ударнику 6 часть кинетической энергии, и они начинают двигаться в противоположные стороны.

Рабочий ударник 6 подхватывается электромагнитными силами включающейся в этот момент электромагнитной катушки 3.

Одновременно после соударения ударников вспомогательный ударник 8, удаляясь от рабочего ударника 6, сжимает упругий элемент 7, останавливается и под усилием пружины и электромагнитных сил включающейся в этот момент электромагнитной катушки 4 движется навстречу ускоряющемуся под действием электромагнитных сил дополнительной электромагнитной катушки 10 рабочему ударнику 6.

Затем рабочий цикл повторяется.

Введение дополнительной электромагнитной катушки усиливает взаимодействие рабочего ударника с ударным инструментом за счет суммирования внешних тяговых периодических импульсов катушки с собственными колебаниями механической системы. Это повышает начальную скорость перемещения рабочего ударника после соударения и обмена кинетической энергией с вспомогательным ударником, что увеличивает конечную скорость ударника при подходе к рабочему инструменту и, следовательно, энергию удара.

При этом энергия, получаемая вспомогательным ударником, запасается в упругом элементе и, суммируясь с электромагнитной энергией катушки, используется в следующем рабочем цикле ударного механизма.

Собственная частота механических колебаний системы обеспечивается выбором жесткости упругого элемента 7 и начальным положением вспомогательного ударника 8 относительно его магнитного равновесия.

В установившемся режиме вынужденных колебаний удар по рабочему инструменту 9 производится с окончанием действия импульса тока в электромагнитной катушке 3, а соударение рабочего 6 и вспомогательного 8 ударников производится с окончанием импульсов тока в электромагнитных катушках 4 и 10.

Питание ударного механизма наиболее просто может быть реализовано от источника напряжения промышленной частоты по двухполупериодной схеме выпрямления. При этом электромагнитная катушка 3 питается положительной полуволной, а электромагнитные катушки 4 и 10 отрицательной полуволной выпрямленного напряжения. При данном способе питания собственная частота механических колебаний системы должна быть синхронизирована с частотой питающего источника.

Похожие патенты RU2491701C2

название год авторы номер документа
СИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ 2012
  • Нейман Людмила Андреевна
  • Нейман Владимир Юрьевич
  • Скотников Андрей Алексеевич
RU2496214C2
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ УДАРНЫЙ МЕХАНИЗМ 2012
  • Нейман Людмила Андреевна
  • Нейман Владимир Юрьевич
  • Артебякина Екатерина Юрьевна
  • Скотников Андрей Алексеевич
RU2502855C1
СИНХРОННАЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ МАШИНА УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ 2012
  • Нейман Людмила Андреевна
  • Нейман Владимир Юрьевич
  • Артебякина Екатерина Юрьевна
RU2508980C2
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ 2019
  • Нейман Владимир Юрьевич
  • Нейман Людмила Андреевна
RU2726336C1
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ 2012
  • Нейман Людмила Андреевна
  • Нейман Владимир Юрьевич
  • Скотников Андрей Алексеевич
RU2496215C1
ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ МАШИНА УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ 1998
  • Тимошенко Е.М.
  • Кучанов С.Н.
RU2135345C1
ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ МАШИНА УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ 1996
  • Угаров Г.Г.
  • Нейман В.Ю.
RU2111847C1
ДВУХКАТУШЕЧНЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ МОЛОТОК 1970
SU275008A1
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДВУХКАТУШЕЧНЫМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ 2011
  • Нейман Владимир Юрьевич
  • Скотников Андрей Алексеевич
  • Нейман Людмила Андреевна
  • Смирнова Юлия Борисовна
RU2472243C1
Ударный узел электромагнитного перфоратора 1990
  • Кораблев Геннадий Александрович
SU1700226A1

Реферат патента 2013 года СИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ УДАРНЫЙ МЕХАНИЗМ

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. Предлагаемый синхронный электромагнитный ударный механизм содержит корпус (1) с расположенным в нем магнитопроводом (2) с электромагнитными катушками (3, 4), направляющую трубу (5), изготовленную из диамагнитного материала, с размещенными в ней рабочим ударником (6) и связанным с помощью упругого элемента (7) дополнительным ударником (8), рабочий инструмент (9) и дополнительную электромагнитную катушку (10), расположенную с возможностью взаимодействия с рабочим ударником (6). Снабжение согласно изобретению синхронного электромагнитного ударного механизма указанной дополнительной электромагнитной катушкой, усиливающей взаимодействие рабочего ударника с ударным инструментом за счет суммирования внешних тяговых периодических импульсов катушки с собственными колебаниями механической системы, обеспечивает достижение технического результата, состоящего в обеспечении увеличения энергии единичного удара синхронного электромагнитного ударного механизма. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 491 701 C2

Синхронный электромагнитный ударный механизм, содержащий корпус с расположенным в нем магнитопроводом с электромагнитными катушками, направляющую трубу с размещенными в ней рабочим ударником и связанным с помощью упругого элемента дополнительным ударником, отличающийся тем, что ударный механизм снабжен дополнительной намагничивающей катушкой, расположенной с возможностью взаимодействия с рабочим ударником.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2013 года RU2491701C2

ДВУХКАТУШЕЧНЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ МОЛОТОК 0
SU275008A1
Электромагнитный ударный механизм 1980
  • Алимов Олег Дмитриевич
  • Туровский Петр Семенович
  • Фролов Анатолий Васильевич
SU973816A1
Электрический двигатель возвратно-поступательного движения 1969
  • Борисов В.М.
  • Гольдштейн Б.Г.
  • Гоппен А.А.
  • Елецкий В.А.
  • Шерман В.Л.
  • Буш Х.Ж.
  • Ряшенцев Н.П.
  • Тимошенко Е.М.
SU442755A1
Ударный узел электромагнитного перфоратора 1987
  • Свищев Виктор Алексеевич
  • Калашников Александр Андреевич
SU1469117A2
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ УДАРНЫЙ МЕХАНИЗМ 1994
  • Афанасьев А.И.
  • Саитов В.И.
RU2096610C1
Ударный механизм электродинамического действия 1990
  • Ветров Виктор Всеволодович
  • Ямпольский Юрий Григорьевич
  • Мелентьев Игорь Александрович
SU1800018A1
Электромагнитная машина ударного действия 1990
  • Дусалиев Каиргали Мукашевич
SU1770559A1
ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ УДАРНЫЙ МЕХАНИЗМ 1994
  • Афанасьев А.И.
  • Ляпцев С.А.
  • Мамонтов Н.П.
  • Саитов В.И.
RU2085735C1
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ УДАРНЫЙ МЕХАНИЗМ 1994
  • Афанасьев А.И.
  • Саитов В.И.
RU2096610C1
US 2010206593 A1, 19.08.2010
Станок для изготовления деревянных ниточных катушек из цилиндрических, снабженных осевым отверстием, заготовок 1923
  • Григорьев П.Н.
SU2008A1
СТУПЕНЬ ИСПАРИТЕЛЯ МГНОВЕННОГО ВСКИПАНИЯ 2002
  • Петин В.С.
  • Петин Е.В.
RU2218972C1

RU 2 491 701 C2

Авторы

Нейман Людмила Андреевна

Нейман Владимир Юрьевич

Скотников Андрей Алексеевич

Даты

2013-08-27Публикация

2011-12-02Подача