Электромагнитный вибрационный привод конвейера Советский патент 1983 года по МПК B65G27/16 

Изобретение относится к транспортированию деталей при помощи вибрационных приводов. Известен электромагнитный вибрационный привод, содержащий два электромагнита с располо кением одного якоря посередине между обоими электромагнитами, питаемыми переменным током и сообщающие колс-бательное движение якоря лотку конвейера или чаще вибратора для транспортирования деталей или сыпучих веществ 1. Однако в этом приводе колебательный процесс не является оптимальным по отношению к максимальной скорости транспортирования, так как известно, что наибольщую скорость транспортирования будет обеспечивать закон перемещения усилий, у которого, ускорение в начале и в конце этапа будет иметь наибольшие возможные значения, т.е. изменения усилий приближаются к прямоугольному закону, когда усилие в начале импульса возникает мгноBeiiHO, а в конце импульса также исчезает мгновенно. ИзвегтвН также электромагнитный вибрационный привод конвейера, содержащий электромагнит, рабочий орган, установленный ла пружиннь1х элементах, и якорь электромагнита 2. В известном устройстве обмотка электромагнита питается переменным током синусоидальной формы промышленной частоты. Из-за больщой индуктивности многовитковой обмотки вначал, когда усилие при росте тока должно увеличиться в соответствии с синусоидой напряжения, ЭДС самоиндукции катущки мешает увеличение усилия и затягивает его рост во времени. Скорость транспортирования такого устройства невелика и далека от максимально возможной, достигаемой при оптимальном изменении усилий. Приблизиться к оптимальным режимам работы виброприводов удается только сш.ци альной конструкцией электромагнитов, которая по существу является асинхронным двигателем, весьма сложна и практическое применение не получила. Целью изобретения является повышение скорости транспортирования. Поставленная цель достигается тем, что в электромагнитном вибрационном приводе конвейера, содержащем электромагнит, рабочий орган, установленный на пружинных элементах, и якорь электромагнита, соединенный с рабочим органом, электромагнит снабжен дополнительной катушкой, размещенной на сердечнике электромагнита, и дополнительным сердечником, расположенным между дополнительной катущкой и катущкой электромагнита, при этом сердечник электромагнита выполнен П-образной формы, а дополнительная катушка намотана встречно катушке электромагнита. Кроме того, дополнительная катущка размещена на дополнительном сердечнике. На фиг. 1 приведен электромагнитный вибрационный привод с дополнительной катущкой, расположенной на сердечнике, общий вид; на фиг. 2 - электромагнитный привод с дополнительной катушкой, расположенной на дополнительном сердечнике, общий вид; на фиг. 3 - диаграмма импульсов тока дополнительной катущки. Устройство (фиг. 1) содержит пластинчатые пружины 1, которые закреплены на транспортном органе 2. К нему непод.вижно прикреплен якорь 3 электромагнита, сообщающий транспортному органу необходимые для перемещения по нему деталей колебания. Якорь 3 в колебательный процесс приводится П-образным сердечником 4, на котором установлена катущка 5 электромагнита, питаемая через выводы 6-7 постоянным током. Между полюсными наконечниками П-образного сердечника 4 установлен сердечник 8 параллельно якорю 3. В полюсных наконечниках имеются отверстия, через которые проходит токовая катущка 9, создающая в полюсных наконечниках поток Ф. Катущка 9 через выводы 10 и 11 питается от источника напряжения, генерирующего импульсы с частотой, близкой к резонансной частоте вибрационного привода. Электромагнитный вибрационный привод работает следующим образом. Катушка 5, подключенная к источнику постоянного тока, создает в якоре 3 поток Ф, который, в свою очередь, создает притягивающее якорь 3 к полюсным наконечникам сердечника 4 усилие. Якорь притягивается к полюсным наконечникам. При подаче импульса на катущку 9 она создает поток Ф, который обеспечивает насыщение полюсных наконечников сердечника 4. Поток Ф растет практически со скоростью §оста импульса в катущке 9, так как якорь , полюсные наконечники сердечника 4 и сердечник 8 изготовлены из шихтованного материала, уменьшающего до минимально возможных величин тормозящее изменение потока Ф влияние наведенных вихревых токов, а катушка .9 выполнена токовой с малым количеством витков, и следовательно, малой индуктивностью и мллой ЭДС самоиндукции, тормозящей изменение потока Фэ. . При росте потока. Ф полюсные наконечники сердечника 4 насыщаются, поток Ф скачком вытесняется из якоря 3 и переключается в сердечник 8 (растет поток Ф). При уменьшении потока Ф и росте потока Ф суммарный поток удерживающей катущки Ф + Ф1 не меняется, поэтому ЭДС самоиндукции многовитковой катушки 5 не тормозит уменьшение потока Ф в якоре (не поддерживает его). Таким образом, в предлагаемом устройстве у.меньшение потока в якоре 3 практически происходит без замедления и обуславливается только крутизной фронта управляющего импульса в катушке 9. Так как усилие, притягивающее якорь 3, пропорционально магнитному потоку Ф, оно также меняется в соответствии с управляющим сигналом без запаздывания. Величина импульса в катушке 9 выбрана таким образом, что при егомаксимальном значении полюсные наконечники полностью насыщены. При снятии импульса с катущки 9 поток Ф-i практически моментально исчезает. Зазор б между сердечником 8 и полюсными наконечниками сердечника 4 выбран таким образом, что магнитная проводимость этого зазора, (которая пропорциональна сечению сердечника 8 и обратно пропорциональна зазору б) меньще магнитной проводимости зазора между якорем 3 и полюсными наконечниками в отключенном состоянии (магнитная проводимость этого зазора пропорциональна сечению полюсного наконечника и обратно пропорциональна зазору а), поэтому поток Ф, переключается в зазор между якорем и полюсными наконечниками Поток Ф и, следовательно, усилие, притягиваюцхее якорь 3 к полюсным наконечникам, растут со скоростью исчезновения импульса в катущке 9, и ЭДС самоиндукции катущки 5 не мещает росту усилия. На рост усилия в зазоре между якои исчезновение / рем и полюсными наконечниками не влияют электромагнитные факторы привода, а крутизду роста и исчезновения усилия и, следовательно, скорость транспортирования деталей по транспортному органу обуславливают только механические характеристики привода (жесткость пружин 1 и инерционные массы подвижных частей), т.е. с точки зрения электромагнитных явлений привод обеспечивает максимально возможные скорости транспортирования деталей. На фиг. 3 показана форма управляющего сигнала, обеспечивающего максимально возможные Скорости транспортирбвания. Во время t на выводах катушки 9 появляется напряжение и такой величины, которая сводит усилие притяжения якоря к нулю. Потом по исчезновении напряжения на выводах катущки 9 усилие мгновенно возрастает до первоначального значения, обеспечивая максимально, возможные ускорения и замедления якоря. Скорость транспортирования приводов меняется в зависимости от того, насколько частота колебаний якоря близка к резонансной частоте электромагнитного привода. На практике, когда питание управляющей катущки осуществляется переменным током промышленной частоты (50 Гц), при регулировке приводов меняют резонансную частоту путем изменения жесткости пружин и массы подвижных частей и постепенно приближают к частоте 50 Гц. Поэтому pei-улировке подлежит каждый привод, обладающий каждый своей резонансной частотой, и регулировка методом последовательных приближений является трудоемкой и длительной операцией. В предлагаемом устройстве изменением периода Т (фиг. 2) появления сигналов можно приблизиться к резонансной частоте, не меняя его механические параметры. Для упрощения конструкции привода дополнительную катущку 9 можно питать переменным током синусоидальной формы прОмыщленной частоты. В началь.ный момент, когда полюсные наконечники не насыщены, рост тока в катущке 9 не влияет на величину потока Ф и, следовательно, на тяговое усилие электромагнита. При наступлении насыщения наконечников поток Ф резко уменьшается и переключается в сердечник 8. Тяговое усилие электромагнита АСЧПИГЧ . iniuu c j.riipv mc...г,.с Резко уменьщается, фронт изменения уси гораздо круче, .чем в известном устройстве, когда величина сигнала в управляющей катушке влияет на тяговое усилие электромагнита непосредственно. В случае раз-мещения управляющей катущки на дополнительном сердечнике устройство работает аналогичным -образом. Таким образом, установкой катущки на сердечнике или на дополнительном сердечнике, управляемой от источника напряжения с амплитудой и частотой, оптимальными с точки зрения скорости транспортирования деталей, питанием удерживающей катушки от постоянного тока удается повысить производительность привода. При экс-. периментальных исследованиях предлагаемое устройство обеспечивает скорости транспортирования в два раза выше, чем известное.

JlФ(г.г

Ди

Фмг.З

1. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ВИБРАЦИОННЫЙ ПРИВОД КОНВЕЙЕРА, содержаший электромагнит, рабочий орган, установленный на пружинных элементах, и якорь электромагнита, соединенный с рабочим органом, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости транспортирования, электромагнит снабжен дополнительной катушкой, размешенной на сердечнике электромагнита, и дополнительным сердечником, расположенным между дополнительной катушкой и катушкой электромагнита, при этом сердечник электромагнита выполнен П-образной формы, а дополнительная катушка намотана встречно катушке электромагнита. 2. Привод конвейера по п. 1, отличающийся тем, что дополнительная катушка размеш,ена на дополнительном сердечнике. с (Л 4 ;& со -vj