Способ навивки и заневоливания спиральных пружин и устройство для его осуществления Советский патент 1983 года по МПК B21F35/00 

ел

со

1. Способ иавйвки и заневоливания спиральных пружин, при котором проволоку помещают в магнитное поле перпендикулярно к его силовым линиям, закрепляют один ее конец и пропускают через проволоку электрический ток, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических воз- , можностей,проволоку помещают в переменI ное магнитное поле и пропускают через нее переменный электрический ток, при этом магнитное поле изменяют синфазно с током в навиваемом проводнике. 2. Устройство для навнвки и заневоливания спиральных пружин, содержащее средство для создания магнитного . поля и средство для подведения тока к извиваемой проволоке, отличающееся тем, что, с целью .расширения технологических возможностей, средство для подведения тока срстонт 3 неподвижного зажима и размещенного между зажимом и средством для соз Дания магнитного поля токоподводящего диска с центральным отверстием, которое соосно неподвижному зажиму, при этом неподвижный зажим, токоподводящий диск и средство для создания магиитного поля (Л последовательно соединены с источником переменного тока.

(puff.f

Изобретение относится к области навивки плоских спиральиых пружии и может быть использовано в приборостроении.

Известны способы механической навивки проволоки на оправку для навивки плоских спиральных пружин. После навивки пружины заневоливают, т. е. оставляют в напитом состоянии на некоторое (от нескольких часовДО нескольких суток), послг чего пружины термообрабатывают- {I.

Недостатками механических способов навивки являются длительный цикл изготовления пружины, а также необходимость в специальных оправках для каждого типа пружины.

Известен магнитоэлектрический способ изготовления спиральных пружин, заключаюпжйся в том, что проволоку для деформирования помешают в магнитное по ле перпендикулярно к его силрвым линиям и закрепляют один ее конец, после чего через проволоку пропускают постоянный электрический ток. Под действием магнитоэлектрических сил первоначально прямолинейный отрезок проволоки сворачивается в спиральную пружину (2.

Известно устройство для реализации способа, содержащее средство для создания магнитного поля и средство для подведения .тока к навиваемой проволокли

Недостаток известного способа и устройства заключается в том, что токоподвод к свободному (незакрепленному) концу проволоки представляет значительные трудности (технологические), так как при на вивке свободный конец проволоки перемешается по сложной траектории. Кроме того, токоподводящее устройство в процессе навивки создает механические помехи,-что сказывается на геометрии пружины особенно при навивке пружин из проволоки небольших поперечных сечений.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу навивки и заневоливания спиральных пружин, при котором проволоку помещают в магнитное поле перпендикулярно к его силовым линиям, закрепляют один ее конец и пропускают через проволоку электрический ток, проволоку помешают в переменное магнитное поле и пропускают через нее переменный электрический ток, при этом магнитное поле изменяют синфазно с током в навиваемом проводнике.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для навивки и заневоливания спиральных пружин, содержашем средство для создания магнитного поля и средство для подведения тока к навиваемой проволоке, последнег состоит из неподвижного зажи.ма и размошомного между зажимом и средством для создания магнитного поля токоподводящего диска с центральным отверстием, которое соосно неподвижному зажиму, при этом неподвижный зажим, токоподводящий диск и средство для создания магнитного поля последовательно соедине, ны с источником переменного тока.

Применение переменного тока позволяет токоподвод к незакрепленному участку навиваемой проволоки осушествлять не посредством контакта, а через воздушный зазор между навиваемой проволокой и тоС коподводяшим устройством, т. е через воздушный конденсатор.

На фиг. 1 показаны синусоидальные изменения магнитного поля и тока в проволоке, а также соответствуюшие им изменения магнитоэлектрнческих сил; на фиг. 2 5 устройство, реализуюшее предлагаемый споico6 навивки; на фиг. 3 - его электричес кая схема.

В основе предлагаемого способа навивки и заневоливания спир1альных пружин и 0 устройства для его осушертвления лежит тот факт, что на проводник с током, помещенный в магнитное поле, перпендикулярно к его силовым линкям действуют магнитоэлектрические силы, определяемые правилом левой руки. Согласно этому правилу 5 при одновременном изменении направления магнитного поля В и направлений тока I направление магнитоэлектрических сил q не изменяется (фиг. 1), что дает принципиальную возможность осуществлять магнитоэлектрическую навивку с помошью пе ременного тока. При синфазном изменении, магнитного поля н тока в проводнике возникают пулкируюшие магнитоэлектрические силы одного направления, которые сворачивают первоначально прямолинейный отрезок проволоки в спиральную пружину. ; Устройство (фиг. 2) содержит обмотку электромагнита I, при пропускании через которую электрического тока I создается магнитное поле В. Перпендикулярно к магнитному полю размешается прямолнней0 ный отрезок проволоки 2, являющийся заI готовкой для спиральной пружины. Один из концов проволоки жестко закрепляется в токоподвод я шем зажиме 3, размешенном в центре магнитйого поля В.

f Токоподвод к второму концу проволоки ) осуществляется через воздушный зазор А между проводником и токоподводящим устi poftcTBOM 4, которое может быть выполнено, например, в виде неподвижно закрепленного плоского токоподводящего кольца с

0 внутренним центральным отверстием диаметром 0 . Свободный (незакрепленный) конец проволоки и токоподводяшее устройство образуют воздушный конденсатор, который пропускает через себя переменный синусо5 идальный электрический ток. Одной обкладкой конденсатора является плоскость токоподводящего кольца, а другой -- участок проводника I, находящийся под этим кольtoM. Тоокоподвод. осуществляется при лючых перемещениях свободного конца прдЬодника до тех пор, пока наружный диаметр навитой пружины не станет меньше внутЬеинего диаметра токоподводящего кольца. 8 этом случае навивка пружины автоматиiecKH прекращается, так как воздушный зазор в конденсаторе увеличивается и токоподвод к проволоке ухудшается за счет уменьшения емкости конденсатора. Уменьшение магнитоэлектрических сил, действуютих на проводник, приводит к тому, что под действием сил упругости пружина начинает распускаться, увеличивая свой наружный диаметр до тех пор, пока он не станет равным внутреннему диаметру токоподводящего кольца, после чего токоподвод к проволоке опять возобновляется. При определеииом диаметре лружины наступает динамическое равновесие между магнитоэлектрическими силами и упругостью пружины. Для реализации способа навивки на переменном токе необходима строгая синфа.зность между током в обмотке электромагнита и током, протекающим через проводник. Достигнуть требуемой синфазности можно простым техническим приемом, за.кпючающимся в том, 4to обмотка электро-. магнита, воздушный конденсатор и дефорйируемый проводник включаются последевательно и питаются от одного источников переменного напряжения, прн этом и через обмотку электромагнита и чере.ч проводник протекает один и тот же ток 1 (фш. 2). Устройство для осуществления предлагаемого способа представляет собой колебательный контур (фиг. 3). Если подобрать частоту питающего напряжения, близкую к; резонансной, то можно достичь значитель-; ных токов в проводнике и в обмотке э.лектро-: магнита. Реализация токоподвода к незакрепленному концу проволоки через воздушный за зор позволяет избавиться от механических помех, а также создает возможности для нави|ки пружин из тончайших волосков. Кроме того, способ иавивки иа переменном: токе в отличие от, известного способа навивки на постоянном токе, позволяет навивать спиральные пружины из проволоки, покрытой электроизоляцией без зачистки ее токоподводящих концов, так как непосред-. ственный контакт закрепленного и незакреп. ленного концов проводника с источником напряжения при использовании переменного тока ие обязателен, он может осуществляться и через диэлектрик, например воздушный зазор или слой электроизоляции. Прложительным является также тот факт, что число подготовительных операций перед навивкой сокращается, для осуществления иавивки необходимо проволочную заготовку подсоединить не к двум, как обычно, а лишь к одному токоподводу.

0

Sf

(J)US.S