Электромеханический возбудитель субгармонических колебаний Советский патент 1984 года по МПК B06B1/04 

Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано во многих отраслях народного хозяйства для возбуждения механических колебаний. Известен электромагнитный вибратор с упругой системой из винтовых цилиндрических пружин и закрепленной между ними активной массой 1. Однако этот вибратор не обеспечивает возбуждения субгармонических резонансных колебаний. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является возбудитель, содержащий упруго соединенные реактивную и активную часть, основной и дополнительный электромагниты, состоящие из двух элементов - статора и якоря, элементы основного электромагнита закреплены на активной и реактивной частях, один из элементов дополнительного электромагнита закреплен на активной части, а другой связан с реактивной, а также источник однополупериодного напряжения и регулируемый источник постоянного тока, соединенные соответственно со статорами основного и дополнительного электромагнитов 2. Указанный электромеханический вибровозбудитель предназначен для ускоренного возбуждения субгармонических колебаний системы путем ввода ее сначала в основной резонансный режим, а затем мгновенным изменением ее активной массы и жесткости, при набранной амплитуде колебаНИИ, возбуждения в ней субгармонического режима. Однако указанный ввод вибровозбудителя в субгармонический режим приводит к неконтролируемому росту амплитуды от.. ....„.,.,,„..„,j.J f-.j -j,-. -носительных колебаний активной и реактивной частей, соударению якоря со статором электромагнита при любых рабочих амплиЦелью изобретения является повыщение устойчивости субгармонических колебаний. Указанная цель достигается тем, что в электромеханическом возбудителе, содержащем упругосоединенные реактивную и активную части, основной и дополнительный электромагниты, состоящие из двух элементов - статора и якоря, источник однополупериодного напряжения и регулируемый источник постоянного тока, подключенные соответственно к статорам основного и дополнительного электромагнитов, элементы основного электромагнита закреплены на активной и реактивной частях, один из элементов дополнительного электромагнита закреплен на активной части, а второй связан с реактивной частью, второй элемент дополнительного электромагнита жестко связан с реактивной частью возбудителя. Статоры основного и дополнительного электромагнита выполнены в виде одного Н-образного магнитопровода, закрепленного на активной части так, что ветви его симметричны относительно активной части. На фиг. 1 изображена схема электромеханического возбудителя субгармонических колебаний; на фиг. 2 - схема возбудителя с Н-образным статором электромагнита. Электромеханический возбудитель субгармонических колебаний содержит основной электромагнит, состоящий из двух элементов статора 1, который закреплен например, на реактивной части 2, и якоря 3 на активной части 4, которая соединена с реактивной через упругую систему 5, жесткость которой обеспечивает субгармонический режим относительных колебаний активной 4 и реактивной 2 частей. Собственная частота системы «активная часть 2 - упругая система 5 - реактивная часть 2 имеет частоту собственных колебаний, равную половине частоты питающего тока. При этом между активной 4 и реактивной 2 частями установлен дополнительный электромагнит, соединенный с источником постоянного тока с регулятором 6 величины силы постоянного тока. Один из элементов дополнительного электромагнита, например статор 7, закреплен на активной части 3, а якорь 8 жестко связан с реактивной частью 2. Питание основного электромагнита 1 осуществляется однополупериодным выпрямительным устройством 9 (фиг. 1). В другом варианте (фиг. 2) статоры основного рабочего 1 и дополнительного 7 электромагнитов выполнены в виде одного П-образного статора 10, закрепленного на активной части 4. Вибровозбудитель работает следующим образом. При включении основного рабочего электромагнита со статором 1 и якорем 3 через однополупериодное выпрямительное устройство 9, например полупроводниковый диод, якорь 3 периодически притягивается к статору 1, чем и возбуждаются относительные колебания активной 4 и реактивной 2 частей системы. Вввиду того, что жесткость упругой системы обеспечивает собственные колебания системы с частотой nj, равной половине частоты Швоьб питающего тока, в системе активная часть 4 - упругий элемент 5 - реактивная часть 2 возбуждаются субгармонические колебания с частотой U; Шьоэб f. Для обеспечения плавной регулировки амплитуды колебаний указанной системы включается в работу дополнительный постоянный электромагнит со статором 7 и якорем 8, питаемый оегулятором 6 (например, реостат) величины силы постоянного тока. Это создает постоянную регулируемую силу притяжения между статором 7 и якорем 8, т. е. дополнительный постоянный электромагнит создает постоянную, регулируемую по величине силу противодействия силе притяжения основного электромагнита.

Таким образом, регулятором 6 устанавливаем необходимую амплитуду колебаний возбудителя, изменяя величину постоянного тока, питающего дополнительный электромагнит.

Работа системы, на фиг. 2 аналогична.

Обеспечение плавной регулировки амплитуды колебаний субгармонических возбудителей и возможность их дистанционного управления позволяет наиболее эффективно использовать вибрацию, возбуждаемую субгармоническими возбудителями при различных технологических операциях в различных отраслях народного хозяйства.

Применение предлагаемого изобретения позволяет расширить сферу полезного использования субгармонических вибрационных машин.

1. ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ВОЗБУДИТЕЛЬ СУБГАРМОНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ, содержаший упруго соединенные активную и реактивную части, основной и дополнительный электромагниты, состояшие из двух элементов - статора и якоря, источник однополупериодного напряжения и регулируемый источник постоянного тока, подключенные соответственно к статорам основного и дополнительного электромагнитов, элементы основного электромагнита закреплены на активной и реактивной частях, один из элементов дополнительного электромагнита закреплен на активной части, а другой связан с реактивной частью, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости субгармонических колебаний при любых рабочих амплитудах, второй элемент дополнительного электромагнита жестко связан с реактивной частью возбудителя. 2. Электромеханический возбудитель по п. 1, отличающийся тем, с целью упрощения его конструкции, статоры основного и .дополнительного электромагнитов выполнены в виде одного Н-об-разного магнито(Л провода, закрепленного на активной части так, что ветви его симметричны относительно активной части. О5 СЛ СП

2 4

Фиг.2