Ударная установка с электромагнитным приводом Советский патент 1986 года по МПК B21J7/30 

2.Установка по п.1, отличающаяся тем, что, с целью регулирования скорости подъема сердечника с ударником в исходное положение, обмотки силовозбудителей соединены между собой через разрядную цепь, вьтолненную в вид последовательно включенных конденсатора, диода и переменного peзиcтopia.

3.Установка .до п.1, отличающаяся тем, что первый сило- возбудитель выполнен в виде электро- .динамического излучателя с плоской

спиралью и мембраной, а подвижный

1

Изобретение относится к мащино- строению, в частности к конструкции оборудования для обработки давлением

Цель изобретения - повьппение производительности установки путем сокращения времени возврата сердечника с бойком в верхнее исходное положение , а также регулирование скорости подъема сердечника с ударником в исходное положение.

Иа- фиг. 1 приведена схема ударной установки с силовозбудителями в виде двух катзгшек индуктивностей и схемой регистрации скорости удара, датчики которой выполнены в виде фотоэлементов; на фиг. 2 - эквивалентная схема соединения обмоток силовозбудителей; на фиг. 3 - схема ударной установки с силовозбудителями в виде катушки индуктивности и электродинамического излучателя и схемой регистрации скорости удара, датчики которой вьтолнены в виде фото и пьезоэлемента.

Ударная установка (фиг.1) содер- жит платформу 1 для размещения изделий 2 и корпус 3. Внутри последнего установлена Направляющая труба 4 с фиксатором 5 и подвижным сердечником 6, на конце которого закреплен ударник 7. На сердечнике выполнена кольцевая канавка для упора фиксатора 5, Снаружи трубы 4 соосно расположены два снловозбуди- теля 8 и 9, каждый из которых представляет собой катушку индуктивное

15814

сердечник жестко соединен с магнитным переходником и мембраной.

4, Установка по пп. 1 и 3, отличающаяся тем, что дат- . чики положения ударника выполнены на основе пьезоэлектрических и фотоэлементов , причем один из пьезо- датчиков размещен непосредственно на стыке соударяющихся поверхностей, а схема регистрации скорости удара дополнительно снабжена блоком измерения амплитуды импульсов, подключенным к выходу усилителя сигналов этого датчика.

ти. Для уменьшения взаимного влияния одной на другую, катушки 8 и 9 разделяются магнитным экраном (не показано) . Вьгооды катушки 8 через коммутатор 10 подключены к источнику 11 импульсного тока. Один вывод катушки 9 соединен с соответствующим выводом катушки 8 непосредст- венно, а другой - через диод 12 во встречном включении. В состав установки также входит схема 13 регистрации скорости удара, содержащая два датчика 14 и 15 положения ударника 7, два усилителя 16 и 17, триггер I8, генератор 19 импульсов калиб ровайной частоты в электронный счетчик 20 импульсов.

Ударная установка на фиг. 3 отличается от установки на фиг.1 тем, чт один из силовозбудителей рабочего хода представляет собой электродинамический излучатель в виде плоской спирали 21 и мембраны 22. Он расположен соосно с катушкой 9 и через переходник 23, служащий магнитным экраном, механически воздействует на сердечник 6. Обмотки силовозбудителей соединены через диод 12, конденсатор 24 и переменный резистор 25, включенные последовательно. Кроме того,в схеме 13 регистрации скорости удара один из датчиков 15 выполнен в виде пьезоэлемента и установле непосредственно на поверхности изделия 2, а к усилителю 17 подключе3

но дополнительное звено-измеритель 2 амплитуды импульсов датчика 15.

Ударная установка работает следующим образом.

В исходном состоянии сердечник 6 удерживается фиксатором 5 в верхнем положении (фиг.г) . При подаче импулса тока на силовозбуднтель 8 обмотка катушки индуктивности создает электромагнитное поле, втягивая сер- дачник 6. Последний, преодолев сопротивление фиксатора 5, движется по направляющей трубе 4. Силовозбуди- тель 9 в это время бездействует, так как ток по обмотке его катушки не протекает из-за встречного включенного диода 12.

По мере продвижения ударник 7 достигает сначала уровня установки датчика 14, а затем датчика 15. Вы- работанные ими электрические сигналы в виде импульсов малой длительности усиливаются блоками 16 и 17 и используются для управления работой триггера 18. Прямоугольный импульс, длительность которого соответствует времени прохождения ударником 6 расстояние 6 между датчиками 14 и 15, запускает генератор 19, который за этот отрезок времени выработает ряд импульсов калиброванной частоты следования, что фиксируется счетчиком 2 По измеренному числу импульсов и известному периоду их следования определяют время t , в течение которого ударник преодолевает расстояние I , а так как это расстояние известно, то легко определяется скорость удара V -.

После удара, за счет 5гпругшс сил, ударник 7 с с сердечником 6 совершают движение в противоположном направлении, В то же время за счет электромагнитной энергии, запасенной в обмотке катушки 8, начинает про- текать ток по обмотке катушки 9 и теперь уже эта катушка втягивает сердечник 6, который стремится занять исходное положение. Таким образом, усилие отскока и катушка 8 действуют в одном направлении. Так как энергия катушки 9 не пополняется, то ток катушки 8 Уменьшается, движение сердечника 6 замедляется, что требуется для того, чтобы за- фиксировать его в исходном положении . При соотношении витков катушки

1Д

8 и 9 два к одному или три к одному обеспечивается высокопроизводительная работа установки, причем потребляет она столько же энергии, сколько установка с одним силовозбудите- лем.

Установка | 4иг.З отличается тем, что сердечник 6 жестко соединен с переходником 23, выполненным из магнитного материала и мембраной 22 с большой электропроводностью. Движение сердечника 6 в прямом направлении происходит, за счет пондеро-мо- торнйх вил, возникакнаих при прохождении импульсного тока через.плоскую катушку электродинамического излучателя, применение которого позволяет повысить скорость удара. Кроме того использование в качестве одного из датчиков положения пьезоэлемента 15 позволяет не только устанавливать его на обрабатываемое (исследуемое) изделие любой конфигурации, но и измерять со скоростью и силу удара.

Включение последовательно с диЪ- дом 12 конденсатора 24 и переменного резистора 25 позволяет подбирать оптимальные условия возвращения ударника в исходное положение путем регулирования фазы и величины тока через индуктивность второго сило- возбудителя 3.

-Ударная установка быть использована как для исследования, так и для технологических целей, например, шаржирования поверхностей.

При шаржировании методами динамического нагружения и наложения колебаний на инструмент внедрение зерен в поверхностные слои металла осуществляется под действием нормальной сшш н прн отсутствии сил трения возникакицей от перемгацения притира. Это достигается за счет малого времени воздействия нормальной силы на npiHTHp, так как при кратковременном ее воздействнн перемещение притира практически отсутствует.

Таким образом, применение предлагаемой установки для шаржирования плоских поверхностей весьма перспективно.

Эффективность ударной установки обуславливается повьтеннем производительности за счет сокращения времени цшсла работы.

Редактор М.Бланар

Составитель В.Стоколов Техред О.Ващишина

Заказ 932/10 Тираж 656Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

л

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная,4

effue.3

Корректор В. Бутяга