Электромагнитный вибропривод Советский патент 1988 года по МПК B06B1/04 

+аг

to

00

оо

, Изобретение OTIKJCHTCH к вибрацнониой технике, а именно к э.чектромагнитным резонансным вибронриводам. и может быть 1Нсиользовано для возбуждения колебаний рабочего органа с переменной технологичес- нагрузкой, а также в виброударных сие- Гемах.

Цель изобретения - новьаиение бысгро- действия и эффективности работы электромагнитного вибронривода. ; На фиг. 1 представлена кинематнко-элект- |ричеекая схема устройства; на фиг. 2 - блок |схема устройства; на фиг. 3 - график ско- IpocTH колеблющейся .массы и соответствую- Ицие ему следования импульсов на I выходах фотоэлектрического нреобразова- |теля и на входах триггеров (скорость дви- |жения рабочего органа .x(t) для унронления I показана в виде кусочно-ностоянной функ- ; ни и).

i Электромагнитный вибронривод (фиг. 1) содержит рабочий орган 1, жестко соедине - ный е колеблюнле11ся массой 2 якоря электромагнита. Якорь 2 выполнен из двух ма:-- нитно независимых частей и расположен внутри катушки с обмотками 3 и 4 электромагнита. Необходимость двух электромагнитных систем обусловлена возможностью регулирования величины возбуждающего усилия в обоих направлениях. Якорь 2 с помощью пружины 5 унруго закреплен на кор- нусе 6. Обмотки 3 и 4 электромагнита im средством электронных транзисторных ключей 7, 8 соединены с источником постоянного тока.

Устройство содержит вибродатчик 9, каждый из двух выходов которого соединены с соответствующим входом дискриминатора направ, 1е1Н1я 10, а два выхода дискриминатора нанрав;1ения соединены с соответствующими входами S и R триггера 11. Каждый из выходов SR-триггера 11 соединен с соответствующей базой транзисторных ключей 7 и 8 питания обмоток 3 и 4 электромагнита. Кроме того, схема снабжена импульсным пусковым устройством 12, соединенным с одним из входов триггера 11.

Имнульсный пусковой блок 12 представляет кнопку 13 «Пуск, нормально открытый контакт которой через элемент НЕ 14 (инвертор), через диод соединен с входом S триггера 11. Переключающий контакт КНОГ1КИ 13 «Пуск через резистор соединен с положительной клеммой источника питания. Для ограничения хода якоря 2 конструктивно выполнен упор 15.

Вибродатчик 9 выполнен в виде фотоэлектрического преобразователя с двумя входами и двумя выходами и содерж1гг подвижную растров.ую линейку 16, жестко закрепленную на рабочем органе 1, и неподвижную растровую линейку 17, закреплещ ую на корпусе 6.

С одной стороны растровых линеек

установлены светодиоды 18 и 19, а е другой - фотодиоды 20 и 21. которые являются входами фотоэлектрическо1-о преобразователя. Конструктивно в фотоэлект5)пческий преоб- )азователь 7 входят также уси, 1ители на транзисторах 22 и 23 и два элемента НЕ 24 и 25 на выходах фотоэлектрического преобразователя. Элементы НЕ 24 и 25 имеют релейную характеристику выходного сигнала в зависи.мости от порогового значения вход0 ного сигнала.

Неподвижная растровая линейка 17 установлена с возможностью поворота на малый угол относительно подвижной растровой линейки 16, которая расположена строго параллельно направлению движения якоря 2. Этим достигается возможность установки фазового сдвига ±90° между импульсами на выходах фотоэлектрического преобразователя 9.

Дискриминатор направления 10 содер0 жит два элемента И - НЕ 26 и 27, первый элемент НЕ 28 и дифференцирующую цепочку, пОлТключенную к второму выходу фотоэлектрического преобразователя 9 и содержащую второй элемент НЕ 29, соединенный с выходом элемента НЕ 25, и элемент ИЛИ - НЕ 30, один вход которого соединен с выходом элемента НЕ 25., а другой с выходом элемента НЕ 29, причем параллельно выходу элемента НЕ 29 подключен конденсатор 31. Первые входы элементов И-НЕ 26

5

0

соединены с выходом элемента НЕ 28

и с выходом элемента НЕ 24 соответственно, а вторые входы элементов И-НЕ 26, 27 соединены с выходом элемента ИЛИ-НЕ 30 дифференцирующей цепочки на индикаторе 31.

5 Выходы дискриминатора паправления 10 подключены к входам SR-Tpnrrepa 11 через лтиоды 32 и 33, которые соединены катодами с входами триггера 11.

Устройство работает следующим обра0 зом.

При включении напряжения питания U.,, Ui на прямом выходе SR-триггера 11 благодаря наличию резистора 34 устанавливается «О. При этом транзистор 7 запирается, транзистор 8 отпирается, обмотка 3 элект5 ромагнита обесточена, а через обмотку 4 проходит ток. Якорь 2 с закрепленным на нем рабочим opi aHOM 1 нОлТ, действием пружины 5 находится в левог.1 ноложении статического равновесия.

Q При нажатии на кнопку 13 «Пуск, на выходе элемента 54 вырабатывается отрицательный имну.пьс, нерек.чючающий триггер 11. Транзисторный ключ 7 открывается и ток от источника с нанряжен11ем Uz. проходит через обмотку 3 электромагнита. Под дей5 ствием электромагнитных с1-;л сердечник 2 (колеб;1Ющаяся масса) с рабочим органом I и подвижной pacTpOBoi i лпнейкои 16 движется вправо. Подвижная })астр(Я ,ая линейка 16 пересекает оветовой поток or тодиодов 18 и 19, в результате чего на выходах фотоэлектрического 1реобразовате.тя 9 (фиг. 3) - Ф1 и Ф2 получают прямоугольные импульсы, едвипутые по фазе па 90° между собой. Частота следования импульсов пропорциопальна скорости подвижной растровой линейки 16. На выходе Ф1 после первого элемепта НЕ 28 получают инвертированные импульсы. Одповре.менно импульсы с второго выхода Ф2 фотоэлектрического преобразователя 9 поступают на вход диффе- ренцируюп1ей цепочки (эле.менты 29, 30, 31) и на вторые входы элементов И - НЕ 26, 27 поступают короткие импульсы.

Логическое сложе}1ие широких импульсов Ф1 с короткими дифференпированными им- пульса.ми на выходе эле.мента И -HI: 26 и поступ.чепие резу.1ьтируюш.их коротких импульсов на вход S RS-триггера 11 не изменяют состояние тригтера, ток проходит через обмотку 3 катуп1ки электромагнита.

При достижении равновесия силы тяги электрома1 нита и силы сжатия иружины 5. сердечник 2 с рабочим органо.м 1 останавливается и начинает двигаться в обратном направлении (в.мево). При изменении направления движения колеблющейся массы с подвижной линейкой 16 относительный сдвиг фаз с выходов фотоэлектрического преобра- зовате;1я Ф1 и Ф2 .меняется на 180°. В результате элемент И-НЕ 27 осуществляет логическое сложение широких импульсов Ф1 и коротких и.мпульсов на выходе элемента ИЛИ-НЕ 30, триггер 11 переключается, электронный ключ.7 запирается, обмотка 3 электромагнита обесточиваетея, а ключ 8 отгнфается и через обмотку 4 начинает протекать ток.

Движение влево якоря 2 с рабочим органом 1 осуществляется под действием восстанавливающей силы пружины 5 при обесточенной обмотке 3, а также усилием, соз- давае.мым об.моткой 4 электромагнита.

В крайнем лево.м положении якорь 2 ударяетея об упор 15 и меняет направление движения на .противоположное. Аналогично изменяется направление движения рабочего органа 1 при ударе его об внешний упор (обрабатываемый .материал). В обоих случаях при измепении знака скорости рабочего органа 1 слева направо импульсы по4

i;i ii,iL S гч 11, т)П1Т ер пе- рек.( ii , im.;м/ чопие, включается оомотка 3 |-;ат . k К1 poMai iHiTa, пикл ювторяегся.

0

5

0

5

0

5

0

5

Формула изобретения

. Электро.магпитпьп вибропривод, содержание ynpyix) закреп.ченнук) массу с воз- .можностью ее колебаний, э. 1ект)омагнитны11 вибратор, об.мотка которого соединена с источником постоянного тока через электронные ключи, вибродатчик, подвижная часть которого жестко закрен.чена на упруго закрепленной массе, и пусковой блок в виде внеп1него генератора, отличающийся тем, что, с пелью повын ения быетродействия и эффективности работы, он снабжен дискриминатором нанравления колебаний и RS- триггером, вибродатчик выполнен в виде фотоэлектрического преобразователя с двумя выходами, соединенными с соответствующими входа.чи дискриминатора направления колебаний, выходы которого подключены к соответству.Ю1цим входам R и S триггера, а выходы триггера соединены с управляюпи1ми электродами соответствуюнлих электронных ключей, нри этом параллельно S входу триггера подключен нусковой блок.

2. Вибропривод по и. 1, отличающийся тем, что дис ;риминатор направления колебаний ео;.,1жит нодк, 1юченные между его первым и вторым входами и первым и вторым выходами соответственно две цепи из последовательно соединенных первого инвертора, первого элемента И - НЕ, первого диода, и второго инвертора, элемента ИЛИ - НЕ, второго элемента И - НЕ, второго диода, при этом первы| | и второй диоды включены в обратном нанравлении, первый вход дискриминатора соединен с другим входом второго эле.мента И-НЕ, второй вход - с другим входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к дру| ому входу первого элемента И - НЕ, выход второго инверстора через конденсатор соединен с корпусо.м, а первый и второй выходы дискриминатора подключены соответственно к входу пускового б, 1ока и через включенный в пря.мом направлении третий диод и KHOHKV - к KODHVCV.

Изобретение относится к вибрационной те.хнике, а именно к электро.магнитным резонансным виброириводам, и может быть использовано для возбуждения колебаний рабочего органа с переменной те.хнологической нагрузкой. Электро.магнитный вибропривод содержит рабочий орган 1, жестко соединенны с колеблющейся массой 2 якоря электромагнита. Якорь 2 раз.мещен в катушке с обмотками 3 и 4 I лакреп.юп нл корну- ОС Ci. Обмотки 3 и 1 Si. iCKTpoMai iiH i ;i посре.ч CTiuiM траизи(. тп)ны к:почей 7, 8 соединены с источником иостояиного гок;. N cTpoiicTiu) содержит нибродагчик 9, в|1|Н(|, 1неииый в виде (})О1Ч)У. 1ектрического преобразовате.чя с дву.мя выходами, каждый из KOTopiiix соединен с соотвегствующи.м входом дискрими- нагора иапраиления 10, а два выхода дискриминатора направления соединены с соот- ветствуюиииш входами S и R тригге)а II. Каждый из выходов RS-триггера соедииеи с соответствующе базой транзистор 1ых ключей 7 и 8. Нр работе устройства а выходах фотоэлектр 1ческо о 1 реобраз)вателя 9 выделяется 1риоритетная иоследовател,- ость им 1ульсов, которая па выходах Д скри- ми атора Р анравлен я 10 Озволяет .делить знак скорост якоря 2 и знаку ско- рост ереключать 1 аправле)ие возму цак)- Hiero , что снижает время переходных процессов п ;:|ф((1ект 1впость работы. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. сл

Фиг.2

л и

IILJI

п о и