Электромагнит Советский патент 1991 года по МПК H01F3/14 H01F7/20 

f .

(21)4359609/07

(22)06.01.88 .

(46) 15.01.91. Бюл. № 2

(71)Калининский политехнический институт

(72)С.В.Буданов

(53) 621.318.3 (088.8) (56) Электрофизическая аппаратура промышленного изготовления: Справочник. М.: Госатомиздат, 1963, с.39, рис.6.

Электрофизическая аппаратура промышленного изготовления: Справочник. М.: Госатомиздат, 1963, с.39, рис.7.

(54) ЭЛЕКТРОМАГНИТ

(57).Изобретение относится к электрофизической аппаратуре и может быть использовано для проведения исследовательских работ, где необходимо получать неоднородное бесступенчатое магнитное поле. Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей и повышение надежности работы. Электромагнит состоит из основания 1 с закрепленными на нем боковыми стойками 3 и 4, одна из которых выполнена подвижной. На боковых стойках 3 и 4 закреплены катушки 11

-ц

И 10 8 9 9 , ,

/ / / / II

21

Я 74

(Л С

на сердечниках 7, к которым прикреплены полюсные наконечники 8, поверхность которых выполнена в виде наклонной плоскости со скруглением на конце. Подвижная-боковая стойка 4 связана с механизмом изменения величины воздушного зазора, выполненным в виде заключенного в корпус резьбового стержня 16 с насаженной на него ступицей 17 с маховиком, закрепленных на радиально-упорных подшипниках

Изобретение относится к электрофизической аппаратуре, в частности к электромагнитам, и может быть использовано для проведения исследовательских работ в ряде областей физики, например, при обработке материи (веществ) в магнитном поле, а также в скрещенных магнитом и электрическом полях.

Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей и повышение надежности работы.

На фиг.1 изображен электромагнит, вид сбоку; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на Лиг.З - механизм изменения величины воздушного зазора, вид сбоку; на фиг.4 - механизм изменения угла наклона полюсных наконечников, вид сбоку; на Фиг.5 - основание, поперечный разрез; на фиг.6 - крайняя балка с прямоугольным пазом; на фиг,7 - подвижная боковая стойка, вид спереди

Электромагнит содержит основание 1 с продольными прямоугольными пазами 2 по краям. С одного конца основания 1 закреплена неподвижная боковая стойка 3. Противоположно и параллельно боковой стойке 3 расположена подвижная боковая стойка 4. В верхней и нижней частях стойки 4 выполнены пря- моугольные пазы 5, в которых смонтированы на осях подшипники 6 качения, входящие в пазы 2 основания 1. В средней части боковых стоек 3 и 4 закреплены сердечники 7. К каждому сердечнику 7 прикреплен полюсный наконечник 8. Рабочая поверхность полюсных наконечников 8 имеет наклон 9, переходящий в скругление 10. На оба сердечника 7 помещены катушки 11, которые заАиксированы экраном 12, за- щемленным между сердечником 7 и полюсным наконечником 8. Четыре балки 13 одним концом закреплены на непод

210864

качения 18. Механизм изменения угла наклона полюсных наконечников 8 включает шарнирно подсоединенный к проушинам основания t резьбовой стержень 22, на котором размещена заключенная в корпус 25 ступица 23 с приливом для воротка, насаженная на радиально- упорные подшипники качения 24. Экра- IQ ны 12 защемлены между сердечниками и полюсными наконечниками. 7 ил.

0

5

0

5

0

0

5

вижной боковой стойке 3. На крайних балках 13 выполнены прямоугольные пазы 14, на которые опираются подшипники 6 подвижной боковой стойки 4. Ферма 15 прикреплена к торцам основания

Iи другим концам балок 13. Механизм регулирования воздушного зазора между полюсными наконечниками 8 состоит из резьбового стержня 16, ступицы 17 с маховиком, двух радиально-упорных подшипников 18, корпуса 19. При этом последний закреплен на ферме 15, а один конец резьбового стержня 16 шарнирно соединен с проушиной подвижной бокр- вой стойки 4.

Цапфы основания 1 шарнирно соединены с кронштейнами 20, которые закреплены на опорной плите 21.

Механизм регулирования угла наклона полюсных наконечников 8 состоит из резьбового стержня 22, ступицы 23 с приливом для воротка, двух радиально- упорных подшипников 24, корпуса 25. Последний присоединен к фланцу 26, который шарнирно установлен на стойках 27, закрепленных на плите 21. Через отверстие фланца 26 проходит стержень 22, один конец которого щарнирно соединен с проушиной основания 1. На одной из стоек 27 закреплена шкала углового перемещения основания 1, имеющего стрелку, а на одной из крайних балок 13 нанесена шкала линейного перемещения подвижной боковой стойки 4. К крайним балкам 13 посредством хомутов 28 присоединены два коллектора 29 водяного охлаждения, которые связаны с трубчатой обмоткой катушек

I1и со сборниками 30, расположенными под основанием 1.

Устройство работает следующим образом.

Сначала электромагнит подгЬтавли- вают к работе. При этом в зависимости

516

от требуемой силы магнитного поля устанавливают зазор между полюсными наконечниками 8. Для этого вращают маховик ступицы 17. При этом резьба ступицы 17 взаимодействует с резьбой стержня 16 и сообщает ему и связанной с ним стойке 4 поступательное перемещение относительно стойки 3, чем обеспечивается изменение зазора между полюсными наконечниками 8 и установка требуемой величины воздушного заз.ора между полюсными наконечниками 8 обоих сердечников 7. Затем при необходимости вращают воротком (не показан) через прилив ступицу 23 и сообщают поступательное движение стержню 22, который через шарнирное соединение и проушину основания 1 поворачивает основание 1 на заданный угол. Окончание поступательного движения подвижной боковой стойки 4 устанавливают по шкале, расположенной на одной из балок 13, при достижении требуемого зазора между полюсными наконечниками 8. Угол наклона полюсных наконечников 8 устанавливают по шкале одной из стоек 27.

Затем подают ток в обмотки катушек 11 . Возникающее электромагнитное. поле намагничивает сердечник 7 и полюсные наконечники 8. При этом магнитные силовые линии, пронизывающие воздушный зазор между полюсными наконечниками 8, распределены неравн.о- мерно на всем протяжении поперечного сечения воздушного зазора, и тюле убывает от начала наклонной плоскости 9 до конца округления 10. Шарнирная установка Фланца 26 на стойках 27 обеспечивает угловое перемещение стержня 22.

Для предотвращения перегрева через оба коллектора 29 электропровода катушек 11 прогоняют охлаждающую жидкость, которая затем через сборники 30 отводится в магистраль для охлаждения. Хомуты 28 удерживают сборники 30 на основании 1. Экраны 12 фиксируют катушки 11 на сердечниках 7 и защищают их от загрязнения (например, от забрызгивания электролитом при опыте).

Выполнение рабочих поверхностей полюсных наконечников, образующих рабочий воздушный зазор, в виде наклонных плоскостей со скругленными концами обеспечивает получение бесступенчатого, плавно изменяющегося магнитного поля в воздушном зазоре,

866

чем обеспечивается возможность одновременной обработки различными по величине магнитными полями различных объектов и исключается необходимость установки сменных полюсных наконечников-. Применение подшипников в механизмах изменения величины воздушного зазора, наклона полюсных наконечников

и для направления подвижной стойки уменьшает усилие на приводимых в действие от руки маховиках, чем обеспечивается возможность более точной установки рабочего воздушного зазора и

уменьшаются энергозатраты оператора. Благодаря указанным свойствам расширяются эксплуатационные возможности электромагнита к повышается надежность его работы, в том числе за счет

применения экр. нов, защищающих катушки от загрязнения. Формула изобретения

Электромагнит, содержащий опорную

плиту, основание, шарнирно установленное на опорной плите с возможностью вращения, две боковые стойки, сое- диненные с основанием, катушки возбуждения с сердечниками, установленными на боконых стойках и снабженными полюсными наконечниками, обращенными друг к другу, механизм регулирования угла наклона полюсных наконечников, содержащий резьбо-вой стержень с воротком, отличают, и и с я тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей и повышения надежности работы, в него введены механизм регулирования зазора между полюсными

наконечниками, подшипники, экраны, балки с прямоугольными пазами, кронштейны крепления основания к плите, стойки крепления Фланца механизма регулирования угла наклона полюсных наконечников и ферма, в указанном основании выполнены пазы, и оно снабжено проушиной, одна из указанных боковых стоек снабжена проушиной, выполнена подвижной с возможностью возвратнопоступательного перемещения и в ней выполнены пазы, в которых установлены указанные подшипники, при этом ферма расположена со стороны указанной подвижной боковой стойки и соединена с

основанием, балки расположены над основанием и закреплены одним концом |ка верхней части неподвижной боковой стойки, а другим концом - на верхней части фермы, указанные подшипники,ус5

716

тановленные в подвижной боковой стойке, размещены в пазах балок и основания, механизмы регулирования зазора между полюсными наконечниками выполнены в виде заключенного в присоеди- ненный к ферме корпус резьбового стержня с насаженной на него ступицей с маховиком, ступица механизма регулирования зазора установлена в ука- занном корпусе на дополнительно введенных радиально-упорных подшипниках качения, указанный резьбовой стержень механизма регулирования зазора присоединен шарнирно к проушине указан- ной подвижной боковой стойки, в меха- низм регулирования угла наклона полюсных наконечников введены корпус, выполненная с резьбовым отверстием ступица с приливом для воротка, и фланец, при этом указанный резьбовой

28

U 26

8

стержень механизма регулирования угла наклона соединен шарнирно с проушиной основания и расположен в резьбовом отверстии ступицы, установленной на дополнительно введенных радиально- упорных шарикоподшипниках в корпусе механизма регулирования угла наклона, указанный корпус присоединен к указанному фланцу, установленному шарнирно на указанных стойках, которые закреплены на плите, указанные кронштейны закреплены на плите и к ним шарнирно присоединено основание, указанные экраны защемлены между сердечниками и полюсными наконечниками, обращенные друг к другу поверхности полюсных наконечников выполнены в вице наклонных плоскостей со округлением на одном конце, причем скругления расположены друг против друга.

13

-30

фиг г

19

73

(Pus. 5

Фиё.6

rrf

itl

/

и

Фиг. 7