Электромагнит Советский патент 1976 года по МПК H01F7/06 

1

Изобретение относится к электромагнитам постоянного и переменного токов.

Известны электромагниты, содержащие корпус, подпружиненный якорь, шток, воздействующий на исполнительный механизм и катушку 1.

Такой электромагнит применяется как электромагнит толкающего типа. Для повышения надежности толкающий щток в электромагните выполнен раздельно с якорем и прижат к якорю пружиной, размещенной между стоном и якорем.

Известно использова1ше дросселирующей иглы для регулирования времени срабатьшания раздичных электромеханических аппаратов 2.

Наиболее близким к изобретению является электромагнит, содержащий стоп, якорь, направляющую втулку и ограничители хода якоря, в которых для устранения несоосности между внутренними поверхностями направляющей втулки и стопа, стоп и направляющая втулка выполнены в виде детали, соединен ой наплавкой из немапштного материала 3. Недостаток такого электромагнита заключается в отсутствии регулировки быстродействия электромагштта, а также наличии жес1кого удара об ограничитель хода при срабатывании и отпускают электромагнита.

Цель изобретения - регулирование быстродействия и устранение жесткого удара при срабагьшании и отпускании электромагнита.

Поставленная цель достигается тем, что отверстие в стопе для выхода воздуха из полости выполнено с регулируемым поперечным сечением, а каждый ограничитель хода якоря выполнен не менее, чем из двух деформируемых элементов, различньгх по размерам и упругости, причем деформируемые элементы могут быть вьшолнены в виде концентрических колец или пружины.

Регулирование быстродействия электромагнита достигается за счет изменения скорости истечения воздуха из полости, образованной стопом и якорем, в атмосферу, а также за счет изменения поперечного сечения отаорстия, связьюающего указанную полость с атмосферой. Отверстие с регулируемым поперечным сечением образуется при помощи введения в него регулирующего элемента, например дроссельной иглы, набора сменных диафрагм, заслонки, винта и других известных элементов, с последующей фиксацией полученного поперечного сечения или с последующим изменением этого сечения при перемещении якоря.

Жесткий удар при остановке движущегося объекта отсутствует в том случае, если скорость перемещающегося объекта в момент остановки равна нулю, т.е. сила, перемещающая объект, в момент остановки должна быть равна нулю.

Сила, действующая на якорь при его втягиваНИИ, определяется следующим соотношением

Р Р„-НРЭ+РВ+РО+РИ,

где Р - сила, действующая на якорь;

РИ -сила полезного сопротивления;

РЗ - электромагнитная сила;

Е ояла возвратной пружины; Ро - сила, создаваемая ограничителями хода;

РИ сила инерции.

По мере приближения якоря к стопу сила РЭ быстро нарастает и для плавной остановки якоря необходамо, чтобы обеспечивалось такжв иарасхание противодействующей силы в конце хода якоря. Создание нарастающего противодействующего усилия достигается при помощи подбора размеров к упругости деформируемых элементов, из которых вьшолнены ограничители «ода якоря. Так как каждый ограничитель хода вьпюлнен не менее, чем из двух деформируемых элементов, можно легко подобрать размеры и упругость элементов таким образом, чтобы к конйу хода скорость якоря плавно приближалась к нулю. В этом случае жесткий удар при остановке якоря будет отсутствовать.

На фиг. 1 схематически изображен электромагнит с отверстием в стопе, снабженным дроссельной иглой (один ограничитель хода вьшолнен из трех элементов: двух упругих концентрических колец, различных по размерам и упругости, и одной пружины; другой ограничитель хода выполнен из двух упругих кощентрических колец различной величины и упругости); на фиг. 2 схематически изображен электромагнит с отверстием в стопе, снабженньиц подвижной дроссельной иглой, связанной с якорем (ограничители хода вьшолнены так же, как на фиг. 1).

Электромагнит состоит из корпуса 1, стопа 2, направляющей втулки 3, вьшолненной заодно с корпусом. Якорь4 расположен в направляющей втулке 3 с зазором, обешечиваюадам образование аоздущной подушки в полости 5, образованной стопом 2 и якорем 4. Зазоры между каркасом 6, стопом 2 и направляющей втулкой 3 заполнены герметизирующим составом, например клеем 88Н. Полость 5 сообщается с атмосферой через отверстие 7, которое может быть сделано в любом из элементов, ограничивающих полость 5. Отверстие 7 снабжено дроссельной иглой 8, установленной в стопе 2 (фиг. 1) или в якоре 4 (фиг. 2), или другим известным регулирующим элементом (набором сменньк диафрагм, винтом, заслонкой, на чертеже не показаны). Между якорем 4 и стопом 2 имеется возвратная пружина 9. Ограничители хода якоря выполнены из деформируемых элементов, причем один ограничитель - из трех элементов: двух

упругих концентрических колец 10 и И а пру жины 12, другой - из двух упругих концентрических колец 13 и 14 (фиг. 1).

Электромагнит работает следующим образом.

При включении электромагнита якорь 4 начинает притягиваться к стопу 2. Воздух в полости 5 сжимается и препятствует дальнейщему нарастанию скорости якоря 4 благодаря изменению величины поперечного сечения отверстия 7, при помощи введения в него дроссельной иглы 8, изменяется скорость истечения воздуха из полости 5, а следовательно и быстродействие электромагнита. При приближении якоря 4 к стопу 2 быстро нарастает электромагнитная сила, которая компенотруется упругими элементами ограничителя хода. Упругость и размеры элементов 10, 11, 12 подбираются таким образом, чтобы устранить жесткий удар пря срабатьтании электромагнита, а размеры и упругость элементов 13, 14 выбираются с таким расчетом, чтобы устранить жесткий удар при отпускании электромагнита.

В предлагаемом электромагните отверстие для выхода воздуха вьшолнено в стопе (фиг. 1) с диаметром 2,5 - 3 мм.

Для ограничения хода якоря электромагнит снабжен двумя ограничителями. Кольцо 11 одного ограничителя вьшолнено из вакуумной резины толщиной 2 мм, шириной 2,5-3 мм, а кольцо 10 вьшолиеио из пористой резины толщиной 4-5 мм, шириной 3-4 мм. Параметры пружины 12 (начальное усилие и жесткость) подбираются в зависимости от скорости срабатьшания электромагнита. Кольцо 14 другого огра П1Чителя вьшолнено из вакуумной резины, толщиной 2 мм, шириной 3 мм, а кольцо 13 вьшолнено из пористой резины толщиной 3-4 мм, шириной 3-3,5 мм.

Описанный электромагнит ишользован для привода исполнительных механизмов. Применение его позволяет изменять скорость перемещения исполнительного механизма от 100 мм/сек до 10 мм/сек и устранить шум и удары при работе электромагнита.

Формула изобретения

1.Электромагнит .соленоидного типа, содержащий якорь, стоп с отверстием для выхода воздуха из полости, образованной стопом и якорем, ограничители хода якоря, отличающийся тем, что, с целью регулирования быстродействия и устранения жесткого удара .при срабатьшании. электромагнита, отверстие в стопе вьшолнено с регулируемым поперечным сечением, а ограничитель хода вьшолнен не менее, чем из двух деформируемых элементов, различных по размерам и упругости.

2.Электромагнит по п. 1,отличающийся тем, что деформируемые элементы вьшолнены в виде концентрических колец или пружины.

55277476

Источники информации, принятые во внимание2. Башта Т. М. Самолетные гидравличеспри экспертизе:кие приводы и агрегаты (конструкции и расI.ABT. св. N391616 Мкл.Н 01 f 7/163. Авт. cs. 221172 МкЛ. 21 g 11/02.

чет), Оборонгиз, 19 51. с. 290-292. Ю // / / // X /J

71893 Л о / / а f2 . / / ./J