Разгонно-тормозное устройство Советский патент 1977 года по МПК G01P21/00 

1

Изобретение относится к технологическим устройствам электропривода и может быть использовано в метрологии и приборостроении для разгона и торможения крупных испытательных безосевых цент-

рифуг (центрифуг, не имеющих центрального вала), разгонных тележек и других подвижных объектов, в которых требуется исключение механических связей двигателя с грунтом и устранение сложных ки- нематнческих передач между двигателем и рабочими органами.

Известен стенд для испытания на поворотно- переменное кручение, недостатком, которого являются сложные кинематичес- кие передачи 1 .

Известно также устройство, содержаще тормозное устройство, выполненное в виде силовых пьезоэлектрических вибраторов, укрепленных между остовом плеча ротора центрифуги и лобовой обшивкой обтекателя возбуждающие электроды которых соединены с электрическими преобразователями через регулятор электрических параметров 2 . Основными недостатками этого

устройства являются малая удельная мощность, обусловленная сравнительно небольщими амплитудами колебания современных силовых пьезоэлементов, и отсутствие возможности разгона и торможения в одном направлении.

Цель изобретения-обеспечение режимов разгона и торможения в каждом направлении движения, а также повышение удельной мощности устройства.

Указанная цель достигается тем, что в разгонно -тормозном устройстве силовые вибраторы выполнены в виде линейных элетродвигателей, роторы которых укреплены между лобовыми и тыловыми частями наружной общивки, а статоры установлены на остове, причем обмотки возбуждения стторов через регулятор электрических параметров подключены к электрогенератору импульсного напряжения.

На чертеже схематично изображено преложенное устройство.

Устройство содержит остов 1, статор 2 линейного двигателя, ротор 3 линейного двигателя, лобовую 4 и тьшовую 5 части и.дружной обшивки, обмотку возбуждения 6 ст.чтора, выводы 7 и 7 обмоток возбуждетш статора, регулятор 8 эпектических параметров электрогенератор 9 импульсного напряжения. На остове 1 объекта, нагфимер на остове большой безосевой центрифуги, установлен статор 2 линейного двигателя , а к ротору 3 этого двигателя прикреплены лобовая 4 н тыловая 5 части наружной обшивки. Выводы обмо.ток возбуждения 6 стато-п ра с помощью выводов 7 и 7 через регулятор 8 электрических параметров подсоеДинаны к электрогенератору 9 импульсного напряжения, При креплении линейного двигателя на остове 1 разгоняемого объекта ось виб-% радии(ось ротора З) устанавливают вдоль направления движения объекта, т.е. ось XX совмещают с направлением Д. Устройство работает следующим образом. Электрогенератор 9 импульсного напря-ч жения включают, и на регулятор 8 электрических параметров поступает импульсно напряжение асимметричной формы - с крутым передним и пологим задним фронтами. С помощью регулятора 8 устанавливают (регулируют) электрические параметры им« пульсов и импульсных последовательностей подаваемых на обмотку 6 возбуждения ста тора. Устанавливают амплитуду импульсов, крутизну (длительность) переднего и заднего фронтов импульсов, частоту следования и длительность импульсных последовательностей, а также полярность их следования (положительную вли отрицательную). Для создания тяги в направлении Д на обмотку 6 возбулшения статора по выводам 7 и 7 подают имлульсное напряжение положительной полярности с крутым передним и пологим Задним, фронтами. Поступая на обмотку 6 возбуждения стато ра, электрический импульс вызывает ударное механическое воздействие на ротор по направлению ХХ, Ротор 3, а следовательно, скрепленные с ним лобовая 4 и тыловая 5 части наружной обшивки перемещаются толчком в направлении ХХ. При достаточно вьюокой скорости перемещения лобовой 4 и тыловой 5 частей на ружной обшивки возникает ответная ударная реакция окружающей среды (воздуха, воды и т.д.). Ударная реакция среды приложена к ос тову 1 и действует в направлении, противоположном перемещению лобовой 4 и ты- ловой 5 частей наружной общивки, вы- зывая кинематический импульс, заставляющий остов 1 перемещаться в направлении После достижения- амплитудного значения кинематический импульс начинает умень щаться, а объект, связанный механически с остовом 1, продолжает, двигаться по инерции в направлении Хх. Задний фронт электрического импульса (график) определяет режим возвращения ротора 3, лобовой 4 и тыловой 5 частей наружной общивки I в исходное состояние. Поскольку длительность заднего фронта силового импульса значительно больще переднего, зкорость перемещения ротора 3, лобовой 4 и тыловой 5 частей наружной обшивки будет ниже, а следовательно, силовая реакция окружающей среды тоже будет мень| ше. Подбором соотнощениЕ длительностей переднего и заднего: фронтов силового им пульса (, ) добиваются одностороннего перемещения объекта.. Вслед за первым импульсом от генератора 9 идет последовательность импульсов, поддерживающих движение в заданном направлении. При высокой -частоте следования силовых импульсов, за счет инерционности объекта, импульсное воздействие перестает ощущаться, движение становится плавяым. Для выполнения операции торможения объекта направление подачи силовых импульсов с помощью регулятора 8 меняют на противоположное, подавая на обмотку 6 воЗ буждения статора импульсы противоположной полярности, которые создают импульсное силовое воздействие на ротор 3 в противоположном направлении (против направления движеиия), аналогично описанному выше. Силовое воздействие на ротор 3 производят до полной остановки объекта, Для сообщения движения объекту в обратном, лаправл.ении достаточно изм.енить. полярность электрических им.пульсов, подаваемых на обмотку 6 возбуждения статора, на 180°. Для повышения мощности импульсного воздействия устанавливают не одно, а несколько аналогичных разгоннотормозных устройств, работающих параллельно, причем для повышензш удельной мощности, дискретности и точности регулирования передние фронты силовых электрических импульсов, пoдaвae fыx от регулятора 8 электрических параметров на обмотки 6 возбуждения статоров сдвигают (по времени) между собой (многотактовый режим .работы) Для создания высокопреиизионно- го регулируем.ого движения устанавли- ают несколько разгонно-тормоз.ных устройств. работающих в противоположных нешравле- ниях часть в режиме разгона и часть в режиме торможения. Благодаря возможности точной калибров 5 ки каждого силового импульса и импулье- ных последовательностей, а также высокой; дискретности силового воздействия, имеется возможность задания точной скорости д вижения, что, например, необходимо для крупных испытательных безосевых центри- Предлагаемое раагонно-тормозное ycijройство обеспечивает отсутствие агрессйвных газов, выделяемых при сгорании. Кроме того, предлагаемое устройство обеспечивает возможность получения значительно больших мощностей тяги за счет использования, импульсного электрического многотактового воздействия. Известно, что линейные электродвигатели могут быть изготовлены с широким диапазоном мощностей от единиц ватта до десятков мегаватт.

и,з

« а

25 6 Формупа изобретения Разгонно- тормозное устройство, содержащее остов,наружную обшивку, силовые .вибраторы, укрепленные между лобовой чаотыо обшивки к остовом и подключенные че рез регулятор электрических параметров к генератору импульсного напряжения, о т личающееся тем, что, с лелью обеспечения режимов разгона и торможения в каждом направлении движения и повышения удельной мощности устройства, силовые вибраторы выполнены в виде линейных электродвигателей, роторы которых укреплены между лобовыми и тыловыми Частями наружной обшивки, а статоры установлены на остове. Источники информации, принятые во вни мание при экспертизе: 1. ConsiruttlOn 1974, 26, fo9, с. 340-349. 2.Авторское свидетельство Mb 478515 М.КлТ Сг 01 Р 21/00, 1974 (прототип).