Электромеханический вибровозбудитель Советский патент 1980 года по МПК B06B1/04 

.I... Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано во многих отраслях народного хозяйства для возбуждения механическах колебаний. Известен электромеханический вибро- преобразователь с вибрирующей майЬой 1 совершающей возвратно поступательное движение под действием электрЬмагнита. Однако в этой конструкции нельзя изменять собственную частоту вибровоз- будителя. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является электромеханический вибровозбудитель содержащий электромагнит, установленный на реактивной массе, которая через упругую сис тему соединена с активной массой, на которой установлен якорь 2. Однако и этот возбудитель не может быть перестроен на другую частоту без его разборки. Целью изобретения является измене-i ние собственной частоты механической системы вибровозбудителя. Поставленная цель достигается благодаря тому, что в устройство введены дополнительные активная масса, упругая система и, по крайней мере, один электромагнит, причем дополнительная масса соединена дополнительной упругой сист&мой с реактивной массой, а дополнительные электромагниты установлены на-активных массах, а также за счет того, что реактивная масса выполнена в виде статора, активная масса - в виде прикрепленной к якорю скобы, дополнительная активная масса - в виде якоря, а упругие системы выполнены в виде соединенных между собой жесткими рычагами торсионов. С целью ускоренного возбуждения, к электромагниту дополнительной активной массы через реостат подключены параллельно соединенные реле блокировки и реле времени с задержкой на выключение. На фиг. 1 представлена механическая схема предлагаемого устройства} на фиг. 2 - конструкция устройства в двух

роекциях на фигГз - бпок-схёгЛа уст- ; ойртбйс ёлеменГами питания.

Вибровозбудитепь состоит йз ре:актив

ной массы (статора) 1, которая через сновную упругую систему 2 соединйется с основной активной массой 3t Допопнйтёльная активная масса (якорь) 4 связана д6полнйтепьной упругой системой 5с реактивной массой 1. На реактивной. массе 1 устанйвлен электромагдит 6, на основной активной массе - якорь 7, а вдоль линии действия возмущающего усилия возбудителя колебаний на основной и активной массах жестйо закреплены электромагниты 8.

Элементы .конструкции электромехани.ческого возбудителя, представленной на фиг. 2 а и б, обозначены следующим образом: наружные и внутренние торсионы основной упругой системы соответственно 9 и 10, связаны жесткими рьиагами 11, дополнительные наружные 12 и внутренние 13 торсионы связаньг жесткими рычагами 14, скоба (активной массы) 15.. Э е1Ленты схемы питания обозначеньк реостат 16, блокиругощее реле 17, реле времени с задержкой на включение 18, , возбудитель 19, диод 20.. .

Устройство работает следующим обра зом.

При включении постоянных электрома нитов 8 происходит жесткое сцеппение основной .3 и дополнительной 4

т. е. обе части объедиастивньпс масс, После в; одну активную массу. этого, включением электромагнита 6 в сеть промышленной частотой 50 Гц, в системе возбуждаютЬя основные рёзол нансные колебания частотой 50 Гц, при этом -основная и дополнительнаяупругие системы работают совместно (tfa- раллельно). Для возбуждения в системе субгармонических колебаний с частотой 25 Гц, отключают электромагниты 8,

-.-, J, „ us -:«j;ii:« e iiis-t«.-j; - ечто вызывает разъединение дополнитёльноЙ активной массы 4 и упругой системы S от основной; активной массы 3 и упругой системы 2, уменьшая тем самым, как ;массу активной части, так ижесткость. Оставшиеся основные активная масса 3 и упругая система 2 обеспечивают колебания системь в суёгармониЧес ком резонансном режиме частотой 25 Гц, при этой же возмущающей частоте питающей сети 50 Гц. Таким образом в системе легко возбуждаются субгармонически© колебания,

что обеспечивается наличием в системе исходных колебаний частотой 50 Гц, которые, затухая, уступают место колеба- . нияМ Ъ частотой 25 Гц.

Электрическая схема включения состоит из двух раздельных ветвей подключения основного 6 и дополнительного 8 электромагнитов. Основной электромагнит питается через диод 20. Включение до- : полнительного электромагнита -15 осуществляется через выпрямитель 19, блокирующее реле 17, реле времени 18 с задержкой на включение и реостат 16. При включении электромагнитного

вибровозбудителя переменный ток промышленной частоты 50 Гц Проходит через диод 2О, питает обмотки электромагнита Q выпрямленным полупериодным током. В первом попуйериоде якорь 7 притягиваетсй к электромагниту 6, что вызывает взаимное перемещение якоря 7 и статора (основной активной массы) 1, соединенных друг с другом упругими . торсионами 9 и 1О через жесткие рычаги 11. Средние части внутренних 10 И внещних. 9 TOpiukoHOB жестко крепятся соответственно к якорю 7 и статору 1. Концы торсионов 9 и 10 жестко защемйёны рычагами 11. Относительное смещение якоря и статора при включении электромагнита вызывает одновременное скручивание и изгиб торсионов в первом полупериоде. Во втором лолупериоде ток в обмотке отсутствует ввиду наличия

диода 20, якорь 7 освобождается от прит яжения магнита 6 и под действием упругих восстанавливающих сил торсионов 8 -и 1О происходит обратное относительное смещение якоря 7 k статора 1.

В. системе якорь-статор возбуждаются субгармонические колебания, равные 25 Гц, кбГДа суммарная жесткость торсионов 9 и 1О обес11ёчгйвЙ1т Частоту относитёльньрс колебаний якоря 1 и статора 5, равную 25 Гц, т.е. когда жесткость в 4 раза меньше жесткости, обеспечивающей 40 Гц колебания (промышленной частотой пйтаюг щей сети 50 Гц).

Для быстрого ввода системы в субгар.монический режим колебаний в питающей цепи электромагнита 8 предусмотрено реле времени 18 с задержкой на включение, т.е. при включении электромагнитного вибровозбудителя реле 18 на некото-, рое малое время включает электромагнит В, который вводит систему в колебательный режим с частотой 5О Гц, что облегчает вход системы в субгармонический режим, а Затем, репе 18 отключается. В некоторых случаях для поддержани настройки резонансного режима, значч-тельного уменьшения тока в основном,; электромагните 6, и быстрого ввода сис темы в субгармонический режим колебаний реле 18 оставляется включеннь1м, при необходимой силе тока, регулирование которого происходитреостатом 16. При необходимости возбуждения в системе основных резонансных колебани включается блокирующее реле 17, которое обеспечивает жесткое постоянное включение электромагнита 8. Использование субгармонического рез нансного режима, возможности дистанционного управления амплитудой, частотой и перехода, в случае необходимости на основной резонансный режим без ост новки устройства и без разборки его упругого элемента позволяют наиболее эффективно использовать вибрацию, возбуждаемую электромеханическим вибровозбудителем, при различных те.хнологи ческих операциях в различных отраслях . народного хозяйства. Формула р е т е н и я 1. Электромеханический вибровозбудитель, содержащий электромагнит, установленный на реактивной массе, которая через упругую систему соединена с активной массой, на которой установлен якорь, отличающийся тем, что, с целью изменения собственной частсхгы механической системы вибровозбудителя, в него введены дополнительные актив- . ная масса, упругая система и, по крайней мере, один электромагнит, причем дополнительная масса соединена дополнительной упругой системой с реактивной массой, а дополнительные электромагнитьЕ установлены на активных массах. 2.Возбудитель поп. 1, отлича ющ и и с я тем, что реактивная масса выполнена в виде статора, активная масса в ,виде скрепленной с якорем скобы, дополнительная активная масса - в виде якоря, а упругие системы выполнены в виде еоёдиненньгх между собой жесткими рычагами торсионов. 3.Возбудитель i по пп. 1,2, отличающийся тем, что, с целью ускоренного возбуждения, к электромагниту дополнительной активной массы через реостат подключены параллельно соединенные реле блокировки и реле времени с задержкой на вь1ключение.. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство, СССР № 18496О, кл. Н 02 К 47/ОО, I960. 2.Хвннгия М. В,, и др. Колебания и устойчивость упругих систем, машин и приборов. Изд. Мецниереба, Тбилиси, 1974.

П

.

п