Электродинамический возбудитель колебаний Советский патент 1980 года по МПК B06B1/04 G01M7/00 

(54) ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЙ ВОЗБУДИТЕЛЬ КОЛЕБАНИЙ

Изобретение относИтся к вибрационной технике, а именно к электроди намическим возбудителям колебаний, и может быть использовано преиму.щественно для испыта |ий изделий на вибропрочн ость и вйброустойчивость. Иэвестен электродинамический, воз будитель колебаний, содержащий магнитопровод, обмотку подмагничиванин подвижную систему в виде обмотки возбуждения, помещенной в кольцевом рабочем зазоре магнитопровода, и стола, жестко скрепленного .с обмоткой возбуждения, и подвеску в виде радиальио расположенных упругих эле ментов 11 . Такой возбудитель колебаний не обеспечивает необходимой точности воспроизведения колебаний, что обус ловлеиО- противоречивыми требованиями , предъявляемыми к его подвеске по осевой податливости, статическому прогибу и поперечной жесткости . Наиболее близким к изобретению по технической сущности к достигаемому результату является электродинамический возбудитель колебаний содержа1ций магнитопровод, обмотку подмагничивания, подвижную систем включающую обмотку возбуждения,размещенную в кольцевом рабочем зазоре магнитопровода,стол и шток,установленный подвижно в осевом отверстии , выполненном в керне, и жестко скрепленный с обмоткой возбуждения, и подвеску, включающую несущий упругий элемент с регулятором поджатия,расположенный по оси керна и связанный со штоком, и радиально расположенные центрирующие упругие элементы в виде мембран 2, Введение несущего упругого элемента, например, в виде винтовой пружины, сохраняющего линейную характеристику при больших амплитудах колебаний, и регулятора его поджатия в значительной степени повышает точность воспроизведения колебаний. в широком диапазоне частот и амплитуд, поскольку центрирующие упругие элементы разгружены от веса подвиж- , ной системы и испытуемого объекта. Однако недостатком этого возбудителя колебаний является нелинейность преобразования, не позволяющая с высокой точностью воспроизводить заданную форму колебаний . Эта

нелинейность проявляется при увеличении амплитуды колебаний до величи.ны, при которой центрирующие упруги элементы наряду с деформацией изгиба начинают испытывать деформацию растяжения,

Целью изобретения явтгяется повышение точности воспроизведения заданной формы колебаний.

Эта цель достигается тем, что электродинамический возбудитель колебаний снаб)|:ен гибким в поперечном и жестким в продольном направлениях стержнем, соеданяющим шток со столбм, а центрирующие упругие элементы, выполнены в.виде полосовых пружин, каждая из которых снабжена устройством для ее радиального поджатйя. Кроме того, полосовые пружины выполнены изогнутыми по синусоиде.

На фиг. 1 изображен электродинамический возбудитель колебаний, продольный разрез; на фиг. 2 - то .же , вид сверху; на фиг. 3 - гибкий стержень.

Электродинамический возбудитель колебаний содержит магнитопровод 1 с керном 2, обмотку 3 подмагничивания, подвижную систему и подвеску. Подвижная система включает обмотку 4 возбуждения, помещенную в колъ цевой рабочий зазор 5 магнитопровода 1, стол 6 и шток 7, жестко скрепленный с обмоткой 4 возбуждения. Подвеска включает несущий упругий элемент 8, например, в виде цилиндрической пружины, с регулятором 9 поджатия, связанный со штоком 7, установленным подвижно в осевом отверстии, выполненном в керне 2/ стержень 10, установленный между столом 6 и штоком 7, и радиально расположенные центрирующие упругие элементы 11-14 в виде полосовых пружин, снабженных соответственно устройствами. 15-18 для радиального поджатия, представляющими собой пневматические или гидравлические устройства, смонтированные в установленном на магнитопроводе 1 ЖёСтком основании, собранном из двух массивных стальных фланцев 19 и 20 с центральными отверстиями 21 и 22, соединенных стойками 23-26. Полосовые пружи-нУ 11-14 изогнуты по синусоиде. Стержень 10 выполнен с переменным сечением и имеет участки 27 и 28 с уменьшенным диамед-ром.

Устройство работает следующим образом.

После установки на стеле 6 испытуемого объекта 29 посредством регулятора 9 поджатия обмотку 4 возбуждения устан(авливают в осевом направлении в среднем положении относи тёль1но 16лБцев6г6 зазора 5. -УстррДст вами 15-18 поджимают в радиальном направлении центрирую щиё лёмёнты11-14 до появления у

последних в осевом направлении не- линейной жесткости с участком отрицательной жесткости. Отрегулированная таким образом подвеска обладает при необходимой податливости в осевом направлении достаточными поперечной жесткостью и несущей способностью по удержанию веса подвижной системы с установленным на ней испытуемым объектом 29.

При подаче постоянного тока в обмотку 3 подмагничивания и переменного тока в обмотку 4 возбуждения . возникает электродинамическая сила, приводящая в колебательное движение обмотку 4 возбуждения и жестко скрепленный с ней шток 7. Это колебательное движение передается через стержень 10 на стол 6 с закрепленным на нем испытуемым объектом 29. Вследствие различных причин (неоднордднрсти постоянного магнитного поля в кольцевом зазоре 5, неточности изготовления и монтажа обмотки 4 возбуждения и тптока 7) при этом возникают паразитные поперечные колебания.

Поскольку стержень 10 имеет два участка 27 и 28 с уменьшенными диаиетрами, характеризующиеся пониженной жесткостью, то паразитные поперечные колебания почти не передаются столу б, в то время как осевые усилия передёштся от штока 7 столу 6 без искажения. Это способствует значительному повышению точности воспроизведения заданной формы колебаний.

Предлагаемый возбудитель колебаний с усовершенствованной подвеской позволяет существенно повысить диапазон частот и амплитуд, в котором с большой точностью воспроизводятся заданные формы колебаний.

Формула изобретения

1. Электродинамический возбудитель колебаний, содержащий магнитопровод, обмотку подмагничивания, пЬдвижную систему, включающую обмотку возбуждения, размещенную в кольцевом рабочем зазоре магнитопровода, стол и шток, установленный подвижно в осевом отверстии, выполнен ном в керне магнитопррвода, и жестко скрепленный с обмоткой возбуждения, и подвеску, включающую несущий упругий элемент с регулятором поджатия, расположенный по оси керна и связанный со штоком, и радиально расположенные центрирующие упругие элементы ,отли.чающийся тем, что, с целью повышения точности воспроизведения заданной формы колебаний, он снабжен гибким в поперёчном и жестким в продольном направлениях стержнем, соединяющим шток со столом, а центрирующие упругие элементы выполнены в виде пШ,б совых пружин, каждая из которых снабжена устройством для ее радиального поджатия., 2. Электродинамический возбудатель колебаний по п. 1, о т л и чающийся тем, что полосовые пружины выполнены изогнутыми по синусоиде. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР I 185522, «л. G 01 М 7/00, 1965. 2.Авторское свидетельство СССР 183978, кл. G01 М 7/00, 1964 (прототип) ..