Электромагнитный вибратор Советский патент 1982 года по МПК B06B1/04 

Изобретение относится к вибрационной технике и может найти применение в области электронных методов обработки, в частности при электроискровом легировании деталей. Известен .электромагнитный вибратор, содержащий магнитопровод с двумя ка:тушками, расположенными с двух сторон по отношению х оси колебания якоря, с закрепленным на нем держателем электрода 1 . Недостатком устройства является отсутствие возможности автоматического ре гулирования амплитуды колебаний вибратора. Наиболее близок к предлагаемому электродинамический вибратор, содерка- ший магнитопровод с магнитной системой образующей два соосных кольцевых зазора, в которых расположен -выполненный, в виде гильзы якорь, на котором укреплены катушки С 2 . Однако дйнный вибратор имеет недостаточные возможности, т. к. не позволяет изменять среднее положение якоря и сохранять его центровку в зазоре. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет самоцентровки якоря и возможности управления при этом его средним положением. Поставленная цель достигается тем, что магнитная система выполнена в виде четного числа пар кольцевых магнитов, осоосно расположенных один в другом и намагниченных в осевом направлении, причем магниты меньшего диаметра расположены внутри якоря и намагничены в одном направлении с магнитом большего диаметра своей пары и противоположно с магнитами соседней пары, а катушки расп Л1ожены вне кольцевых зазоров, выполнены двзгхсекционными по радиусу со встречным включением обмоток секций и количество их - нечетное. Колыювые магниты могут быть выполнены в пиле по- 397 а также в виде элект ггоянных магнитов, ромагнитов. На чертеже представлена схема описываемого устройства. Внутри корпуса магнитопровода 1 размешены элементы магнитной системы, состоящей из соосно расположенных кольцевых постоянных магнитов 2-5 (если магниты выполнены в виде электромагнитов, добавляются электромагнитные катушки 6-9). Подвижная гильза-якорь 10 расположена соосно с элементами магнит ной системы, между кольцевыми магнитами большего и меньше1го диаметров. В гильзе между парами кольцевых магнитов меньшего и большего диаметров установлены катушки 11 - 16. Катушки 14, 15 (13, 16) имеют противоположное направление навивки по отношению к катушке 11 (12). KaTjiJJKH 11 и 12, 13 и 14, 15 и 16 имекуг взаимно противоположные направления тока при их включении. Катушки электромагнитов 6-9 подключаются к источнику постоянного тока (клеммы 17, 18). Катушки 11, 14, 15, как и катушки 12, 13, 16, соеаеиены между собой и 1юдкл Чены к клеммам источника постоян ного тока 19, 20 через полностью управ ляемые ключи 21, 22, имеюшие подключаюшие клеммы 23 - 28. Ключи 21, 22 могут быть выполнены п Biwie транзисторов V -p-yi типа с подключенными резисторами 29, 30 в цепи коллектор - база. База транзистора подключается к блоку переключения 31 (см. фиг. 3, 4). К подвижной гильзе 10 может быть прикреплен электрод-инструмент 32. Следует отметить, что элементы маг нитой системы 2, 4, 6, 9иЗ, 5, 7,8 установлены в корпусе 1 навстречу друг другу одноименными магнитными полюсами, так что в пространстве, где располагаются катушки 11-16 образуется квазиоднородное магнитное поле, направление магнитной индукнии которого перпендикулярно оси катушек 11 - 16. В момент включения, выключения управляющих ключей 21, 22 в катушках якоря 11 -16 возникает ЭДС самоиндукции, имеющая противоположное направление по отноше.нию к направлению тока в катушке. В целях исключения пробоя управляюших кл1о чей катушки якоря зашунтированы диодами 33. . Устройство работает следующим об- разом. 64 При прохождении тока по катугтсамИ, 14, 15 или 12, 13, 16 на эти катушки, а значит и на гильзу 10, на которой они закреплены, будет действовать силаЛРСила, действующая на проводник с током в магнитном поле, определяется по закону Ампера: ДР- DuEBSin PI, где.) - била foKa; р - индукция магнитного поля; - малая. (элементарная) длина проводника; р - угол между Б и дР Направление силы ЛР определяется правилом левой руки. При включении ключа 21 или 22 гильза 10 перемещается в одном или другом направлении. Так как ключи 21 и 22 - электронные, то, управляя ими, можно задать любой закон перемещения гильзы с электродом-инструментом 32. Следует отметить одну особенность конструкции устройства. Такое расположение элементов магнитной системы 4, 5, 8, 9 внутри элементов 2, 3, 6, 7 позволяет получить эффект магнитной подушки для якоря, при котором гильза 10с катушками 11-16 плывет, контактируя практически с корпусом 1 лишь поверхностями вырезанных в гильзе лепестков, выходящих за корпус, к которым прикрепляется электрод-инструмент 32 или любой другой исполнительный элемент. Это объясняется тем, что направление индукции магнитного поля не строго перпендикулярно оси катушек 11 -16. Всегда есть составляющие магнитной индукции р , направленные по оси катушек 11- 16. Эти составляюшие магнитной индукции от магнитных систем 2, 6, 3, 7 и 3, 4, 5, 8 имеют взаимно противоположное направление и обеспечивают появление радиальных сил, притягивающих (отталкивающих) гильзу 10 с катушками 11-16 к периферии корпуса (оси корпуса). Гильза самоцентрируется автоматически, т. е. радиальные силы самобалансируются. При смещении оси гильзы от оси кортуса изменяется индукция магнитного поля, соответственно от внутренних магнитов 4, 5, 8, 9 и внешних магнитов 2, 3, 6, 7, что вызывает изменение редиальных сил, которые стремятся урапиовеситься, перемещая гильзу с катушками 11 - 16 в такое положенпе (бчцлк/о к оси корпуса 1), при KOTopovi (кнчю (гчк-г