Устройство для возбуждения крутильных колебаний во вращающемся объекте Советский патент 1983 года по МПК B06B1/04 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ КРУТИЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ ВО ВРАЩАЮЩЕМСЯ ОБЪЕКТЕ ,

1

Изобретение относится к вибротехнике и машиностроеншо и может быть использовано В технологических .onepaiuisix, связанньЬс с применени колебаний, к в устройствах, например в металлорежущих станках.

Известно устройство для возбуждения крутильных колебаний во вращающемся объекте, содержащее две электромагнитные обмотки постоянного и переменного тока, в зазоре между которыми расположен магнитный порощок l J

Однако такой электромагнитный порощковый: вибратор обеспечивает перемен ность скорости вращения за счет создания тормозного момента взаимодействием полей двух обмоток.

При этом, технологические возможжюги его являются ограниченными, так как им может быть реализован . лиапаатя иаменешш частоты не более О-ЗО-4О Гп. Кроме того, (Конструкция усложнена устройством токоподвода к подвижной обмотке, которая ввиду нестабильности эле 1Трических параметров подвижных контактов, не обеспечивает nocTosracTBa настройки технологических режимов, например резания. Недостатком этого уст ройства также является необходимость специального контроля за состоянием магнитного порошка.

Наиболее близким «к предлагаемому по технической сущности является уст(0 ройство, содержащее шпиндельный узел, неподвижную систему с обмотками постоянцргр тока и возбуждающий колебания элемент 2.

Недостатком ус1ройства является его15ненадежность яз-аа наличия в нем токоподвода к подвижным обмоткам и вввду высоких требований к рабочему магнитному зазору (его малости). Кроме того, jg возможности по обеспечению рабочих частиц колебаний снижаются из-за громоздкости и СЛОЖНОСТИ подвижных магнитов, что при условии обеспечения постоянства переменной составляющей силы

лимитирует количество пар полюсов, а следовательно и частоту.

Цель изобретения - повышение надежности устройства, упрощише конструкции и расширение рабочего диапазона частот.

Поставленная цель достигается тем, что возбуждающий колебания элемент выполнен в виде электропроводного зубчатого диска, размещенного в рабочем зазоре неподвижной магнитной системы.

На фиг. I представлено устройство; на фиг. 2 - эскиз возбуждающего колебания элементов.

На вращающийся шпиндель I крепится диск 2 из материала с низким удельным (электрическим сопротивлением (например из меди). Диск имеет зубцы и расположен в воздушном зазоре магнигопровода Магнитопровод образрван крышками 3 и 4, корпусом 5, он может быть снабжен экранами 6 и 7 из электропроводного материала (например из меди). Магнитное поле в зазоре создается при прюте- кании тока по обмоткам 8 и 9, питаемы постоянным напряжении; и включенным согласно.

Устройство работает следующим образом.

При вращении шпинделя зубцы диска поочередно входят в воздущный зазор, периодически изменяя егомагнитное сопротивление. При входе в зазор зубца диска, который имеет .большую электропроводность, в соответствии с принципом постоянства потокосцепления в теле зубца и экрана ивдуктируются токи, которые вытесняют магнитный поток из npocTpiaHcTBa между зубцом и экраном. При этом измеЕшется энергия, запасенная в магнитном поле и, следовательно, появляется вращающий момент препятствующий вхождешпо зубца в зазор М г-с1 W . где М -момент

f/ - магнитнеш энергия в системе; - угловое перемещение диска. Таким образом, на зубчатый диск, жестко связанный с патроном шпинделя, действует сила, тормозящая его движение при входе в зазор с магнитным пол&л, что вызьюает крутильные колебания во всей подвижной вращающейся системе. Частота действия силы пропорциональна частоте вращения вала и количеству зубцов диска.

Использование предлагаемого уст ройства позволяет реализовать в крутильной системе станка частоту механичес3 кого воздействия на патрон в широком диапазоне частот 4-1ООО Гц. Амплитуда момента зависит от размеров магнитопровода и радиуса диска.

Формула изобретения

Устройство для возбуждения крутильных колебаний во вращающемся объекте, содержащее шпиндельный узел, неподвижную магнитную систему с обмотками постоянного тока и возбуждающий колебания элемент, установленный на шпинделе, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, упрощения конструкции и расширения рабочего диапазона частот, возбуждакяций колебания эп&лент вьшолнен в виде 1 электропроводного зубчатого диска, рез-, мещенного в рабочем зазоре неподвижной магнитной системы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.РИВИН Е. И. Динамика приводов стёнков. М., Машиностроение, 1966,

° с. 104.

2,Авторское свидетельство СССР W. 44104О. кл. В Об В 1/04, 1971.