электродинамический вибростенд

Формула изобретения

Электродинамический вибростенд, содержащий магнитопровод с кольцевым зазором, обмотку подмагничивания, подключенную к источнику постоянного напряжения, подвижную катушку с обмоткой, подключенной к источнику переменного тока, направляющие, установленные в керне, отличающийся тем, что подвижная катушка снабжена фланцем, в котором выполнены отверстия, в продольном сечении имеющие профиль дуги окружности, радиус которой равен толщине фланца, отверстия расположены суживающейся частью вверх, общая площадь проходного сечения отверстий равна удвоенной площади кольцевого зазора между керном и подвижной катушкой, фланец жестко соединен со столом штоком, проходящим через втулку, которая расположена в защитном корпусе, установленном на магнитопроводе, причем в нижней части магнитопровода выполнены отверстия, общая площадь которых равна удвоенной площади указанного кольцевого зазора, отверстия такой же площади выполнены в защитном корпусе, подвижная катушка снабжена гибкими токоподводами, проходящими через фланец.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для возбуждения механических колебаний и может быть использовано для вибротерапии, в машино- и аппаратостроении для испытаний оборудования и в других технологиях, где используется вибрация.

Известны вибростенды электромагнитные, гидравлические [1]

Известен электродинамический вибростенд [2] содержащий магнитопровод с кольцевым зазором, обмотку подмагничивания, подвижную катушку с обмоткой возбуждения, подключенной к источнику переменного тока, системы гидростатического центрирования и пневматического вывешивания, скользящие токоподводы.

Для питания системы гидростатического центрирования необходима насосная станция, а для системы вывешивания компрессорная станция. За скользящими токоподводами требуется постоянный уход. Это усложняет эксплуатацию, увеличивает стоимость установки.

Целью изобретения является упрощение эксплуатации, снижение затрат.

Это достигается тем, что подвижная катушка электродинамического вибростенда снабжена фланцем, в котором выполнены отверстия, в продольном сечении имеющие профиль дуги окружности, радиус которой равен толщине фланца, отверстия расположены суживающейся частью вверх, причем общая площадь проходного сечения отверстий равна удвоенной площади кольцевого зазора между керном и подвижной катушкой. Кроме того, фланец жестко соединен со столом штоком(ами), проходящим через втулку скольжения, которая расположена в защитном корпусе, установленном на магнитопроводе. При этом в нижней части магнитопровода выполнены отверстия, общая площадь которых равна удвоенной площади кольцевого зазора между керном и подвижной катушкой, отверстия такой же площади выполнены в защитном корпусе. Подвижная катушка снабжена гибкими токоподводами, проходящими через фланец, и подключена к источнику переменного тока. Система центрирования состоит из направляющих, установленных в керне, и штока со втулкой скольжения. Система вывешивания состоит из пружин, расположенных на направляющих по разные стороные фланца. Обмотка подмагничивания подключена к источнику постоянного напряжения.

Отсутствие источников сжатого воздуха и гидродавления, а также исключение скользящих токоподводов упрощает эксплуатацию и изготовление электродинамического вибростенда предлагаемой конструкции.

На чертеже изображен вибростенд, продольный разрез.

Электродинамический вибростенд содержит магнитопровод 1, кольцевой зазор 2, обмотку 3 подмагничивания, подключенную к источнику 4 постоянного напряжения, подвижную катушку 5 с обмоткой 6 возбуждения, подключенной к источнику 7 переменного тока, направляющие 8, установленные в керне 9, фланец 10 жестко соединен с катушкой 5 и в котором выполнены отверстия 11, имеющие в продольном сечении профиль дуги окружности, радиус R которой равен толщине фланца t, указанные отверстия расположены суживающейся частью вверх и общая площадь их проходного сечения равна удвоенной площади кольцевого зазора между керном 9 и подвижной катушкой 5, фланец 10 жестко соединен со столом 12 штоком 13, проходящим через втулку скольжения 14, расположенную в защитном корпусе 15, установленном на магнитопроводе 1.

В нижней части магнитопровода выполнены отверстия 16, общая площадь которых равна удвоенной площади кольцевого зазора между керном 9 и подвижной катушкой 5. Отверстия такой же площади выполнены на боковой поверхности защитного корпуса 17.

Гибкие токоподводы 18 соединяют обмотку 6 возбуждения через отверстие во фланце 10 с источнико 7 переменного тока.

По обе стороны от фланца 10 на направляющих 8 установлены пружины 19.

Электродинамический вибростенд работает следующим образом.

За счет штока 13, втулки 14, направляющих 8 и фланца 10 подвижная катушка 5 всегда отцентрирована относительно керна 9. Пружины 19 позволяют вывесить подвижную катушку 5 в среднем положении относительно магнитопровода 1. При меняющейся массе изделий, устанавливаемых на стол 12, вибростенд снабжается известной системой регулировки начального усилия пружин 19.

На обмотку подмагничивания 3 подают постоянное напряжение от источника 4. В кольцевом зазоре 2 создается постоянное магнитное поле. От источника 7 переменного тока через гибкие токопроводы 18 подается переменное напряжение на обмотку возбуждения 6. На витки обмотки 6 начинает действовать электромагнитная сила, которая через подвижную катушку 5, фланец 10, шток 13 передается на стол 12 с закрепленным на нем изделием.

Наличие суживающихся отверстий 11 во фланце 10 приводит к движению воздуха через отверстия 16, далее через кольцевой зазор между керном 9 и подвижной катушкой 5, через отверстия 11 и 17 в защитном корпусе 15. За счет этого движения воздуха происходит охлаждение вибростенда.

Движение воздуха объясняется следующим образом. При движении фланца 10 вниз к керну 9 воздух легко проходит через отверстия 11, так как имеется плавный вход и коэффициент расхода для такого отверстия максимальный [Дейч М. Е. Техническая газодинамика. М. Энергия, 1974, с. 285] При перемещении фланца 10 вверх от керна 9 движение воздуха через отверстия 11 затруднено, так как коэффициент расхода при наличии острой входной кромки значительно меньше, чем при плавном входе. За счет разности коэффициентов расхода происходит движение воздуха через отверстия 11 в направлении суживающейся части.

Как показывает эксперименты, наибольший расход воздуха для охлаждения наблюдается тогда, когда общая площадь отверстий в минимальном сечении во фланце равна удвоенной площади кольцевого зазора между керном 9 и подвижной катушкой 5. Такое же соотношение площадей должно быть для отверстий 16, выполненных в магнитопроводе 1, и отверстий 17, выполненных в корпусе 15 по сравнению с площадью кольцевого зазора между керном 9 и подвижной катушкой 5.