Збуджувач коливань

Реферат: Збуджувач коливань, що має корпус з зовнішньою електромагнітною системою з магнітопроводом і обмоткою, внутрішню магнітну систему з полюсами і магнітом, розміщену на валу співвісно з зовнішньою електромагнітною системою в підшипникових щитах корпуса, пружні елементи, при цьому магнітопровід виконаний у вигляді двох стаканів, направлених порожнинами назустріч один одному, між якими встановлений нашихтований диск, стакан має основу, на якій закріплені С-подібні в перерізі пакети, подовжні осі яких направлені до подовжньої осі магнітної системи, і А-подібні немагнітні розпірки, встановлені між пакетами, пружні елементи змонтовані на немагнітних втулках немагнітного вала між торцями внутрішньої UA 105996 C2 (12) UA 105996 C2 магнітної системи і підшипниковими щитами корпуса, полюс зі сторони магніту на краю зовнішньої поверхні має вибірку, а вісь посередині товщини магніту співпадає з віссю середини товщини нашихтованого диска. UA 105996 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до галузі будівництва і може бути використаний в конструкціях ущільнювачів бетонів, ґрунтів, а також віброзанурювачів для занурювання будівельних виробів (шпунтів, паль, труб, оболонок тощо) в ґрунт. Відомий збуджувач коливань, що має корпус з зовнішньою електромагнітною системою з магнітопроводом і обмоткою, внутрішню магнітну систему з полюсами і магнітом, розміщену співвісно з зовнішньою електромагнітною системою в підшипникових щитах корпуса, пружні елементи [1]. В даному пристрої магнітопровід виконаний у вигляді шару із феромагнітного дроту або стрічки і розміщений він поверх котушок. Це спрощує конструкцію магнітопроводу, але значно зменшує енергетичні показники збуджувача, так як товщина котушки для магнітного потоку є додатковим повітряним немагнітним зазором в його ланцюзі. Крім того, в конструкції полюса на його зовнішній поверхні виконано виступ. Цей виступ механічно фіксує магніт, але при цьому збільшуються потоки розсіювання магнітного поля, що також призводить до зменшення енергетичних показників. Відомий збуджувач коливань, що має корпус з зовнішньою електромагнітною системою з магнітопроводом і обмоткою, внутрішню магнітну систему з полюсами і магнітом, розміщену співвісно з зовнішньою електромагнітною системою в підшипникових щитах корпуса, пружні елементи [2]. Даний збуджувач коливань має конструкцію, аналогічну попередньому, і такі ж недоліки. В основу винаходу поставлена задача підвищення енергетичних показників збуджувача коливань. Поставлена задача вирішується тим, що в збуджувачі коливань, що має корпус з зовнішньою електромагнітною системою з магнітопроводом і обмоткою, внутрішню магнітну систему з полюсами і магнітом, розміщену на валу співвісно з зовнішньою електромагнітною системою в підшипникових щитах корпуса, пружні елементи, магнітопровід виконаний у вигляді двох стаканів, направлених порожнинами назустріч один одному, між якими встановлений нашихтований диск, стакан має основу, на якій закріплені С-подібні в перерізі пакети, подовжні осі яких направлені до подовжньої осі магнітної системи, і А-подібні немагнітні розпірки, встановлені між пакетами, пружні елементи змонтовані на немагнітних втулках немагнітного вала між торцями внутрішньої магнітної системи і підшипниковими щитами корпуса, полюс зі сторони магніту на краю зовнішньої поверхні має вибірку, а вісь посередині товщини магніту співпадає з віссю середини товщини нашихтованого диска. В порівнянні з прототипом, запропонований збуджував коливань відрізняється наявністю таких ознак: - магнітопровід виконаний у вигляді двох стаканів; - стакани порожнинами направлені назустріч один одному; - між стаканами встановлено нашихтований диск; - стакан має основу; - на основі закріплені пакети; - кожен пакет в перерізі має С-подібну форму; - подовжні осі пакетів направлені до подовжньої осі магнітної системи; - між пакетами встановлені розпірки; - розпірки виконані з немагнітного матеріалу; - розпірки мають А-подібну форму; - пружні елементи змонтовані на втулках; - втулки виконані з немагнітного матеріалу; - втулки розміщені на валу; - вал виконаний з немагнітного матеріалу; - пружні елементи розміщені між торцями внутрішньої магнітної системи і підшипниковими щитами корпуса. - полюс має вибірку; - вісь посередині товщини магніту співпадає з віссю середини товщини нашихтованого диска. Всі вищезгадані ознаки є суттєвими, кожна окремо і в сукупності забезпечують досягнення поставленої мети. Суть винаходу пояснюється кресленням. На фіг. 1 - показано загальний вид збуджувача коливань, на фіг. 2 - стакан магнітопроводу в перерізі, на фіг. 3 - вид А по фіг. 2. Збуджувач коливань має корпус 1, в якому встановлено зовнішню електромагнітну систему 2 з магнітопроводом 3 і обмоткою 4. Співвісно з зовнішньою електромагнітною системою 2 в підшипникових щитах корпуса 1 розміщена внутрішня магнітна система 6. 1 UA 105996 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Внутрішня магнітна система 6 має полюси 7 і магніт 8, які розміщені на немагнітному валу 9. На валу 9 по обидві сторони полюсів 7 на немагнітних втулках 10 змонтовані пружні елементи 11. На валу 9 також змонтована площадка 12 для всиновлення елементів привантажу. На корпусі 1 на стійках 13 змонтована силова площадка 14 для кріплення збуджувача коливань до об'єкта коливань. Магнітопровід 3 виконаний у вигляді двох стаканів 15, направлених порожнинами 16 назустріч один одному. Між стаканами 15 знаходиться нашихтований диск 17, виконаний із листів електротехнічної сталі. Стакан 15 має основу 18, на якій закріплені пакети 19, виконані із листів електротехнічної сталі. Пакети 19 в перерізі мають С-подібну форму, в порожнині 16 розміщується обмотка 4. Пакети 19 змонтовані на основі 18 таким чином, що їх подовжні осі 20 направлені до подовжньої осі 21 магнітної системи 6. Між пакетами 19 встановлені немагнітні А-подібні розпірки 22, які фіксують пакети 19 в стиснутому стані з необхідним зусиллям стискання. Полюси 7, в додаток до виконаних заточок 23 зі сторони прилягання магніту в області прилягання до вала 9 [3], мають вибірку 24 на краю зовнішньої поверхні 25. Внутрішня магнітна система 6 розміщена в середині корпуса 1 таким чином, що вісь 26 посередині товщини магніту 7 співпадає з віссю 27 середини товщини нашихтованого диска 17. Робота збуджувача коливань відбувається таким чином. На котушки обмотки 4 подається змінний струм. Взаємодія струму котушок з магнітним полем полюсів 7 призводить до появи сили, направленої по подовжній осі 21. Так як суміжні котушки обмотки 3 мають протилежний напрям струму (котушки обмотки мають різний напрям намотки), а суміжні полюси 7 різноманітну полярність, то виникаючі сили між котушками і полюсами діють в одному напрямі. Оскільки до котушок обмотки 3 підведено змінний струм, то виникаючі сили будуть міняти напрям з частотою підведеного струму. Частота вимушених коливань і їхня амплітуда залежать від частоти і величини струму, підведеного до котушок. Так як осі 26 і 27 магніту 8 і на шихтованого диска 17 співпадають, то і амплітуди коливань в різних напрямках мають однакову величину. Коливання вала 9 через пружні елементи 11 передаються на корпус 1, який з'єднаний через стійки 13, силову площадку 14 з об'єктом коливань. Оптимальним є режим роботи, коли частота вимушених коливань за рахунок електричного живлення збігається з частотою власних коливань, яка залежить від маси коливальної системи, для чого на валу 9 змонтована площадка 12, і жорсткості пружин, тобто резонансний режим. Змінюючи деякі з величин, тобто частоту і величину струму, жорсткість пружних елементів, масу коливальної системи можливо встановити такі фазові співвідношення, при яких в коливальну систему надходить найбільша потужність, що підвищує ефективність. Таким чином, виконання конструкції збуджувача коливань у зазначеному вигляді дозволяє: - за рахунок виконання магнітопроводу у вигляді стаканів з нашихтованим диском значно зменшити немагнітний зазор в електромагнітному ланцюгу, а співпадання подовжніх осей пакетів і магнітної системи зменшити шлях для робочого магнітного потоку; - за рахунок А-подібної форми розпірок значно збільшити їх жорсткість, забезпечуючи необхідне зусилля стискання пакетів, що призводить до мінімальних витрат на перемагнічування; - за рахунок використання розпірок з немагнітного матеріалу зменшити витрати від вихрових струмів і витрат від розсіювання магнітного потоку; - за рахунок виконання вибірки на краю зовнішньої поверхні полюсу зі сторони магніту значно зменшити потоки розсіювання між різнойменними полюсами; - за рахунок співпадання осей магніту і нашихтованого диска одержати оптимальний режим коливань в обидві сторони. - за рахунок виконання втулок і вала з немагнітного матеріалу зменшити потоки розсіювання між полюсами внутрішньої магнітної системи і підшипниковими щитами корпуса. Вищевказане приводить до значного підвищення енергетичних показників збуджувача коливання. Дане технічне рішення знаходиться на стадії виготовлення і випробовування експериментального зразка для використання його в виробництві будівельних матеріалів. Джерела інформації: 1. Деклараційний патент на корисну модель. Україна, № 24757, МПК E02D7/10, E02D7/18, E02D7/20, 10.07.2007 р. Бюл. №10, 2007. 2. Деклараційний патент на корисну модель. Україна, № 40409, МПК E02D7/00, 10.04.2009 р. Бюл. №7, 2009 (прототип). 2 UA 105996 C2 3. Деклараційний патент на корисну модель. Україна, № 51149, МПК Н02K41/025, 12.07.2010 р. Бюл. № 13, 2010. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 Збуджувач коливань, що має корпус з зовнішньою електромагнітною системою з магнітопроводом і обмоткою, внутрішню магнітну систему з полюсами і магнітом, розміщену на валу співвісно з зовнішньою електромагнітною системою в підшипникових щитах корпуса, пружні елементи, який відрізняється тим, що магнітопровід виконаний у вигляді двох стаканів, направлених порожнинами назустріч один одному, між якими встановлений нашихтований диск, стакан має основу, на якій закріплені С-подібні в перерізі пакети, подовжні осі яких направлені до подовжньої осі магнітної системи, і А-подібні немагнітні розпірки, встановлені між пакетами, пружні елементи змонтовані на немагнітних втулках немагнітного вала між торцями внутрішньої магнітної системи і підшипниковими щитами корпуса, полюс зі сторони магніту на краю зовнішньої поверхні має вибірку, а вісь посередині товщини магніту співпадає з віссю середини товщини нашихтованого диска. 3 UA 105996 C2 Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4