Вибрационная транспортирующая машина

 

Использование: при транспортировке различных грузов с целью повышения производительности за счет увеличения удельного выходного усилия. Машина содержит установленный на упругих элементах рабочий орган и электромагнитный возбудитель колебаний. На реактивной части 6 последнего размещены основная 7 и дополнительная 8 обмотки возбуждения. В рабочих воздушных магнитных зазорах обмоток возбуждения размещены силовые основная 11 и дополнительная 12 обмотки. Последние расположены с возможностью взаимодействия тока в обмотке 11с полем обмотки 7, а токи обмотки 12с полем обмотки 8. Обмотки возбуждения соединены последовательно друг с другом и с источником напряжения постоянного тока. Силовая обмотка 11 соединена параллельно и согласно обмотке 7 возбуждения, а силовая обмотка 12 соединена параллельно и встречно обмотке 8 возбуждения . При увеличении скорости рабочего органа в любую сторону токи в обмотках перераспределяются таким образом, что сила , совпадающая с направлением движения , увеличивается, противоположная направлению движения уменьшается. 4 ил. (Л С

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s В 65 G 27/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4817176/03 . (22) 23.04.90 (46) 07.11.92. Бюл. М 41 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро Института геотехнической механики АН УССР (72) И. Ф. Чемерис и А. А. Королев (56) Спиваковский А. О. и Гончаревич И. Ф.

Вибрационные и волновые транспортирующие машины. М,: Недра, 1983, с, 31.

Авторское свидетельство СССР

N 1713866, 4713549/27/03, кл, В 65 G 27/24, 1988. (54) ВИБРАЦИОННАЯ ТРАНСПОРТИРУЮЩАЯ МАШИНА (57) Использование; при транспортировке различных грузов с целью повышения производительности за счет увеличения удельного выходного усилия. Машина содержит установленный на упругих элементах рабочий орган и электромагнитный возбудитель

„.,5U„„1773819 А1 колебаний. На реактивной части 6 последнего размещены основная 7 и дополнительная 8 обмотки возбуждения, В рабочих воздушных магнитных зазорах обмоток возбуждения размещены силовые основная 11 и дополнительная 12 обмотки. Последние расположены с возможностью взаимодействия тока в обмотке 11 с полем обмотки 7, а токи обмотки 12 с полем обмотки 8. Обмотки возбуждения соединены последовательно друг с другом и с источником напряжения постоянного тока. Силовая обмотка 11 соединена параллельно и согласно обмотке 7 возбуждения, а силовая обмотка 12 соединена параллельно и встречно обмотке 8 возбуждения. При увеличении скорости рабочего органа в любую сторону токи в обмотках перераспределяются таким образом, что сила, совпадающая с направлением движения, увеличивается, противоположная направлению движения уменьшается. 4 ил.

1773819

Недостатком указанного устройства является низкая производительность в аиду того, что наряду с электромагнитной движущей силой в нем имеет место электромагнитная противодействующая сила, При увеличении скорости рабочего органа растет движущая сила и одновременно возрастает противодействующая, при этом, результирующая сила составляет 307, от электродвижущей силы, Целью предлагаемого изобретения является повышение производительности машин за счет увеличения удельного выходного усилия.

Поставленная цель достигается тем, что вибрационная транспортирующая машина содержит установленный на упругих элементах рабочий орган, электромагнитный возбудитель колебаний с обмоткой возбуждения и двумя силовыми обмотками — ос45

Изобретение относится к вибротранспортной технике и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства при транспортировке сыпучих материалов.

Известен вибрационный конвейер (1), содержащий установленный на раме желоб и электромагнитный возбудитель колебаний, включающий закрепленный на нем якорь и установленный на раме электромагнит, соединенный с источником питания.

Электромагнит выполнен из нескольких катушек возбуждения, подключенных к источнику через систему управления, якорь расположен внутри катушек возбуждения и состоит из чередующихся ферромагнитных и немагнитных вставок.

Такая конструкция вибрационного конвейера позволяет изменять параметры колебаний при настройке технологического режима, однако из-за отсутствия упругих элементов в нем нет воэможности реализовать резонансный режим работы. Это вынуждает повышать мощность электромагнита и затрачивать усилия не только на компенсацию потерь в машине; а на замедление, реверсирование и ускорение желоба в каждом цикле, что снижает производительность вибрационного конвейера.

Прототипом предлагаемого изобретения является вибрационное транспортирующее устройство (2), Оно состоит из грузонесущего органа, упругих связей, соединяющих грузонесущий орган с фундаментом, и злектромагнитного вибровозбудителя с обмоткой возбуждения и двумя силовыми обмотками— основной и дополнительной и источника напряжения постоянного тока. новной и дополнительной, и источник напряжения постоянного тока.

Новизной изобретения является снабжение машины дополнительной обмоткой возбуждения, соединенной с дополнительной силовой обмоткой параллельно и встречно, при этом основная и дополнительная обмотки возбуждения соединены последовательно друг с другом и источником напряжения постоянного тока.

В литературе известны электродинамические вибраторы, содержащие обмотку возбуждения на реактивной части и силовую обмотку на активной части (3). Однако, они не могут работать в автоколебательном режиме. Для этого им нужен генератор с системой управления. поэтому прямое использование электродинамического вибратора не приводит к повышению стабильности колебаний.

В литературе также известны устройстВа, обеспечивающие работу вибротранспортной машины в автоколебательном режиме, например, электровибрационное устройство к загрузочному бункеру (4), содержащее электромагнит с силовой обмоткой, датчик вибрации и систему управления, обеспечивающую автоколебательный режим работы. Однако наличие системы управления повышает стоимость и снижает надежность устройства.

Таким образом, в литературе не обнаружены технические решения, которые содержали бы сходные отличительные признаки порознь или в их сочетании, поэтому предлагаемое изобретение обладает в совокупности признаков новизной и существенными отличиями.

На фиг. 1 изображена вибрационная транспортирующая машина, вид сбоку; на фиг, 2 — электромагнитный возбудитель колебаний, продольный разрез; на фиг. 3— электрическая схема соединения обмоток электромагнитного возбудителя колебаний; на фиг. 4 — электрическая схема замещения устройства.

Вибрационная транспортирующая машина содержит рабочий орган 1, соединяющийся с фундаментом упругими связями 2 и электромагнитный возбудитель колебаний

3, активная часть которого (якорь) 4 крепится к рабочему органу посредством штока 5, а реактивная часть 6 к фундаменту, На реактивной части 6 размещены две обмотки возбуждения — основная 7 и дополнительная 8.

В рабочих воздушных магнитных зазорах 9 и 10 соответственно обмоток 7 и 8 размещены силовые обмотки — основная 11 и дополнительная 12, так что ток в обмотке 11 взаимодействует с полем обмотки 7. а ток в

1773819 где В1, Вг — магнитная индукция в зазорах

9, 10 соответственно; 35

i1, !2 — токи в обмотках 11, 12 соответственно;

I — длина провода обмоток 11, 12, находящихся в воздушном зазоре;

С вЂ” коэффициент пропорциональности 40 между индукцией в зазоре и током в обмотке возбуждения, Так как электрические и магнитные параметры двух групп обмоток 7, 11 и 8, 12 выполнены идентичными, то при неподвиж- 45 ном рабочем органе 1 i81 = !Вг, I1 = !2, и электрадинамические силы F1 и Р2, действующие на активную часть 4 са стороны силовых обмоток 11 и 12, взаимно уравно50

55 обмотке 12 с полем обмотки 8. Силовые обмотки закреплены на активной части 4. Обмотки возбуждения 7 и 8 соединены последовательно друг с другом и с источником напряжения постоянного тока. Силовая обмотка 11 соединена параллельно и согласно обмотке возбуждения 11, а силовая обмотка 12 соединена параллельно и встречно обмотке возбуждения 8.

Обмотки 7, 8 и 11, 12, а также их магнитные системы выполнены идентичными.

Устройство работает следующим образом.

При подаче постоянного напряжения в обмотках 7, 8, 11 и 12 начинают протекать токи и в реактивной и активной частях электромагнитного возбудителя колебаний появляются магнитные потоки Ф1 и Фг, показанные на фиг. 2 пунктиром. В результате взаимодействия потоков Ф1 с током !1 в обмотке 11 и потока Фг с током lz в обмотке 12 появляются две злектрадинамические силы F1 и Е2, направление действия которых определяются правилом левой руки, Так как обмотки 7 и 11 соединены согласно, а обмотки 8 и 12 встречно, то независимо ат полярности подключения обмоток, силы

F1 и Fz направлены в противоположные стороны. Величина этих сил определяется по закону Ленца:

° °

F1 81 И I CI !В1 (1 =Сг ° I8< ° I1

F2-82 I2 I CI ° !82 I2 I CF ° !82 ° 12, {1) вешены, и устройство находится в равновесии.

При смещении рабочего органа 1 в любую сторону, например, в сторону действия силы F1 co cKopocTblo V, BMTKvl cMlloabfx обмоток пересекают силовые магнитные линии потоков Ф1 и Ф в зазорах 9 и 10, и в них наводится э,д.с. самаиндукции стремящаяся уменьшить так i1, а обмотке 11 и увеличить ток Ig в обмотке 12:

l1= B1 l ч = С1 IBI v

Ig=Bz I v=CI IBz ч (2) Злектрическая схема замещения устройства показана на фиг. 4. Уравнения электрического равновесия для этой цепи имеет вид:

U1 = I1 г+ !1= !1 . г+ CI ч IB1

lB1 = U1/R8;

U2=I2 г !2 !2 г Cl ч !В2 !

В2 = Ug/R8

i1+ iB1 = !2+ IBZ

U1+02= U (3) Решая эту систему, определйм токи в обмотках i1, Iz, IBI, !Вг, а затем, подставив их значения в (1), найдем силы, действующие на активную часть

„.„ I Ы

4 (R,+г)2.я2 r

F2- CPU ci ч

4 ° (R, + г)2 ° R28 г

Ррез = F1 Р2 = 2 CFU CI х

2 (4) х v

4(Яв + r) R в r

Видно, что благодаря указанному соединению обмоток, при движении активной части 4 в любую сторону со скоростью ч э.д.с. самоиндукции, наводимая в обмотках

11 и 12 перераспределяет токи таким образом, что сила, совпадающая с направлением движения растет, а противоположная уменьшается. Результирующая сила электромагнитного возбудителя колебаний 3 при этом направлена в сторону движения, ускоряя его.

Таким образом, независимо от положения рабочего органа 1 результирующая сила электромагнитного возбудителя колебаний

3 всегда равна нулю при остановке рабочего органа 1 и является ускоряющей при его движении в любую сторону.

Для пуска машины необходим начальный импульс, выполняемый известными способами, например, кратковременным шунтированием одной из обмоток. После сообщения рабочему органу 1 начальной скорости в любую сторону результирующая сила электромагнитного возбудителя колебаний 3 ускоряет ега.

Однако при движении активной части 4 рабочий орган 1 отклоняется от положения равновесия, и появляется возвращающая сила Fz», вызванная деформацией основупруги IIIq pre g та сила растет и в конце концов останавливает рабочий орган

1 в KpBAHGM положении; При остановке рабочего органа 1 и, соответственно, активной части 4 электромагнитный возбудитель колебаний 3 независимо от места остановки результирующая сила Fpes. GTGHQEIMTGsl Равнои нУлю, и пОД действием силы Fypp, рабочий орган 1 начинает движение назад. Как уже было показано, при этом появляется ускоряющая сила

Fpea. и цикл повторяется.

В предлагаемом изобретении по сравнению с прототипом при увеличении скорости рабочего органа в любую сторону токи в обмотках перераспределяются таким образом, что сила, совпадающая с направлением движения увеличивается, а протиюположная направлению движения уменьшается.

Благодаря этому результирующая сила составляет 76 движущей, что обеспечивает увеличение выходного усилия в 2,33 раза и, соответственно повышение производительности вибротранспортирующей машины.

Формула изобретения

5 Вибрационная транспортирующая машина, содержащая установленный на упругих элементах рабочий орган, электромагнитный возбудитель колебаний с обмоткой возбуждения и двумя силовыми

16 обмотками — основной и дополнительной, и источник напряжения постоянного тока, о тлича юща яся тем,что,сцельюповышения производительности машины за счет увеличения удельного выходного усилия, 15 она снабжена дополнительной обмоткой возбуждения, соединенной с дополнительной силовой обмоткой параллельно и встречно, при этом основная и дополнительная обмотки возбуждения соединены после26 довательно друг с другом и с источником напряжения постоянного тока.

1773819

Составитель Л.Еременко

Техред М.Моргентал Корректор Л. Лукач

Редактор С,Кулакова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3902 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5