Прямоходовый электромагнит
Использование: в коммутационных аппаратах, используемых в условиях вибрации. Сущность изобретения: прямоходовый электромагнит содержит корпус 1, внутри которого установлены две катушки 4, 6 и якорь 5. Симметрично якорю 5 относительно поперечной плоскости симметрии во фланцах 3 размещены пластины 2, разрезанные на три части вдоль их продольной оси. Пластины 2 установлены с прогибом средних полос в одну сторону. К центрам этих полос жестко прикреплены концы якоря 5. Со стороны прогиба пластин 2 размещена регулировочная гайка 9, внутри которой установлена пружина 8 сжатия, действующая на якорь 5. 4 ил.
Изобретение относится к электротехнике, в частности к коммутационным аппаратам, и может быть использовано для работы в условиях вибрации.
Известны электромагнитный коммутатор [1] прямоходный электромагнит [2] электромагнит [3] Однако в этих устройствах недостаточно высокое быстродействие, кроме того, при наличии вибрации и действующих от нее инерционных сил создаются предпосылки для снижения долговечности и надежности работы устройства. По технической сущности ближе к заявляемому электромагнитный вибратор [4] содержащий полый корпус магнитопровод, внутри которого размещены две катушки и якорь, установленный с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно них. Упругие элементы расположены симметрично и закреплены на противоположных сторонах корпуса. Концы якоря жестко закреплены в центре упругих элементов. При подаче напряжения на одну из катушек якорь перемещается в одну из сторон. При перемещении якоря упругие элементы приводятся в напряженное состояние. При снятии напряжения с катушки упругие элементы возвращаются в исходное состояние. Для быстродействия перемещения якоря в противоположное положение подается напряжение на другую катушку. Однако в данном вибраторе быстродействие недостаточно высокое, так как при использовании его в коммутационных аппаратах для обеспечения якорю движения необходимо преодолевать усилие деформации пластин, которое возникает в процессе работы. Кроме того, быстродействие вибратора снижается за счет веса якоря. Ток потребления этого вибратора велик, так как для обеспечения движения якорю требуется мощный электромагнит. Задача изобретения разработать коммутационное устройство, обеспечивающее надежное быстродействие работы в повышенных вибрационных и ударных условиях работы. Сущность изобретения заключается в том, что в прямоходовой электромагнит, содержащий корпус, внутри которого размещены две катушки и якорь, установленный с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно катушек, упругие элементы, закрепленные симметрично на противоположных сторонах корпуса, причем концы якоря жестко закреплены на упругих элементах, введены пружина сжатия и регулировочная гайка с глухим продольным отверстием, при этом в гайке установлен конец якоря с возможностью перемещения, гайка резьбой связана с фланцем, выполненным на корпусе, пружина сжатия размещена между гайкой и упором, упор выполнен на якоре, упругие элементы выполнены в виде пластин с двумя параллельными продольными прорезями и установлены так, что средние полосы пластин прогнуты в сторону гайки с пружиной сжатия, концы якоря жестко закреплены в середине средних полос. Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый электромагнит отличается от прототипа совокупностью конструктивных элементов, находящихся во взаимосвязи друг с другом, взаимным их расположением. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого электромагнита критерию изобретения "новизна". За счет предложенного размещения и крепления якоря исключаются возможный перекос якоря при виброударах и соответственно потери усилия от трения и боковых перемещений, т.е. улучшается вибрационная и ударная стойкость электромагнита, или повышается надежность его работы. Для повышения быстродействия работы электромагнита вес якоря и усилие деформации плоских пружин скомпенсировано усилием пружины сжатия. Для этого за счет конструктивного решения выбирают рабочий диапазон, в котором упругий элемент (плоская пружина) обладает нелинейной характеристикой, т.е. работает как триггер, быстродействие электромагнита очень высокое, а потребляемая мощность снижена. На основании изложенного считают, что в данном электромагните использованы нетрадиционные методы решения поставленной задачи, т.е. изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень". На фиг. 1 изображен прямоходовый электромагнит, продольный разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 график зависимости усилия пружин сжатия от ее деформации; на фиг.4 график зависимости суммарного усилия деформации плоских пружин и веса якоря от деформации пружины сжатия, где Рс усилие пружины сжатия, Рд усилие плоских пружин, Ря вес якоря,![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/916.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/916.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/916.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/916.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/916.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/916.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/916.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/916.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/916.gif)
Формула изобретения
ПРЯМОХОДОВЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТ, содержащий корпус, внутри которого размещены две катушки и якорь, установленный с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно катушек, упругие элементы, закрепленные симметрично на противоположных сторонах корпуса, концы якоря жестко закреплены на упругих элементах, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен пружиной сжатия и регулировочной гайкой с глухим продольным отверстием, в котором установлен конец якоря с возможностью перемещения, гайка резьбой связана с фланцем, выполненным на корпусе, пружина сжатия размещена между гайкой и упором, выполненным на якоре, а упругие элементы выполнены в виде пластин с двумя параллельными продольными прорезями и установлены так, что средние полоски пластин прогнуты в сторону гайки с пружиной сжатия, при этом концы якоря жестко закреплены в середине средних полос.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4