Электромагнит

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<11) 5 "7747 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) 3a я п лен о 08.04.74. (21) 2014141/24 — 7 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.09.76. Бюллетень № 33 (45) Дата опубликования описания 29.07.77 (51} М. Кл.в

Н01 F 7/06

Государственныи комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53} УДК

621.318.56 (088,8) (72} Автор изобретения

С. Е. Сергеев (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТ

20

Изобретение относится к электромагнитам постоянного и переменного токов.

Известны электромагниты, содержащие корпус, подпружиненный якорь, шток, воздействующий на исполнительный механизм и катушку (1).

Такой электромагнит применяется как электромагнит толкающего типа. Для повышения надежности толкающий шток в электромагните выполнен раздельно с якорем и прижат к якорю пружиной, размещенной между стопом и якорем.

Известно использование дросселирующей иглы для регулирования времени срабатывания различных электромеханических аппаратов (2).

Наиболее близким к изобретению является электромагнит, содержащий стоп, якорь, направляющую втулку и ограничители хода якоря, в которых для устранения несоосности между внутренними поверхностями направляющей втулки и стопа, стоп и направляющая втулка выполнены в виде одной детали, соединенной наплавкой из немагнитного материала (3) . Недостаток такого электромагнита заключается в отсутствии регулировки быстродействия электромагнита, а также наличии жес|кого удара об ограничитель хода при срабатывании и о|пускании электромагнита.

Цель изобретения — регулирование быстродействия и устранение жесткого удара при срабатывании и отпускании электромагнита.

Поставленная цель достигается тем, что отверстие в стопе для выхода воздуха из полости выполнено с регулируемым поперечным сечением, а каждый ограничитель хода якоря выполнен не менее, чем иэ двух деформируемых элементов, различных по размерам и упругости, причем деформируемые элементы могут быть выполнены в виде концентрических колец или пружины.

Регулирование быстродействия электромагнита зостигается за счет изменения скорости истечения воздуха из полости, образованной столом и якорем, в атмосферу, а также за счет изменения поперечного сечения отверстия, связывающего указанную полость с атмосферой. Отверстие с регулируемым поперечным сечением образуется при помощи введения в него регулирующего элемента, например дроссельной иглы, набора сменных диафрагм, заслонки, винта и других известных элементов, с последующей фикс:щией полученного поперечного сечения или с последующим изменением этого сечения при перемещении якоря.

527747

60 з

Жесткий удар при остановке движущегос объекта отсутствует в том случае, если скорость перемещающегося объекта в момент остановки равна нулю, т.е. сила, перемещающая объект, в момент остановки должна быть равна нулю.

Сила, действующая на якорь при его втягивании, определяется следующим соотношением

Рп+Рэ+Рв+Ро+ Ри, где Р— сила, действующая на якорь;

Рн — сила полезного сопротивления;

Рэ — электромагнитная сила;

Р сила вазвратной пружины;

Ро — сила, создаваемая ограничителями хода;

Ри сила инерции.

По мере приближения якоря к стопу сила Рэ быстро нарастает и для плавной остановки якоря необходимо, чтобы обеспечивалось также нарастание противодействующей силы в конце хода якоря.

Создание нарастающего йротиводействующ его усилия достигается при помощи подбора размеров и упругости деформируемых элементов, из которых выполнены ограничители хода якоря. Так как каждый ограничитель хода выполнен не менее, чем из двух деформируемых элементов, можне легко подобрать размеры и упругость элементов таким образом, чтобы к концу хода скорость якоря нлавно приближалась к нулю. В этом случае жесткий удар при остановке якоря будет отсутствовать.

Ни фиг. 1 схематически изображен электромагнит с отверстием в стопе, снабженным дроссельной иглой (один ограничитель хода выполнен из трех элементов: двух упругих концентрических колец, различных по размерам и упругости, и одной пружины; другой ограничитель хода выполнен из двум упругих концентрических колец различной величины и упругости); на фиг. 2 схематически изображен электромагнит с отверстием в стопе, снабженным подвижной дроссельной иглой, связанной с якорем (ограничители хода выполнены так же, как ни фиг. 1) .

Электромагнит состоит из корпуса 1, стопа 2, направляющей втулки 3, выполненной заодно с корпусом 1. Якорь 4 расположен в направляющей втулке 3 с зазором, обеспечивающим образование, воздушной подушки в полости 5, образованной стоном 2 и якорем 4. Зазоры между каркасом 6, стопом 2 и направляющей втулкой 3 заполнены герметизнрующим составом, например клеем 88Н.

Полость 5 сообщается с атмосферой через отверстие 7, которое может быть сделано в любом нз элементов, ограничивающих полость 5. Отверстие 7 снабжено дроссельной иглой 8, установленной в стопе 2 (фиг. 1) или в якоре 4 (фиг. 2), или другим известным регулирующим элементом (набором сменных диафрагм, винтом, заслонкой, на чертеже не показаны), Между якорем 4 и стопом 2 имеется возвратная пружина 9. Ограничители хода якоря выполнены иэ деформируемых элементов, причем один ограничитель — иэ трех элементов. двух

40 упругих концентрических колец 10 и 11 и пру жины12, другой — из двух упругих концентри. ческих колец 13 и 14 (фиг. 1) .

Электромагнит работает следующим образом.

При включении электромагнита якорь 4 начинает притягиваться к стопу 2. Воздух в полости 5 сжимается и препятствует дальнейшему нарастанию скорости якоря 4 благодаря изменению величины поперечного сечения отверстия 7, при помощи введения в него дроссельной иглы 8, изменяется скорость истечения воздуха из полости 5, а следовательно и быстродействие электромагнита, При приближении якоря 4 к стопу 2 быстро нарастает электромагнитная сила, которая компенсируется упругими элементами ограничителя хода. Упругость и размеры элементов 10, 11, 12 подбираются таким образом, чтобы устранить жесткий удар при срабатывании электромагнита, а размеры и упругость элементов 13, 14 выбираются с таким расчетом, чтобы устранить жесткий удар при отпускании электромагнита.

В предлагаемом электромагните отверстие для выхода воздуха выполнено в стопе (фиг, l) с диаметром 2,5 — 3 мм.

Для ограничения хода якоря электромагнит снабжен двумя ограничителями. Кольцо 11 одного ограничителя в ыполнено из вакуумной резины толщиной 2 мм, шириной 2,5 — 3 мм, а кольцо 10 выполнено из пористой резины толщиной 4 — 5 мм, шириной 3 — 4 мм. Параметры пружины 12 (начальное усилие и жесткость) подбираются в зависимости от скорости срабатывания электромагнита.

Кольцо 14 другого ограничителя выполнено иэ вакуумной резины, толщиной 2 мм, шириной 3 мм, а кольцо 13 выполнено из пористой резины толщиной 3 — 4 мм, шириной 3 — 3,5 мм.

Описанный электромагнит использован для привода исполнительных механизмов. Применение его позволяет изменять скорость перемещения исполнительного механизма от 100 мм/сек до 10 мм/сек и устранить шум и удары при работе электромагнита.

Формула изобретения

1. Электромагнит, соленоидного типа, содержащий якорь, стоп с отверстием для выхода воздуха из полости, образованной столом и якорем, ограничители хода якоря, отличающийся тем, что, с целью регулирования быстродействия и устранения жесткого удара .при срабатывании электромагнита, отверстие в стопе выполнено с регулируемым поперечным сечением, а каждый ограничитель хода выполнен не менее, чем йэ двух деформируемых элементов, различных по размерам и упругости.

2. Электромагнит по и. 1, от лича ющий ся тем, что деформируемые элементы выполнены в виде концентрических колец или пружины.

527747

/О И /2 1.1

Фиг. 2

Составитель С. Гордон

Техред 3. Фанта

Редактор В. Фельдман

Корректор C. Шекмар

Тираж 963 П одп и снос

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам иэобрстсний н открытия

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

Закаэ 730/61

Филиал ППП "Патент, г.t Ужгород, ул. Проектная, 4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авт. св. Р 391616 М кл. Н01 f 7/16

7 f 8 Я т

2. Башта Т. М. "Самолетные гидравлические приводы и агрегаты" (конструкции и расчет), 06оронгиз, 1951, с. 290 — 292.

3. Авт.-св. Р 221172 М кЛ, 21 g 11/02.