Главная Электромагнитные устройства





Скорть и перемещение выходного штока мо- д • гут быть рассчитаны по выражениям:

V =(8к/дв - йтах (<дв/2я) COS (2я*/дв) ; 8=(Л.Адв)-Оюах(<дв/2я)*5{п(2п*/„в).

Характер изменения скорости и перемещения во времени показан на рис. 2.21, е.

Закон движения якоря ЭМ определяется тяговой характеристикой ЭМ, характеристиками статических и динамических противодействующих сил, приведенных к оси ЭМ. Обычно на ранних этапах проектирования эти характеристики неизвестны, поэтому при проектировании закон движения якоря ЭМ принимается чаще всего равномерно ускоренным (рис. 2.22).

Ускорение а, скорость v и ход якоря б при равномерно ускоренном движении якоря ЭМ определяются из выражений: а = 2б/<*дв; v=at; 6 = at/2.

По известным законам движения якоря ЭМ и выходного штока, а также по найденным основным размерам элементов привода рассчитывается профилированная поверхность двуплечего рычага по методам, изложенным в [73, П1, 121]. Там же даны рекомендации по выбору рациональных углов давления, подъема профилированной поверхности, трения, а также диаметров вращающегося ролика и его оси, ЭС.

5. Для уменьшения габаритных размеров и массы ЭМ и увеличения быстродействия ЭМ привода выполняется двухобмоточным с форсировкой при включении. Обмотки ЭМ питаются постоянным током от разных источников питания: форсирующая (пусковая) обмотка от ПО В, удерживающая - от 27 В. Коммутация обмоток производится концевым выключателем в конце поворота двуплечего рычага при оставшемся ходе якоря 1...1,3 мм. При этом форсирующая обмотка отключается, а удерживающая остается включенной и развивает в мо-

Рис. 2.22. Диаграммы равномерно ускоренного движения якоря ЭМ



Рис. 2.23. Вариант исполнения сопрягаемой части

двуплечего рычага: а - конструкция; б - законы движения выходных штоков



мент коммутации обмоток тяговое усилие, превышающее противодействующую силу, для предотвращения возврата якоря при отключении форсированного режима.

6. При выполнении сопрягаемой части двуплечего рычага в виде гребенки, состоящей из зубцов 1, 2, 3 с разными профилированными поверхностями (рис. 2.23,а), привод позволяет получить на трех выходных штоках одновременно различные законы движения (рис. 2.23, б). При таком исполнении каждый зубец гребенки сопрягается с соответствующим выходным штоком отдельно. Таким образом, данный привод при незначительных изменениях конструкции может реализовывать одновременно различные функциональные зависимости, а также выполнять функции программного механизма.

Основные технические данные;

Напряжение питания постоянного тока. В:

форсирующей обмотки.........110±11

удерживающей обмотки , . ,.....27 ±2,7

Потребляемая мощность, Вт:

в пусковом режиме.......... 1200

в удерживающем режиме........20

Время срабатывавия привода (в зависимости от нагрузки

и степени демпфирования), с...... 0,02...0,05

Условия эксплуатации:

температура окружающей среды, "С.....- 40...Ч-50

относительная влажность воздуха (при -Ь40°С), % • 98

Число включений не менее......... 10 000

Режим работы.....,......Продолжительный

Основные данные ЭМ и его тяговые характеристики приведены в гл. 8. Достоинства привода: совершение большой механической работы при относительно малых габаритных размерах; сравнительно плавный ход выходного штока (при синусоидальном изменении ускорения); высокая точность установки и фиксации выходного штока в конечных положениях при низкой точности изготовления и установки деталей; возможность осуществления нескольких различных выходов с различными законами движения выходных штоков.

Недостатком привода является сильный удар якоря в конце его движения о стоп ЭМ вследствие значительной кинетической энергии якоря и подвижных элементов при их движении с большой скоростью. Этот удар смягчает регулируемый воздушный демпфер с регулировкой степени демпфирования игольчатого типа. Изменение степени демпфирования позволяет регулировать время срабатывания привода 0,02... 0,05 с (рис. 2.24).

Порядок расчета привода. По требуемым выходным параметрам привода (силе, перемещению, времени н закону движения выходного штока), из анализа кинематической схемы и компоновки привода, технических требований к нему определяются: конструктивные размеры элементов привода; закон движения якоря ЭМ; форма профилированной поверхности двуплечего рычага (теоретиче-


aof о.вг 0.03 0.0(1 1, с

Рис. 2.24. Временные характеристики привода



ский и эквидистантный профили кулачка), углы подъема и давления кулачка; возможные перемещения, ускорения и скорости элементов привода; необходимые силы возвратной пружины, пружины рычагов сопряжения, ЭМ.

По найденным данным производятся расчеты: возвратной пружины и пружины рычагов сопряжения; ЭМ и его тяговой характеристики; демпфера и сил демпфирования.

Далее определяются динамические силы и моменты, действующие на элементы привода, уточняется закон движения якоря ЭМ, корректируется профилированная поверхность двуплечего рычага.

Затем рассчитываются на прочность штифтовые соединения, оси, толкатели и другие несущие нагрузку детали.

2.3.3. Электромагнитные приводы ударного действия

Такие ЭМП находят применение в различных отраслях промышленности для выполнения разнообразных технологических операций (клепка, штамповка, резка, перфорация, биговка, обжим, сборка, демонтаж и т. п.), в электроинструментах ударного действия (ударных молотках и т. п.), в вибрационных, толкающих и других устройствах. Основное назначение их - создание ударного усилия. Одно из таких устройств ударного действия показано на рис. 2.25.

Электромагнитный ударник построен на основе двух ЭМ: мощного 9 прямого хода и маломощного 5 обратного хода, имеющих общий магиитопровод 7 и общий якорь 8. Якорь перемещается в направляющей немагнитной втулке 3, иа которой жестко закреплены оба ЭМ. Сама втулка 3 жестко закреплена в кронштейнах 4, 10. Между катушками ЭМ размещена распорная втулка 6 из немагнитного материала. Якорь (ударник) составной - передняя часть (боек) выполнена из немагнитного материала высокой прочности с высокой электропроводностью и малой магнитной проницаемостью (например, алюминиевый сплав В Л 95), задняя часть 8 - из ферромагнитного материала с высокой магнитной проницаемостью. На торце передней части установлен сменный наконечник 12 из высокопрочного твердого материала. Задний торец ударника упирается в опору 1 с демпфирующей подушкой 2. Длина передней части бойка составляет 0,7 длины катушки прямого хода 9. Рабочий ход бойка (б) равен расстоянию между серединами катушек прямого (точка А) и обратного (точка Б) ходов.


Рис. 2.25. Электромагнитный привод ударного действия



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 [14] 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116


0.0614