Actual Problems in Machine Building 2015 No. 2

Actual Problems in Machine Building. 2015. N 2 Technological Equipment, Machining Attachments and Instruments ____________________________________________________________________ 280 УДК 621.313.282.2: 621.318.3 НОВЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ ТОЧНОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ БОЙКА НЕУПРАВЛЯЕМОЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ МАШИНЫ УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ Л.А. НЕЙМАН, канд. техн. наук, доцент В.Ю. НЕЙМАН, доктор техн. наук, профессор (НГТУ, г. Новосибирск) Нейман Л.А. – 630073, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20, Новосибирский государственный технический университет, e-mail: neyman@ngs.ru Для реализации низкочастотных ударных технологий в промышленности рассматри- вается использование новых конструкций низкочастотных электромагнитных машин вибро- ударного действия с частотой ударов 12,5 – 50 Гц и энергией удара до 50 Дж. Актуальность исследований обусловлена широкой возможностью регулирования выходных параметров – энергии удара и частоты ударов синхронных электромагнитных машин ударного действия осуществляющих непосредственное преобразование электромагнитной энергии в импульс механической работы, совершаемой подвижной массой. Новое конструктивное решение направлено на решение проблемы точной синхронизации и настройки электромагнитной машины на оптимальный режим работы. Для повышения точности в настройке и устойчиво- сти режима вынужденных колебаний предложены новые технические решения, улучшающие характеристики машин и условия их эксплуатации. Ключевые слова: низкочастотная электромагнитная машина ударного действия, ли- нейный электропривод, частота и энергия удара, синхронная скорость движения бойка Введение Для реализации низкочастотных ударных технологий в промышленности практиче- ское применение получили электромагнитные машины ударного действия [1–4]. Среди дан- ного класса машин следует выделить синхронные электромагнитные машины ударного дей- ствия с частотой хода бойка до 3000 ход/мин [5–9]. Синхронная частота возвратно- поступательного движения бойка таких машин равна или кратна частоте питающей про- мышленной сети 50 Гц. Тенденция применения различных вариантов схем синхронных элек- тромагнитных машин подробно рассмотрена в [10, 11]. Среди вариантов схем наибольшее распространение получили двухкатушечные неуправляемые синхронные электромагнитные машины с инерционным реверсом бойка. По данному варианту схемы выполнены ударные узлы электромагнитных молотков и перфораторов ИЭ-4207, ИЭ-4210, ИЭ-4709, ИЭ-4724, ERP-1000, используемые в качестве электроинструмента [5, 8, 10, 11]. Основы их рациональ- ного конструирования, а также совершенствование инженерных методик по их расчету по- прежнему сохраняют свою актуальность [12–27]. Синхронизация возвратно-поступательного движения ударной массы – бойка осу- ществляется питающим напряжением источника промышленной частоты, поочередно пода- ваемым на катушки. В качестве реверсирующего устройства используется массивный буфер, с помощью которого изменение направления движения бойка осуществляется за счет его со- ударения с большей массой, движущейся ему навстречу. При оптимальном режиме работы электромагнитной машины движение бойка при прямом и обратном ходе должно точно сов-