Учебно-методический комплекс по учебной дисциплине вибрационные машины в строительстве для специальности 1-36 11 01 «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование

Раздел II. ВИБРОВОЗБУДИТЕЛИ 
Тема 2.1. Электромагнитные вибровозбудители (ЭВВБ
) 
Нашли широкое применение в ВМ производственного назначения. Сле-
дует отметить, что по величине амплитуды вынуждающей силы, отнесенной к 
единице массы, ЭВВБ уступают центробежным и поршневым. 
Достоинство ЭВВБ: 
простота конструкции; 
отсутствие вращающихся и трущихся пар; 
повышенная надежность и долговечность; 
отсутствие необходимости в периодической смазке; замене изношенных 
частей; 
отсутствие текущего ухода; 
возможность главного регулирования амплитуды колебаний; 
постоянство частоты колебаний при любых нагрузках; 
бесшумность в работе 
ЭВВБ широко применяются в питателях для насыпных материалов, в том 
числе работающих в составе весовых дозаторов, ВК малых и средних размеров, 
вибрационных бункерах и наполнителях систем питания заготовками автомати-
ческих станков и линий, машинах для вибрационной обработки поверхности де-
талей, вибрационных насосах небольшой производительности, некоторых кон-
струкциях вибрационных грохотов, формовочных машин и в других случаях. 
Практически все современные ЭВВБ работают в околорезонансном ре-
жиме, причем амплитуда силы, развиваемой резонансной упругой подвесной ,в 
5…20 раз превышает амплитуду вынуждающей электромагнитной силы (отноше-
ние этих сил называют коэф. Усиления). 
Различают: однотактные и двухтактные ЭВВБ 

---

13 
Однотактный ЭВВБ состоит из магнитно-мягкого сердечника 1.Ш или П 
образной формы с одной или двумя 2 или 2
1
обмотками и магнитно-мягкого якоря 
3.Якорь и сердечник рас положены в корпусах 5 и 6, связанные между собой пру-
жинами 4 .К концам обмотки прикладывается переменное или пульсирующее 
напряжение и ток в обмотке порождает пульсирующую силу взаимного притяже-
ния сердечника и якоря, вызывающую их сближение и деформацию пружин. Об-
ратный ход осуществляется за счет потенциальной энергии пружин, запасенной 
при прямом ходе
Если ток в обмотке пульсирующий ,частота возбужденных им механиче-
ских колебаний равна частоте пульсаций. Если же ток в обмотке переменный, ча-
стота механических колебаний в два раза выше частоты тока,т.е. наблюдается эф-
фект квадрирования, поскольку сила притяжения является прямой функцией квад-
рата силы тока с обмотке. Вынуждающие силы в ЭВВБ малы. Поэтому с целью 
получения достаточных амплитуды колебаний вибрирующие массы и коэффици-
ент жесткости пакета пружин подбираются обычно таким образом, чтобы коле-
бания осуществлялись в резонансном или достаточно близком к резонансному ре-
жиме.
Двухтактный ВВБ, состоит из двойного сердечника 1 с двумя обмотками 2 
и 3. Сердечник заключен в каркасе 4, который пружинами 5 соединен с корпусом 
6, содержащим два якоря 7 и 8. Обмотки подключаются к сети таким образом, что 
по одну из них подается ток в течении одного периода, на другую – в течении 
следующего и т.д. в порядке чередования. 

---

14 
Двухтактный ВВБ отличается тем, что развивает
не пульсирующую а знакопеременную вынуждающую силу. 
Подавляющее большинство выпускаемых ЭВВБ рассчитано на частоты 
вибрации 50 или 100 гц (частота в сети электрической 50гц) Поскольку ЭВВБ 
представляют собой резонансные системы ,очень важной их частью являются 
упругие элементы-пружины, которые могут быть: винтовые цилиндрические, пла-
стинчатые, торсионные, резиновые упругие элементы. 
Чаще применяют винтовые цилиндрические пружины, поскольку они 
обеспечивают стабильность настройки, имеют меньшие габариты и массу, просты 
в изготовлении и сборке.
В последнее время распространяются 
прорезные винтовые пружины растяжения -сжания. 
Они обеспечивают больший коэффициент резо-
нансного усиления, чем витые пружины, бесшум-
ную работу машины и более компактную конструк-
цию ее. Прорезную винтовую пруину выполняют из 
трубчатой заготовки путем прорезания в ней сквоз-
ного винтового паза ЭВВБ с такими пружинами вы-
пускаются с наибольшей амплитудой импульса 
(произведением массы реактивной части на ее ам-
плитуду скорости ) от 10 до 80 
кг.м.
с
.
Двухтактные 
ВВБ выпускаются с наибольшей амплитудой им-
пульса от 40 до 630 
кг.м.
с
.
Характерной особенностью динамики, ЭВВБ является взаимная связь ме-
ханических 
колебаний 
и 
электромагнитной 
вынуждающей 
силы. 

---

15 
1. реактивная часть 
2. корпусная часть 
3.прижина 
5.демпфер
4,6 
-идеальные 
связи
простейшая расчетная схема однотактной системы 
Дифуравнения этой электромеханической сситемы имеют вид:
где : m
1,2
- массы реактивной и корпусной частей; 
x
1,2
-координаты реактивной и корпусной частей; отсчитываемые от 
положения равновесия;
в-коэф .сопротивления демпфера; 
с- коэф.жесткости пружины;
i- сила тока в обмотке; 
L- индуктивность обмотки; 
R- электрическое сопротивление обмотки; 
U- напряжение подаваемое на концы обмотки; 
F-электромагнитная сила притяжения; 
t-время. 
Введя относительную координату х= х
1
-х
2, 
уравнение 1 будет иметь вид
где 
𝑚 =
𝑚
1
𝑚
2
𝑚
1
+𝑚
2
- приведенная масса системы 
В положении статистического равновесия х=0.Сила притяжения электро-
магнита 
F=
𝜕𝑊
𝜕𝑥
где
W=
1
2
 Li
2
- потенциальная энергия магнитного поля.
Приняв для индуктивности 

,
где
-коэффициент учитывающий рассеяние магнитного потока 
- начальный воздушный зазор ,

---

16 
получим