Глава XV. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВИБРОВОЗБУДИТЕЛИ
1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВИБРАЦИОННЫХ УСТРОЙСТВ С ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМИ ВИБРОВОЗБУДИТЕЛЯМИ
В электромагнитных вибровозбудителях силы, возбуждающие колебания, создаются в результате воздействия переменного во времени магнитного поля на ферромагнитные тела. Пример системы с электромагнитным вибровозбудителем представлен на рис. 1, а. Система состоит из сердечника электромагнита с обмоткой, якоря и упруго опертого тела, с которым жестко связан якорь. Когда по обмотке протекает ток, возникает магнитное поле, силовые линии которого замыкаются. В магнитном поле на торцовые сечения сердечника и якоря действуют поверхностные нагрузки, направленные согласно рис. 1, б. Если ток переменный, то нагрузки изменяются во времени, возбуждая колебания якоря и скрепленного с ним тела, например рабочего органа вибромашины.
Основными достоинствами электромагнитных вибровозбудителей являются: 1) простота регулирования амплитуды вибрации и возможность ее регулирования при работе устройства, это позволяет включать электровибрационные устройства в системы с автоматическим управлением производительностью; 2) надежность и долговечность, что обусловлено отсутствием в вибровозбудителе пар трения; 3) возможность применения в одной вибромашине нескольких одновременно действующих вибровозбудителей без специальных мер по обеспечению синхронизации; это обусловлено синхронностью работы вибровозбудителей при питании от общей сети и позволяет рассредоточить силы, возбуждающие колебания, по протяженному в одном или двух направлениях упругому рабочему органу. Таким способом можно добиться, чтобы колебания рабочего органа мало отличались от его колебаний как твердого тела. С помощью двух вибровозбудителей и более можно также получить различные траектории вибрации, например винтовые.
По некоторым показателям электромагнитные вибровозбудители уступают вибровозбудителям других типов: 1) сравнительно велика их масса, приходящаяся на единицу амплитуды создаваемой силы; 2) большой расход электротехнических материалов и пружинной стали; пружины или рессоры с большой жесткостью и массой необходимы вследствие того, что при допустимых размерах вибровозбудителя требуемую амплитуду перемещения обычно можно получить только в околорезонансном режиме; 3) значительные изменения амплитуды вибрации при изменении нагрузки (массы обрабатываемого или транспортируемого материала на рабочем органе); это также обусловлено резонансным режимом работы устройств с электромагнитными возбудителями; 4) малая амплитуда перемещения; ее величина ограничена
допустимыми значениями воздушного зазора между якорем и сердечником электромагнита.
Перечисленные достоинства и недостатки электромагнитных вибровозбудителей определяют наиболее рациональные значения частот и амплитуд сил, а также области применения этих устройс 
в технике При малой амплитуде перемещения частота должна быть достаточно велика (иначе недопустимо низкими будут ускорение и интенсивность рабочего процесса). Но увеличение частоты при ограниченной вынуждающей силе приводит к уменьшению амплитуды перемещения. Кроме того, чтобы с помощью электромагнитного вибровозбудителя получить колебания с частотой, отличной от 50 или 100 Гц (при частоте сети 50 Гц), требуются специальные преобразователи частоты тока. По этим причинам частота большинства применяемых в настоящее время электромагнитных вибровозбудителей составляет 50 Гц (реже 100 Гц). Известны устройства (с питанием от преобразователя) с частотой 25 Гц.
В некоторых вибрационных стендах частота может изменяться в диапазоне 10—100 Гц.
Амплитуда силы, создаваемой наиболее крупными электромагнитными вибровозбудителями, составляет 
Рис. 1. Электромагнитный вибровозбудитель
Ввиду простоты регулирования амплитуды и производительности устройства с электромагнитными вибровозбудителями нашли наибольшее применение в качестве вибропитателей. в машиностроении для подачи деталей, например, в станки-автоматы, в горной, обогатительной и пищевой промышленности для подачи сыпучих материалов в технологические аппараты и 
Устройства с электромагнитными вибровозбудителями используют также для транспортирования отдельных предметов и сыпучих материалов (виброконвейеры и виброэлеваторы), для разделения сыпучих материалов по крупности (грохоты, 
бросита) для уплотнения бетона (виброплощадки), в вибробункерах, при испытаниях на, усталость, в бытовой технике (например, некоторые типы электробритв) и т. д. Вибростенды с электромагнитными вибровозбудителями получили меньшее распространение по сравнению со стендами других типов
Рис. 2. Электромагнитный вибровозбудитель с реактивной массой
В системе на рис. 1 со стороны сердечника на основание действует динамическая сила, равная силе, создаваемой электромагнитом. Еще большие силы при околорезонансном режиме действуют со стороны упругих опор Поскольку это недопустимо, то сердечник и упругую систему скрепляют с дополнительным телом — так называемой реактивной массой, а все устройство устанавливают на податливых опорах (рис. 2). В этом случае колебания совершают как рабочий орган с якорем, так и реактивная масса с сердечником. С рабочим органом может быть связан сердечник электромагнита, тогда якорь скрепляют с реактивной массой. Аналогично устроены многоприводные машины, например виброконвейеры (рис. 3). На рис. 3 обозначены: I — рабочий орган (труба или лоток), 2 — сердечники, 3 — якори электромагнитов, 4 — реактивные массы, 5 — упругие системы вибровозбудителей, 6 — податливые опоры (или подвески).
Устройство на рис. 2 называется двухмассным по числу колеблющихся масс или основных степеней свободы (не считая степеней свободы, обусловленных, например, упругостью рабочего органа). Используют и многомассные одноприводные устройства, например вибрационные грохоты с резонирующей решеткой. Амплитудно-частотная характеристика таких устройств содержит участок, где амплитуда мало меняется с изменением частоты возбуждения. При частоте, соответствующей этому участку, амплитуда будет мало меняться при изменении нагрузки, чем устраняется один из указанных выше недостатков резонансных электровибрационных машин.
Однако конструктивно мпогомассные устройства существенно сложнее двухмассных. Описание существующих вибрационных устройств с электромагнитными вибровозбудителями, а также указания по расчету и конструированию имеются в [4, 6].
Рис. 3. Многоприводная вибромашина с электромагнитными вибровозбудителями
