Плита статора линейного шагового двигателя

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ПЛИТА СТАТОРА ЛИНЕЙНОГО ШАГОВОГО ДВИГАТЕЛЯ(71) Заявитель Хомутов Виталий Эдуардович(72) Автор Хомутов Виталий Эдуардович(73) Патентообладатель Хомутов Виталий Эдуардович(57) Плита статора линейного шагового двигателя, содержащая основание с плоской поверхностью, на которой закреплен ферромагнитный лист с помощью крепежных деталей,выполненных из того же материала, что и ферромагнитный лист, причем дополнительно ферромагнитный лист приклеен к основанию, отличающаяся тем, что крепежные детали выполнены в виде стержней с конической частью и резьбовым хвостовиком, причем длина конической части каждого стержня больше толщины ферромагнитного листа в 2-3 раза,а величина угла конуса конической части каждого стержня и крепежных отверстий, выполненных в ферромагнитном листе и основании, составляет от 3 до 4,5 при этом ферромагнитный лист приклеен к основанию посредством гигроскопичной ткани,пропитанной клеем на основе эпоксидных смол. Предлагаемое изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в линейных шаговых двигателях. Известны попытки применения двухслойных плит статоров линейных шаговых двигателей, состоящих из основания, имеющего плоскую поверхность, на которой при помощи винтов закреплены ферромагнитные и неферромагнитные листы патент США 4535260,МПК 02 41/03, 1985. 13511 1 2010.08.30 Недостатком подобных конструкций является невозможность обеспечить высокое качество изготавливаемых плит линейных шаговых двигателей из-за разброса геометрических и электромагнитных параметров используемых листов. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является плита статора линейного шагового двигателя (Патент 2896 102 41/03 1996). Плита статора линейного шагового двигателя содержит основание, выполненное в виде параллелепипеда, на котором при помощи эпоксидного компаунда и винтов, выполненных с цилиндрическими головками, закреплен плоский ферромагнитный лист с отверстиями под головки цилиндрических винтов, глубина которых больше высоты зубцов статора. Материал винтов выбран идентичным материалу ферромагнитного листа. Недостатком данного технического решения является обязательное наличие немагнитных зазоров в местах стыковок цилиндрических головок крепежных винтов с цилиндрическими отверстиями (цековками) в ферромагнитном материале при его креплении к основанию, что приводит к разбросу электромагнитных параметров в ферромагнитном материале и к нарушению магнитной проводимости зубцовой структуры статора, что в свою очередь приводит к потере мощности линейного шагового двигателя, снижению его точностных и динамических характеристик. Для устранения указанного нежелательного явления необходимо обеспечить посадку цилиндрических головок винтов в цековки ферромагнитного материала с натягом, что в данном случае невозможно, так как при повороте цилиндрической головки и одновременном ее перемещении вдоль оси произойдет заклинивание из-за большого трения в вышеуказанном цилиндрическом сопряжении с натягом, тем более, что крепление ферромагнитного листа осуществляется группой винтов, что вносит дополнительную координатную погрешность. Недостатком является и то, что резьбовая часть винта проходит через ферромагнитный лист с большим зазором, что делает эту часть листа неработоспособной, то есть толщина листа должна быть больше необходимой для работы толщины, как минимум, на 34 мм, что приводит к дополнительному расходу ферромагнитного материала. Недостатком предложенного клеевого соединения без армирующего слоя является то,что оно очень хрупкое и чувствительное к малейшему перегреву при механической обработке и особенно при шлифовке, что приводит к прижогу клеевого шва и его расклейке даже при дополнительном креплении винтами. Задачей предлагаемого изобретения является повышение качества изготовления плит статоров линейных шаговых двигателей и экономия ферромагнитного материала. Поставленная задача достигается тем, что в плите статора линейного шагового двигателя, содержащей основание с плоской поверхностью, на которой закреплен ферромагнитный лист с помощью крепежных деталей, выполненных из того же материала, что и ферромагнитный лист, причем дополнительно ферромагнитный лист приклеен к основанию, крепежные детали выполнены в виде стержней с конической частью и резьбовым хвостовиком, причем длина конической части каждого стержня больше толщины ферромагнитного листа в 2-3 раза, а величина угла конуса конической части каждого стержня и крепежных отверстий, выполненных в ферромагнитном листе и основании, составляет от 3 до 4,5 при этом ферромагнитный лист приклеен к основанию посредством гигроскопичной ткани, пропитанной клеем на основе эпоксидных смол. Суть изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 показан общий вид одного из вариантов предлагаемой плиты статора линейного шагового двигателя, на фиг. 2 показан вид сверху. Плита статора содержит основание 1 с плоской поверхностью, выполненное в виде прямоугольного корпуса, на котором при помощи крепежных деталей 3, выполненных в виде стержней с конической частью и резьбовым хвостовиком, у которых длина конической частикаждого стержня в 2-3 раза превышает толщинуферромагнитного листа, а величина угла конуса а каждого стержня и крепежных отверстий, выполненных в ферро 2 13511 1 2010.08.30 магнитном листе и основании, составляет от 3 до 4,5, гаек 4, шайб 5, гигроскопичной ткани 6, пропитанной клеем на основе эпоксидных смол, закреплен ферромагнитный лист 2. При сборке крепежные детали вставляются в конические отверстия ферромагнитного листа и основания и перемещаются поступательно вдоль оси за счет накручивания гайки на резьбу хвостовика, при этом коническая поверхность стержня сопрягается с конической поверхностью отверстий, выполненных в ферромагнитном листе и основании, создавая посадку с натягом по всей толщине ферромагнитного листа, что дает возможность применять минимальную толщину ферромагнитного листа, необходимую только для пропускания заданного магнитного потока. К достоинствам предлагаемого технического решения относится и то, что ферромагнитный лист и детали, крепящие его к основанию, изготовленные из одного материала, стыкуются между собой с натягом по всей толщине ферромагнитного листа,что обеспечивает высокую однородность электромагнитных параметров и хорошую магнитную проводимость зубцовой структуры статора, а величина угла конуса конической части стержня, лежащая в пределах от 3 до 4,5, исключает возможность потери части зуба при нарезке зубцовой структуры конические отверстия в ферромагнитном листе и основании достаточно легко сделать методом совместной обработки (развертки), при этом высокая точность не требуется, а инструментальные развертки с такими углами имеются в промышленности конус крепежных деталей достаточно легко обработать токарным способом предлагаемая конструкция позволяет формировать зубцовую структуру статора в двух взаимно перпендикулярных направлениях путем фрезерования и шлифовки, что обеспечивает высокую точность ее геометрических размеров, выступающие концы конической части стержней размером 0,1-0,3 мм при этом сошлифовываются в единую плоскость с ферромагнитным листом и следы стыковки не просматриваются даже при значительном оптическом увеличении в связи с беззазорным соединением конической части стержней с ферромагнитным листом одно- и двухкоординатную зубцовую структуру статора можно выполнить известным методом химического травления посредством фотолитографии, т.к. в беззазорном соединении при травлении не возникают растравы, проникающие в зазоры и пазы склеивание ферромагнитного листа с основанием, выполненное посредством гигроскопичной ткани, пропитанной клеем на основе эпоксидных смол, делает клеевой шов эластичным, защищает его от перегрева при шлифовке, положительно сказывается на их адгезии,резонансных свойствах, температурных колебаниях и позволяет применять в качестве основания гранитно-каменные породы и композитные материалы, а крепление ферромагнитного листа вышеуказанными крепежными деталями совместно с предложенным клеевым соединением значительно повышает надежность и качество крепления и гарантированно исключает расклейку при механической обработке и в период эксплуатации. Фиг. 2 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3