CS201560B1

CS201560B1 - Method of mechanical prestressing of the combined piezzoelectric convertor

Info

Publication number: CS201560B1
Application number: CS793469A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Skvor; Zdenek Kleps; Aladar Borszeky
Original assignee: Zdenek Skvor; Zdenek Kleps; Aladar Borszeky
Priority date: 1979-05-18
Filing date: 1979-05-18
Publication date: 1980-11-28

Description

Vynález řeší způsob mechanického přepínání složeného piezoelektrického měniče.The present invention provides a method for mechanically switching a compound piezoelectric transducer.

Dosavadní způsob předepínání složených piezoelektrických měničů je založen na použití dynamometrického klíče. Přesnost nastavení kroutícího momentu a jemu odpovídajícího předpětí při použití tohoto způsobu není dostatečná a jednoznačně reprodukovatelná.The prior art method of biasing compound piezoelectric transducers is based on the use of a dynamometric key. The accuracy of the torque setting and its corresponding preload using this method is not sufficient and unequivocally reproducible.

Uvedené nedostatky odstraňuje způsob mechanického předepínání složeného piezoelektrického měniče, při němž se piezokeramické destičky, oddělené elektrodou, sevřou dotažením předepínacího šroubu mezi zakončovací nástavce podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že se předepínací šroub před' jeho konečným dotažením zahřeje.These drawbacks are overcome by a method of mechanically prestressing the compound piezoelectric transducer, in which the piezoelectric plates separated by the electrode are clamped by tightening the biasing screw between the end pieces of the invention. Its essence is that the pre-tensioning screw is heated before it is finally tightened.

Výhodou způsobu podle vynálezu je při dodržení jednotného montážního postupu zmenšení rozptylu velikosti mechanického předpětí složených· piezoelektrických měničů.The advantage of the method according to the invention is to reduce the scatter of the magnitude of the mechanical preload of the compound piezoelectric transducers, while maintaining a uniform assembly procedure.

Podstata vynálezu a jeho výhody jsou blíže objasněny na popisu příkladu jeho provedení pomocí připojeného výkresu.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention and its advantages are illustrated in more detail in the description of an exemplary embodiment thereof with reference to the accompanying drawing.

Piezoelektrický měnič sestává z piezokeramických destiček 1 a2, oddělených elektrodou 3 a sevřených předepínacím šroubem 6 mezi zakončovací nástavce - radiátor 4 ,a reflektor 5. Střední část 7 předepínacího šroubu 6 je osazena, aby nedošlo k vodivému spojení piezokeramických destiček 1 a 2 a elektrody 3 s předepínacím šroubem 6. Předepínací šroub 6 se před montáží složeného piezoelektrického měniče zahřeje na předem stanovenou teplotu, která závisí na mechanických a tepelných vlastnostech materiálu předepínacího šroubu, na rozměrech a na pracovní teplotě celé soustavy. Zahřátým předepínacím šroubem 6 se volným dotažením spojí jednotlivé části piezoelektrického měniče a po jeho zchladnutí dojde vlivem smrštění k vytvoření požadovaného předpětí.The piezoelectric transducer consists of piezoceramic plates 1 and 2 separated by an electrode 3 and clamped by a pre-tensioning screw 6 between the terminating extensions - radiator 4 and a reflector 5. The central part 7 of the pre-tensioning screw 6 is fitted to prevent With the pre-tensioning screw 6. The pre-tensioning screw 6 is heated to a predetermined temperature depending on the mechanical and thermal properties of the pre-tensioning screw material, the dimensions, and the operating temperature of the entire system before assembly of the compound piezoelectric transducer. The individual parts of the piezoelectric transducer are loosely tightened by the heated pre-tensioning screw 6 and, after cooling, the desired preload is created due to shrinkage.

Tak například pro materiál ČSN 12042 je koeficient lineární roztažnosti pro tuto ocel v rozmezí teplot 100 až 300 °C rovenFor example, for the material ČSN 12042, the coefficient of linear expansion for this steel is equal to between 100 and 300 ° C

12,2.10⁶ až 13,2.10-θ [mm/K].12.2.10 ⁶ to 13.2.10-θ [mm / K].

Pro požadované předpětí T = 30 MPa při průměru měniče 0 38 mm je šroub M 8 ohřát na teplotu 260 °C. U šroubu M 10 je za stejných podmínek potřebná teplota 174°C. U šroubu M 10, který je ve střední části své délky osazen na 0 8 mm je potřebná teplota 221 °C. Teploty jsou nižší nežli Curieho teplota piezokeramických hmot,, která činí 270 až 350 °C. Zahřátí šroubu lze provést do teplot přibližně 240 °C až 300 °C například v silikonovém oleji. Není, nebezpečí, že do201560For the required preload T = 30 MPa at an inverter diameter of 0 38 mm, the screw M 8 is heated to 260 ° C. The screw M 10 requires a temperature of 174 ° C under the same conditions. The screw M 10, which is set to 0 8 mm in the middle of its length, requires a temperature of 221 ° C. The temperatures are lower than the Curie temperature of the piezoceramic masses, which is 270-350 ° C. The screw can be heated to temperatures of approximately 240 ° C to 300 ° C, for example in silicone oil. There is no danger to do201560

Jflě k degradáfci vlastností piezokeramických destiček 1 a 2, protože piežbkeramické materiály mají dostatečně VýSbkOU dtiříehb teplotu, bsážeňí předepínácího Šroubu 6 zabraňuje přímému přestupu tépla á žákohčovací nástavce jsou dostatečné hmoťhé á ták zářUědjí bdVod tepla z předepínácího šroubu 6.In addition to degrading the properties of the piezoceramic plates 1 and 2, since the piezoceramic materials have a sufficiently high cutting temperature, the biasing of the biasing screw 6 prevents direct heat transfer, and the enrichment bosses are sufficiently dense and the brewing heats the heat transfer bore 6.

PREDMETSUBJECT

Claims

SUBJECT

Method of mechanical pre-stressing of a compound piezoelectric transducer, in which the piezo-ceramic plates separated by an electrode are clamped by tightening the pre-stressing screw.