RU2286002C1

RU2286002C1 - Piezoelectric motor

Info

Publication number: RU2286002C1
Application number: RU2005112159/06A
Authority: RU
Inventors: нин Юрий Иванович Меремь (RU); Юрий Иванович Меремьянин; Владимир Валерьевич Бушуев (RU); Владимир Валерьевич Бушуев; Людмила Николаевна Бушуева (RU); Людмила Николаевна Бушуева; Ольга Васильевна Володькина (RU); Ольга Васильевна Володькина
Priority date: 2005-04-22
Filing date: 2005-04-22
Publication date: 2006-10-20

Abstract

FIELD: electrical engineering; driving recorders and tape mechanisms of magnetic data media.

SUBSTANCE: proposed motor has piezoids in the form of bimorph plates and mobile unit in the form of ratchet gear; plates are disposed radially so that on one end they are fixed on base and loose ends of plates are enclosed by round drive belt that couples them with ratchet gear; location plane of plates is perpendicular to ratchet gear axis of revolution.

EFFECT: enhanced efficiency due to increased torque.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах привода самописцев и ленточных механизмов магнитных носителей информации.The invention relates to electrical engineering and can be used in drive devices for recorders and tape mechanisms of magnetic media.

Наиболее близким к изобретению является синхронный пьезоэлектрический двигатель, содержащий пьезоэлементы в виде биморфных пластин и подвижный узел (SU 430459 А, кл. Н 01 L 41/08, опубл. 30.05.1974).Closest to the invention is a synchronous piezoelectric motor containing piezoelectric elements in the form of bimorph plates and a movable unit (SU 430459 A, class H 01 L 41/08, publ. 30.05.1974).

Недостатком указанного двигателя является невысокий момент вращения, обеспечиваемый двигателем.The disadvantage of this engine is the low torque provided by the engine.

Задача изобретения - увеличение момента вращения двигателя.The objective of the invention is the increase in engine torque.

Поставленная задача решается за счет того, что в пьезоэлектрическом двигателе, содержащем пьезоэлементы в виде биморфных пластин и подвижный узел, последний выполнен в виде храпового механизма, а биморфные пластины одним концом закреплены неподвижно на основании и расположены радиально в одной плоскости, свободные концы биморфных пластин охвачены пасиком, связывающим их с храповым механизмом, причем плоскость расположения пластин перпендикулярна оси вращения храпового механизма.The problem is solved due to the fact that in a piezoelectric engine containing piezoelectric elements in the form of bimorph plates and a movable unit, the latter is made in the form of a ratchet mechanism, and bimorph plates at one end are fixed motionless on the base and are located radially in one plane, the free ends of the bimorph plates are covered pasik connecting them with the ratchet mechanism, and the plane of the plates is perpendicular to the axis of rotation of the ratchet mechanism.

На фиг.1 схематично изображен пьезоэлектрический двигатель, а на фиг.2 - его разрез по А-А.Figure 1 schematically shows a piezoelectric motor, and figure 2 is a section along aa.

Двигатель содержит биморфные пьезоэлементы 1, склеенные резиной 2, выходной вал 3, храповый механизм 4, пасик 5.The engine contains bimorph piezoelectric elements 1 glued with rubber 2, the output shaft 3, the ratchet mechanism 4, pasik 5.

Двигатель работает следующим образом.The engine operates as follows.

При подаче переменного напряжения на биморфные пьезоэлементы 1 последние изгибаются и их подвижные концы совершают колебательные движения с частотой подаваемого напряжения. Пасик, охватывающий эти подвижные концы, начинает также совершать колебательные движения, которые передаются храповому механизму, преобразующему колебательные движения во вращательное движение выходного вала 3.When applying an alternating voltage to the bimorph piezoelectric elements 1, the latter bend and their moving ends oscillate with the frequency of the applied voltage. Pasik, covering these moving ends, also begins to make oscillatory movements, which are transmitted to the ratchet mechanism, which converts the oscillatory movements into the rotational movement of the output shaft 3.

Для повышения момента вращения двигателя множество биморфных пьезоэлементов электрически соединены параллельно, радиально установлены и охвачены пасиком, образуя шкив. Движение через пасик передается на храповый механизм.To increase the engine torque, many bimorph piezoelectric elements are electrically connected in parallel, radially mounted and covered by a pasic, forming a pulley. Movement through the pasik is transmitted to the ratchet mechanism.

В результате этого изгибный момент каждой пластины суммируется друг с другом и получается значительный по величине момент вращения.As a result of this, the bending moment of each plate is summed with each other and a significant moment of rotation is obtained.

По сравнению с известными пьезоэлектрическими двигателями в заявляемом устройстве выше ресурс работы из-за отсутствия износостойких прокладок, так как момент вращения передается через резиновый пасик. Ресурс работы пасика из силиконовой резины стабилен и очень продолжителен. Кроме того, существующие пьезоэлектрические двигатели с большим моментом вращения требуют для своего питания использования специальных преобразователей постоянного напряжения в напряжение ультразвуковой частоты (В.В.Лавриненко, И.А.Карташов, B.C.Вишневский. "Пьезоэлектрические двигатели", Москва. "Энергия". 1980, с.32-33, 83-89).Compared with the known piezoelectric motors in the inventive device, the service life is higher due to the absence of wear-resistant gaskets, since the torque is transmitted through the rubber pasik. The service life of pasik made of silicone rubber is stable and very long. In addition, existing high-torque piezoelectric motors require special converters of constant voltage to ultrasonic frequency voltage for their power supply (V.V. Lavrinenko, I.A. Kartashov, BCVishnevsky. "Piezoelectric motors", Moscow. "Energy". 1980, p. 32-33, 83-89).

Для описываемого пьезоэлектрического двигателя источником питания может быть обычная сеть с частотой 50 Гц.For the described piezoelectric motor, the power source can be a conventional network with a frequency of 50 Hz.

Claims

A piezoelectric engine containing piezoelectric elements in the form of bimorph plates and a movable unit, characterized in that the movable unit is made in the form of a ratchet mechanism, and bimorph plates with one end fixed motionless on the base and located radially in the same plane, the free ends of the bimorph plates are covered by a pasic connecting them with a ratchet mechanism, the plane of the plates being perpendicular to the axis of rotation of the ratchet mechanism.