SU1089618A1 - Вибродвигатель - Google Patents

Abstract

1. ВИБРОДВИГАТЕЛЬ, содержащий закрепленный на основании пье зокерамический возбудитель, сопр же ный наконечником с боковой цилиндрической поверхностью ротора,и исто ник высокочастотного напр жени , к первому входу которого подключен высокочастотньй выход блока разделе ни  частот, низкочастотный выход которого через последовательно соединенные частотный детектор и источник посто нного напр жени  подключен к второму входу источника высокочастотного напр жени , выход-которого соединен с пьезокерамическим возбудителем , отличающийс  тем, что, с целью повышени  коэффициента полезного действи  вибродвигател , последний снабжен двум  плоскими спирал ми, ротор выполнен в виде пьезокерамического диска с наружным кольцом из износостойкого матеоиапа и электродами, покрывающими основани  диска, при этом перва  плоска  спираль установлена через изол цион-. ный слой на одном из оснований ротора , а втора  закреплена на основании вибродвигател  поверх первой на рассто нии, не превышающем толщины спирали, причем концы первой спирали соединены с различными электродами пъезокерамического диска,, а концы второй - с входом блока разделений частот.

Description

2. Внбродвигатель по п. 1, о т - более личающийс  тем, что толщина наружного кольца из износостойкого материала

составл ет

не

1089618

двадцати амплтитудньгх раэмахов виброперемещений наконечника пьезокерамического возбудител  .

Изобретение относитс  к технике магнитной записи, а именно к привод носителей информации с помощью пьез керамических двигателей. Известен вибродвигатель, содержащий ротор, подпружиненный пьезокерамический элемент сопр женный с боковой поверхностью ротора, исто ник высокочастотных колебаний и генератор импульсов регулируемой частоты и продолжительности, соединенные через электронный переключатель с пьезокерамическим элементом lj . Недостаток известного вибродвига тел  - неравномерное вращение ротора из-за отсутстви  замкнутого контура управлени  его вращением. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  устройство, содержащее закрепленный на основани пьезокерамический возбудитель, сопр женный наконечником с боковой цилин рической поверхностью роторами исто ник высокочастотного напр жени , к первому входу которого подключен высокочастотный выход блока разделе ни  частот, низкочастотный выход которого через последовательно соединенные частотный детектор и ник посто нного напр жени  подключен к второму входу источника высокочастотного напр жени , выход кото рого соединен с пьезокерамическим возбудителем 2J . Недостаток указанного вибродвига тел  - низкий коэффициент полезного действи , что обусловлено сравнительно малой величиной амплитуды, ви раций наконечника пьезокерамического возбудител , вызванное разделе нием пьезокерамического элемента возбрудител  на три части, из которых только одна используетс  как основна , а две другие  вл ютс  пассивными низколобротными элементами в теле вибратора. Кроме того, наличие отверстий в роторе уменьша ет поверхностную жесткость ротора и увеличивает активную составл ющую сопротивлени  нагрузки. Цель изобретени  - повышение коэффициента полезного действи  вибродвигател . Поставленна  цель достигаетс  тем, что вибродвигатель,содержащий закрепленный на основании пьезокерамический возбудитель,сопр женный наконечником с боковой цилиндрической поверхностью ротора и источник высокочастотного напр жени , к первому входу которого подключен высокочастотный выход блока разделени  частот, низкочастотный выход которого через последовательно соединенные частотньй , детектор и источник посто нного напр жени  подключен к второму входу источника высокочастотного напр жени ; выход которого соединен с пьезокерамическим возбудителем, снабжен двум  плоскими спирал ми, ротор вьтолнен в виде пьезокерамического диска с наружным кольцом из износостойкого материала и электродами покрывающими основани  диска . при этом перва  плоска  спираль установлена через изол ционный слой на одном из оснований ротора, а втора  - закреплена на основании вибродвигател  поверх первой на рассто нии , не превьопающем толщины спирали, причем концы первой спирали соединены с разлиБ1ыми электродами пьезокерамического диска ротора, а концы второй - с входом блока разделени  частот. Кроме того, наружное кольцо из износостойкого материала выполнено по толщине не более двадцати амплитудных размахов виброперемещений

наконечника пьезокерамического возбудител  .

На фиг. 1 изображена схема вибродвигател , на фиг. 2 - плоска .спираль , сопр женна  с ротором вибродвигател .

Устройство содержит ротор 1, пьезокерамический элемент 2, сопр женный со ступенчатым наконечником 3, узкий конец 4 которого взаимодействует с боковой цилиндрической поверхностью ротора 1,а широкий подпружинен . Узкий конец 4 поджат к боковой поверхности ротора 1 под углом, близким к 45, к касательной цилиндрической поверхности ротора. Вибродвигатель содержит также источник 5 посто нного напр жени , источник 6 высокочастотного напр жени , блок 7 разделени  частот и частотный детектор 8. Ротор 1 выполнен в виде пьезокерамического диска 9 с наружным кольцом 10 из износостойкого материала . Наружное кольцо 10 предназначено дл  защиты пьезокерамического материала диска 9 ротора 1 от разрушающего воздействи  ультразвуковых колебаний наконечника 4. Вибродвигатель содержит также две плоские спирали 11 и 12. Перва  спираль 11 установлена через изол ционный слой 13 на верхнем основании ротора 1 и вращаетс  вместе с ним. Втора  спираль 12 закреплена на основании вибрдвигател  поверх первой на рассто нии , не превышающем толщины спирали, причем концы спирали 11 соединены с электродами 14 и 15 пьезокерамического диска 9 ротора 1, а концы спирали 12 - с входом блока 7 разделени  частот. Плоские спирали 11 и 12 могут быть выполнены фотохимическим способом из фольгированного текс толита.

Толщина наружного кольца 10 из износостойкого материала не зависит от диаметра ротора и составл ет не более двадцати амплитудных размахов виброперемещений наконечника 4 пьезокерамического возбудител , т.е. равна 1-2 мм.

Вибродвигатель работает следующим образом.

При подаче на пьезокерамический элемент 2 электрических колебаний резонансной частоты в нем возникают ультразвуковые механические продольные колебани , которые, распростран  сь по ступенчатому наконечнику 3, усиливаютс  в узком конце 4. Взаимодействие последнего с ротором 1 носит ударный характер, в результате чего ротор 1 приводитс  во вращательное движение. Ударные импульсы, распростран  сь по ротору 1, проход т наружное кольцо 10 и деформируют диск 9. Вследствие этого на электродах 14 и 15 пьезокерамического диска 9 по вл етс  периодически измен юща с  разность потенциаловJ а по соединенной с ним плоской спирали 11 протекает переменный электрический ток, частота которого равна частоте вибраций узкого конца 4 наконечника 3. а амплитуда пропорциональна амплитуде вибраций последнего. В спирали 12 при этом индуцируетс  переменный ток аналогичных параметров. Поскольку спираль 11 вращаетс , то ток, протекающий по спирали 12, промодулирован по амплитуде, а частота модул ции пропорциональна скорости вращени  ротора 1. Далее сигнал от спирали Т2 поступает в блок 7 разделени  частот, откуда высокочастотна  составл юща  сигнала поступает на источник 6 высокочастотного напржени  дл  осуществлени  автоматической попстройки частоты сигнала,питаюшего пьезокерамический элемент 2, по резонансного режима, а низкочастотна  составл юща  сигнала детектируетс  в частотном детекторе 8 и поступает на источник 5 посто нного напр жени  дл  осуществлени  автоматического регулировани  скорости вращени  ротора 1. Таким образом, в вибродвигателе имеютс  два контура управлени : цепь, состо ща  из элементов 12; 7 6 и 2, предназначенна  дл  обеспечени  резонансного режима работы вибровозбудител , образованного элементами 2, 3 и 4; цепь, состо ща  из элементов 12; 7, 8, 5, 6 и 2, предназначенна  дл  регулировани  скорости вращени  ротора 1. Оба указанных контура необходимы дл  повьш1ени  коэффициента полезного действи  вибродвигател , так как первый исключает необходимость разделени  пьезоэлемента 2 на несколько частей„и тем самым позвол ет максимально использовать его, а второй - необходимость сверлени  отверстий в роторе 1, что исключает

возможность по влени  дополнительной нагрузки на вибродвигатель.

Изобретение позвол ет повысить коэффициент полезного действи  на

UZ.l

15-20% и точность слежени  за равномерностью вращени  ротора вследствие независимости амплитуды низкочастотной составл ющей управл ющего сигнала от скорости вращени  ротора.

11

Claims (2)

1. ВИБРОДВИГАТЕЛЬ, содержащий закрепленный на основании пьезокерамический возбудитель, сопряженный наконечником с боковой цилиндрической поверхностью ротора, и источник высокочастотного напряжения, к первому входу которого подключен высокочастотный выход блока разделе- к второму входу источника высокочастотного напряжения, выход-которого соединен с пьезокерамическим возбудителем, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента полезного действия вибродвигателя, последний снабжен двумя плоскими спиралями, ротор выполнен в виде пьезокерамического диска с наружным кольцом из износостойкого матеоиапа и электродами, покрывающими основания диска, при этом первая плоская спираль установлена через изоляционный слой на одном из оснований ротора, а вторая закреплена на основании вибродвигателя поверх первой на расстоянии, не превышающем толщины спирали, причем концы первой спирали соединены с различными электродами пъезокерамического диска,.

а концы второй - с входом блока разделений частот.

2. Вибродвигатель по π. 1, отличающийся тем, что толщина наружного кольца из износостойкого материала составляет не более двадцати амплитудных раз махов виброперемещений наконечника пьезокерамического воз будителя.