SU1118810A1

SU1118810A1 - Электромеханический преобразователь гидроусилител

Info

Publication number: SU1118810A1
Application number: SU833542445A
Authority: SU
Inventors: Миндаугас Александрович Малишаускас; Казимерас Миколо Рагульскис; Витас Ионо Линонис; Леонас Стасио Шведас
Original assignee: Каунасский Политехнический Институт Им.Антанаса Снечкуса
Priority date: 1983-01-21
Filing date: 1983-01-21
Publication date: 1984-10-15

Abstract

ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ГИДРОУСИЛИТЕЛЯ , содержащий два консольно установленных на основании пьезокерамических элемента с обоймами, укрепленными на свободных концах, механический узел заслонки, расположенный между соплами, кинематически св занный с обоймами и подпружиненный относительно основани , отличающийс тем, что, с целью стабилизации вь1ходных характеристик при изменении режимов работы и повышени надежности, обоймы расположены на внутренних сторонах пьезокерамических элементов, в обоймах и механическом узле заслонки выполнены конусообразные углублени , кинематическа св зь выполнена в виде заостренных с обеих сторон штифтов, упирающихс в конусообразные углублени обойм и механического узла заслонки, а пьезокерамические элементы выполнены биморфны.ми и расположены таким образом, что плоскость их изгиба сов§ падает с плоскостью перемещени механи (Л ческого узла заслонки. / г 25 22 6 fO 3D 3 231 J I II //. ЛАЛ /I/ }г 00 СХ) 18

Description

Изобретение относитс к гидропневмоавтоматике , а именно к устройствам, преобразующим входной электрический сигнал в перемещение заданного элемента гидроусилител .

Известен электромеханический преобразователь , содержащий несколько пьезокерамических биморфных элементов, склеенных между собой в консольно установленный брусок, свободный конец которого жестко соединен с задаюш.им элементом 1.

В этом устройстве слои кле , которые наход тс не в центре бруска, часто испытывают деформации, значите-тьно превышающие предел упругости кле . Остаточные пластические деформации в клее увеличивают петлю гистерезиса электромеханического преобразовател , вл ютс источником погрешностей гидроусилител , а также уменьшают срок его службы.

Известен также электромехани-ческий преобразователь гидроусилител , содержащий два консольно установленных на основании пьезокерамических биморфных элемента с обоймами, укрепленными на свободных концах, механический узел заслонки , расположенный между соплами, кинематически св занный с обоймами и подпружиненный относительно основани 2.

Недостатками известного преобразовател вл ютс невысока точность как в статическом, так и в динамическом режиме работы, обуславливающа возможность смещени механического узла заслонки при изменении режимов работы, и тем самым невысока надежность устройства в целом.

Целью изобретени вл етс стабилизаци выходных характеристик при изменении режимов работы и повышение надежности преобразовател .

Поставленна цель достигаетс тем, что в электромеханическом преобразователе гидроусилител , содержащем два консольно установленных на основании пьезокерамических элемента с обоймами, укрепленными на свободных концах, механический узел заслонки, расположенный между соплами, кинематически св занный с обоймами и подпружиненный относительно основани , обоймы расположены на внутренних сторонах пьезокерамических элементов, в обоймах и механическом узле заслонки выполнены конусообразные углублени , кинематическа св зь выполнена в виде заостренных с обоих сторон штифтов, у 1ирающихс в конусообразные углублени обойм и механического узла заслонки, а пьезокерамические элементы выполнены биморфными и расположены таким образом, что плоскость их изгиба совпадает с плоскостью перемещени механического узла заслонки.

На фиг. 1 представлена при1щкпиальна схема электромеха ическо1О преобразовател в двух проекци х; на фиг. 2 - узе;1 1

на фиг. 1 (конусные углублени в увеличенном размере).

Электромеханический преобразователь гидроусилител содержит корпус 1, два кон . сольно установленных на основании 2 биморфных пьезокерамических элемента 3 и 4, выполненных из пьезокерамических пластин 5---8 одинаковой толщины. На свободных концах 9 и 10 элементов 3 и 4 жестко насажены обоймы 11 и 12, на внутренних

сторонах 13 и 14 которых выполнены конусные углублени 15 и 16. Кроме того, преобразователь включает механический узел 17 заслонки 18, расположенный между соплами 19 и 20. АЛеханический узел 17 кине5 матически св зан с обоймами 11 и 12 посредством штифтов 21 и 22, заостренных с обоих концов 23-26, причем концы 24 и 25 вход т в конусообразные углублени 27 и 28 механического узла 17. Заслонка 18 установлена внутри тонкостенной трубки 29.

0 Механический узе-т 17 взаимодействует через кинематическую св зь с пружиной 30. Угол заострени o(i (фиг. 2) штифта 21 меньше угла oi углублени 15 в обойме 11. Аналогично выполнены углы di , oij кон5 цов 24-26, вход щие в конусообразные углублени 16, 27 и 28. Пьезокерамические пластины 5-8 покрыты электродами (не показаны) и при соединении их в элементы 3, 4 наружные электроды электрически соединены в один вход 31, а внутренние элек0 троды - в другой вход 32.

Преобразовате«ть работает следующим образом.

При подаче напр жени на пластины 5- 8 в зависимости от пол рности поданного на пр жени и направлени пол ризации пластин 5-8 одни из них, например 5 и 7 укорачиваютс , а другие (6 и 8) удлин ютс , и биморфные Пьезокерамические элементы 3 и 4 изгибаютс , }1апример в левую по чертежу сторону. Усилие от элементов 3 и 4

передаетс через штифты 21 и 22 на механический узел 17 и далее на заслонку 18, котора поворачиваетс , прикрыва сопло 20 и открыва сопло 19. При подаче напр жени противоположной пол рности пьезометрические пластины 5 и 7 удлин ютс , а пластины 6 и 8 укорачиваютс , элементы 3 и 4 изгибаютс в правую по чертежу сторону . При этом заслонка 18 перемещаетс влево но чертежу, прикрыва сопло 19 и открыва сопло 20.

В предложенном преобразователе усилие от биморфных пьезокерамических элементов 3 и 4 на заслонку 18 передаетс через жесткие элементы. Выполнение кинематической св зи в виде штифтов 2 и 22, заострен5 ных с обоих концов 23-26, вход щих в конусообразные углублени 15 и 16, позвол ет точно устанавливать и выдерживать определенное рассто ние между эле.ментамй 3, 4 и заслонкой 18, и не преп тствовать относительному перемещенню между ними. Установка пружины 30 позвол ет осуществл ть суммирование усилий, передаваемых пьезокерамическими элементами 3 и 4, осуществл ть выборку люфтов и исключает кинематические погрещности , которые могут возникать при изнашивании опорных точек.

Слой кле в биморфных пьезокерамических элементах 3 и 4 при использовании пластин 5-8 одинаковой толщины находитс в центре биморфа, в нейтральной плоскости изгиба элементов 3 и 4, и поэтому претерпевает минимальные деформации, что способствует долговечности устройства.

Технико-экономическа эффективность от использовани предложенного преобразовател заключаетс в повыщении быстродействи , точности, а также в уменьшении потребл емой мощности гидроусилител .

Claims

ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ГИДРОУСИЛИТЕЛЯ, содержащий два консольно установленных на основании пьезокерамических элемента с обоймами, укрепленными на свобод- д 231 21 24 25 22 16 10 30 j 20 ных концах, механический узел заслонки, расположенный между соплами, кинематически связанный с обоймами и подпружиненный относительно основания, отличающийся тем, что, с целью стабилизации выходных характеристик при изменении режимов работы и повышения надежности, обоймы расположены на внутренних сторонах пьезокерамических элементов, в обоймах и механическом узле заслонки выполнены конусообразные углубления, кинематическая связь выполнена в виде заостренных с обеих сторон штифтов, упирающихся в конусообразные углубления обойм и механического узла заслонки, а пьезокерамические элементы выполнены биморфными и расположены таким образом, что плоскость их изгиба совпадает с плоскостью перемещения механического узла заслонки.