SU1641168A1

SU1641168A1 - Magnetostriction device for micro-movements

Info

Publication number: SU1641168A1
Application number: SU884612182A
Authority: SU
Inventors: A R Aznabaev; P A Grakhov; S T Kusimov; A Z Tlyavlin; L V Grakhova
Original assignee: Ufimsk Aviatsion Inst
Priority date: 1988-12-02
Filing date: 1988-12-02
Publication date: 1993-05-15

Description

Изобретение относится к электро- . технике и может найти применение в приборостроении, станкостроении, оптико-механической промышленности' для осуществления высокочастотных микроперемещений различных объектов, например отражающей пластины адаптивных зеркал.The invention relates to electro. technology and can find application in instrumentation, machine tool, optical-mechanical industry for the implementation of high-frequency micromotion of various objects, such as reflective plates of adaptive mirrors.

Цель изобретения - повышение точности .перемещения объекта.The purpose of the invention is to improve the accuracy of the movement of the object.

На фиг.1-5 показано конструктивное исполнение предлагаемого устройства.Figure 1-5 shows the design of the proposed device.

II

Магнитострикционное устройство микроперемещений (см. фиг.1-4) содержит закрепленный на основании.1 не.сущий элемент 2 из магнитострикционного материала, например пермендюра, с положительным знаком магнитострикции и жестко связанные с ним выходThe magnetostrictive micromotion device (see Figs. 1-4) comprises a non-supporting element 2 of magnetostrictive material, for example permendure, fixed on the base. 1 with a positive magnetostriction sign and the output rigidly connected to it

ной элемент 3 и элемент 4, причем элементы 3 и 4 выполнены по возможности из материалов с одинаковыми или близкими коэффициентами магнитострик- $ ции, но другого знака, чем у материала первого элемента, например из никеля. Обмотка 5 намагничивания охватывает элемент 3,а магнитный поток замыкается по элементам 2 и 4 ιθ через ферромагнитную втулку 6, закрепленную на элементе 4. Один зазор между втулкой и элементом 3 эффективно изменяется при паразитных деформациях элементов 2-4, а другой - между >5 втулкой и элементом 2 - остается неизменным. Нагрузка 7 крепится к элементу 3. Прокладка 8 из немагнитострикционного материала служит для выравнивания магнитного потока в эле-20 ментах 3 и 4.element 3 and element 4, wherein elements 3 and 4 are made, if possible, of materials with the same or similar magnetostriction coefficients, but of a different sign than the material of the first element, for example, nickel. The magnetization coil 5 covers element 3, and the magnetic flux is closed by elements 2 and 4 ιθ through a ferromagnetic sleeve 6, mounted on element 4. One gap between the sleeve and element 3 effectively changes with spurious deformations of elements 2-4, and the other between> 5 sleeve and element 2 - remains unchanged. The load 7 is attached to the element 3. A gasket 8 made of non-magnetostrictive material serves to equalize the magnetic flux in elements 20 and 3.

На фиг.5 изображены воздушные зазоры, образованные вторым элементом и магнитопроводящей втулкой. Рабочий зазор (V намного меньше нерабочего di .'25 Устройство работает следующим образ ом. ’Figure 5 shows the air gaps formed by the second element and the magnetically conductive sleeve. Working clearance (V is much smaller than the idle di .'25 The device works as follows. ’

При подаче управляющего сигнала (тока) в обмотку.намагничивания 5 увеличивается намагниченность эле- эд ментов 2,3, что приводит к перемещению объекта 7. При этом величина рабочего воздушного зазора 3 (фиг.5) остается неизменной. При возникновении противоусилий или других паразитных силовых воздействий на объект ^5 7 изменяются величина рабочего воздушного зазора и его площадь.When a control signal (current) is applied to the magnetization winding 5, the magnetization of the elements 2,3 increases, which leads to the displacement of the object 7. The magnitude of the working air gap 3 (Fig. 5) remains unchanged. When counter-forces or other parasitic force impacts occur on an object ^ 5 7, the size of the working air gap and its area change.

Изменение величины неизменяемого, т.е, нерабочего, зазора мы не учитываем, т.к. он намного больше рабочего. Уменьшение или увеличение рабочего воздушного зазора приводит к изменению намагниченности элементов 2,3, которое за счет дополнительных магнитострикционных деформаций приводит к компенсации противоусилия или паразитного силового воздействия и повышает точность перемещения. При температурном воздействии на элемент 3 со стороны объекта 7 изменяется длина элемента 3 и вследствие этого изменяется рабочий зазор, что вызывает изменение намагниченности элементов 2,3, направленное на компенсацию температурной ошибки за счет дополнительных магнитострикционных деформаций.We do not take into account the change in the value of an unchangeable, i.e., non-working, clearance, because he is much more than a worker. Reducing or increasing the working air gap leads to a change in the magnetization of elements 2,3, which due to additional magnetostrictive deformations leads to compensation of the anti-force or parasitic force and increases the accuracy of movement. When the temperature effect on the element 3 from the side of the object 7, the length of the element 3 changes and, as a result, the working gap changes, which causes a change in the magnetization of the elements 2,3, aimed at compensating for the temperature error due to additional magnetostrictive deformations.

При одновременном и одинаковом температурном воздействии на’ элементы 2,4 также изменяется воздушный зазор, что компенсирует температурную ошибку.At the same and the same temperature effect on the ’elements 2,4, the air gap also changes, which compensates for the temperature error.

Claims

The formula of the invention;

A magnetostrictive microdisplacement device containing two magnetostrictive elements with a common magnetizing winding forming a magnetic circuit, the first element being fixed at one end with the other end and rigidly connected to the second element at the free end of which the movable object is fixed, and the elements are made of materials with different in sign by the magnetostriction coefficients and the coefficients of thermal expansion, the ratio of which is inversely proportional to the operating temperatures of the elements, o characterized in that, in order to increase accuracy, a third magnetostrictive element is introduced into it, located parallel to the first element, fastened rigidly to the first and second elements at the place of their connection, a magnetically conducting sleeve is fixed at the free end of the third element, closing the magnetic circuit between the elements and installed in relation to the second element with a gap, the magnetic resistance of which is greater than the magnetic resistance of the rest of the magnetic circuit, and the material of the third element has a coefficient the magnetostriction of the same sign as the 5 * material of the second element, and the coefficients of thermal conductivity, specific heat and thermal expansion characteristics close to those of the material of the first element.

β-β Type A s-C