SU641616A1 - Вибродвигатель - Google Patents

Description

Предлагаемое изобретение относитс  к электродвигател м, а именно к вибродвигател м. Известен вибродвигатель дл  элект ропроигрывател , .содержащий сопр жен ный с пьезоэлементами ступенчатый преобразователь продольных колебаний контактирующа  часть icoToporo выполнена в виде расположенных по окружности наклонных стержней, сопр женны своими торцами с тоцом ротора l. Дл  увеличени  момента вращени  ротора необходимо -увеличить зону кон тактировани  преобразовател  колебаний с ротором. Если с этой целью уве личить поперечные размеры преобразовател , то в значательной мере про в тс  паразитные радиальные колебани ,что приведет к дoпoлнитeльны s по Тер м энергии. Известен также вибродвигатель, со держащий ступенчатый преобразователь продольных колебаний, выполненный в виде трубчатого пакетного преобразовател  с двум  пьезоэлементами, узло ва  зона продольных колебаний которо го продлена в виде резонансного диска , вдоль узловой зоны радиальных ко лебаний которого с одной стороны п окружности расположены наклонные стер.жнн, образующие одну из ступеней преобразовател , а с другой - кольцо , образую1цее вторую его ступень {2J . Така  конструкци  вибродвигател  позвол ет использовать возникающие радиальные колебани  дл  вращени  ротора . Недостатком иэнесткого вибродвигател   вл етс  то, что в резонансном диске происходит частичное рассеивание энергии колебаний на периферии диска. Целью изобретени   вл етс  повышение КПД вибродвигател  путем уменьшени  рассеивани  энергии радиальных колебаний, возникающих в узловой зоне продольных колебаний. Дл  достижени  этой цели в вибродвигателе , содержащем ротор и cTyneH- чатый трубчатый пакетный преобразователь продольных колебаний, продленна  узлова  зона которого выполнена в виде чаши, образующей вторую ступень преобразовател . На чертеже схематически изображен предлагаемый эибродвигатель. Предлагаег.1ый вибродвигатель содержит ротор 1 и контактирующий с ним ступенчатый преобразователь продольных колебаний, представл ющий собой пакет Ланжевена 2 с двум  кольцевыми пьезоэлементами 3, 4, электроды которых соединены с генератором высокочастотных колебаний (на чертеже не показан). Узлова  зона продольных колебаний пакета Ланжевена Ьродлена в виде чаши 5, котора  образует широкую ступень преобразовател  колебаний На торцовой поверхности чаши 5 по окружности расположены наклонные стержни 6, образующие узкую ступень преобразовател . Высота пакета Ланжевена выбираетс  равной ЛПР- длина волны продольных колебани  в пакете Ланжевена. Размер чаши 5, обозначенный на чер выбираетс  равным

Лсф.

а

где сф - длина волны сферических колбаний , возникающих в чаше.

Длина . накл онных стержней выбираетс  равной

ъ-.где А„р - длина волны продольных колебаний в наклонных стержн х.

При возбуждении пакета Ланжевена от генератора высокочастотных электрических колебаний в нем возникают выс:окочастотные механические продольные колебани . В узловой зоне колебаний, продленной в виде чаши 5, продольные колебани  преобразуютс  в сферические, а затем,, переход  в наклонные стержни, оп ть в продольные . Усилива сь за счет разницы площадей широкой и узкой ступеней, продольные колебани  привод т во вращение ротор.

Преимущество предлагаемого вибродвигател  в сравнении с прототипом заключаетс  в том, что выполнение широкой ступени в форме чаши предотвращает рассеивание части энергии радиальных колебаний, что повышает КПД двигател .

Проведены лабораторные испытани  предлагаемого вибродвигател ,в сранении с прототипом.

Данные вибродвигател , вз того за прототип.

Частота колебаний преобразовател  70 кГц Подаваем а  на электроды пьезоэлементов мощность5 Вт Площадь поперечного сечени  первой ступени 30 мм Площадь поперечного сечени  второй ступени 300 MI

Преобразователь изготовлен из стли марки Ст. 45

Преобразователь изготовлен из стали Ст. 45

Пьезокерамический преобразователь выполнен в виде двух пол ризованных по толщине колец из ЦТС-19

Ротор изготовлен из преспорошка

Усилие прижима преобразовател  к ротору Угол

Измер ли и сравнивали моменты трогани  роторов вибродвигателей. Дл  этого на валах двигателей закрепл ли шкивы диаметром 2 см, на которые наматывали нити. Один конец нитей закi репл ли на шкивах, другой подсоедин ли к динамометрам. По показани м динамометров судили о моментах трогани  вибродвигателей.

При этом получили следующие результаты испытаний.

Дл  вибродвигател , вз того за прототип, момент трогани  150 Г/см, скорость в ненагруженном режиме 500 об/мин.

Дл  пре.ппагаемого вибродвигател  момент троганн  200 Г/см, скорость 5 в ненагруже-нном режиме 600 об/мин.

Таким образом, момент на валу предлагаемого вибродвигател  возрос в 1,33 раза, а скорость в 1,2 раза в сравнении с прототипом. Причем 0 подаваема  на электроды пьезоэлементов мощность в обоих случа х одинакова (5 Вт), а коэффициент усилени  колебаний в предлагаемом вибродвигателе меньше.

5 Предлагаетс  использование вибродвигател  в качестве привода диска 3лектропроигрывающего устройств а, серийный выпуск которого ориентировочно намечен на 1978 год. Работы gQ по доведению предлагаемого изобрете ,ни  до промышленного использовани  включены в план НИР и в производственный план объединени . Пьезоэлектрический преобразователь олнен в виде двух пол ризованных толщине колец из ЦТС-19 Ротор изготовлен из преспорошка 8 Усилие прижима преобразовател  к ротору 300 Г Угол атакиЗО Данные предлагаемого вибродвигатеЧастота колебаний преобразовател  7 кГц Подаваема  на электроды пьезопреобразовател  мощность5 Вт Площадь поперечного сечени  первой ступени 30 мм Площадь поперечного сечени  второй ступени 200,мм

Claims (2)

1.Бернд В. Электроакустическа  и высокочастотна  техника. Электротехника , т. В 20, 15, 1968, с. 429-431.

2.За вка 2371418/25,

кл. Н 02 N 11/00, 1976, по которой прин то решение о выдаче авторского свидетельства.

/