Claims (3)
Изобретение относитс к области радиотехники и может быть использовано при конструировании и производстве электромеханических фильтров, а также в других устройствах электромеханического преобразовани энергии. Известны электромеханические преобразователи крутильных колебаний, работающие на при ципе магнитострикциошюго эффекта 1. В этих преобразовател х крут щий момент возникает в результате взаимодействи кругово го и продольного магнитных полей. Полоса пропускани электромеханического преобразовател зависит от коэффициента электромеханической св зи, который у магнитострикционных преобразователей не превыщает 10-12%. Это в значительной степени ограничивает применение таких преобразователей при конструировании ишрокополосных фильтров. В некоторой степени этот недостаток устран етс применением пьезокерамических преобразователей. Наиболее бщзким по технической сущности к изобоетению вл етс электромеха1шческий преобразователь крутильных колебаний 2, содержащий пассивные участки, разделенные или св занные между собой, с жестко закрепленными на них своими концами активными участками . Крут щий момент возникает за счет изгибных колебаний биморфов, образованных из отдельных , не скрепленных друг с другом пьезокерамических пластин и работающих на основной частоте. Повышение коэффициента электромеханической св зи такого преобразовател путем увеличени количества пьезокерамических пластин ограничено принципом его работы и конструктивного исполнени : число пар пластин, образующих биморфы, практически не может быть больще двух. Ограничение на величину коэффициента электромеханической св зи данного преобразовател накладывает и тот факт, что плоскости изгиба пьезокерамических биморфов не проход т через ось вращени , а сами биморфы выполнены из отдельных пластин, не скрепленных непосредственно друг с другом. Целью изобретени вл етс увеличение ко-, эффициента электромеханической св зи преобразовател крутильных колебаний, а также созцание более простой и технологической конструк Это достигаетс тем, что в предлагаемом преобразователе активные участки в виде биморфов выполиены из двух пьезокерамических пластин, жестко скрепленга)х между собой по плоскост м одиоимениого знака пол ризации, и закреплены параллельно друг другу и симметршщо относительно оси враще1ш преобразовател , лежащей в плоскости соедине1ш пьезокера гаческих пластин. На фиг. 1 показан вариант описываемого преобразовател с цилиндрическими пассивными элементами дл двух (а) и дл трех (б) бимор ФСБ; на фиг. 2 - вариант плоской коиструктйш преобразовател дл двух (а) и шести (6) биморфов . Устройство содерж 1т пьезокерамические биморфы1 и пасс1шиые )частки 2. Возбуждение колебаний в равномерно пол ризованных по толвдп-ю пьезопластинах может быть реализовшю известными методами 3. Ре: сим крутильных колебаний обеспечиваетс за счет того, что биморфы совершают изгибные колеба1ш , при которых векторы скоростей их концов (или силы, воз5шкающие на концах ) направлены в разные стороны и перпендикул рны плоскост м изгиба биморфов. Это про иллюстрировано на фиг. 1а пу1и тирной лшшей. При такой конструкции преобразовател число активных биморфов, например, в случае цилиндрического исполнени пассивных элементов ограничено только технологическими возможност ми . Формула изобретени Электромеханический преобразователь крутильных колебаний, содержашлй пассизные участки , разделенные или св занные между собой, с жестко закрепленными на них своими концами активными участками, отличающийс тем, что, с целью увеличени коэффициента электромеханической св зи и упрощени конструкции , ;активные участки выполнены из двух пьезокерамических пластин, жестко скрепленных между собой по плоскост м одноименного знака пол ризации, и закреплены параллельно друг другу и симметрично относительно оси враще1ШЯ преобразовател , лежащей в плоскости соединени пьезокерамических пластин. Источ1Я ки информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Петров А. Н., Шматченко В. М. Полосовые электромеханические фильтры радиочастот, Госэнергоиздат , М., 1961. с. 106-109. The invention relates to the field of radio engineering and can be used in the design and production of electromechanical filters, as well as in other devices for electromechanical energy conversion. Electromechanical transducers of torsional vibrations are known that operate on the magnetostrictive effect 1. In these transducers, the torque arises as a result of the interaction of circular and longitudinal magnetic fields. The bandwidth of an electromechanical converter depends on the coefficient of electromechanical coupling, which in magnetostrictive converters does not exceed 10-12%. This greatly limits the use of such converters in the design of high bandpass filters. To some extent, this disadvantage is eliminated using piezo-ceramic transducers. Most technically intuitive is an electromechanical transducer of torsional oscillations 2, containing passive sections separated or interconnected with active sections rigidly fixed on them with their ends. The torque occurs due to bending oscillations of bimorphs, formed from separate piezoceramic plates not fastened to each other and operating at the fundamental frequency. The increase in the electromechanical coupling coefficient of such a converter by increasing the number of piezoceramic plates is limited by the principle of its operation and design: the number of pairs of plates forming bimorphs can hardly be more than two. The limitation on the magnitude of the electromechanical coupling coefficient of this converter imposes the fact that the bend planes of piezoceramic bimorphs do not pass through the axis of rotation, and the bimorphs themselves are made of separate plates that are not fastened directly to each other. The aim of the invention is to increase the co- and the effect of electromechanical coupling of a torsional vibration transducer, as well as to create a simpler and more technological structure. In the proposed transducer, the active sites in the form of bimorphs are made of two piezoceramic plates, rigidly bonded planes of the single-name sign of polarization, and are fixed parallel to each other and symmetrically about the axis of rotation of the transducer lying in the plane of the junction of the piezoker plates ting. FIG. 1 shows a variant of the described converter with cylindrical passive elements for two (a) and three (b) FSB bimor; in fig. 2 is a variant of a flat co-structural converter for two (a) and six (6) bimorphs. The device contains 1t piezoceramic bimorphs 1 and passive parts) 2. The excitation of oscillations in uniformly polarized piezoplates can be realized by known methods 3. Re: This torsional oscillations are provided by the fact that bimorphs make bending oscillations with which their velocity vectors of the ends (or the forces appearing at the ends) are directed in different directions and perpendicular to the bend planes of the bimorphs. This is illustrated in FIG. 1a puerty lash. With this design of the converter, the number of active bimorphs, for example, in the case of a cylindrical version of the passive elements, is limited only by technological capabilities. The invention of the Electromechanical transducer of torsional vibrations, containing passive sections, separated or interconnected, with active sections rigidly fixed to them at their ends, characterized in that, in order to increase the electromechanical coupling coefficient and simplify the design, the active sections are made of two piezoceramic plates rigidly fastened together in planes of the same sign of polarization, and fixed parallel to each other and symmetrically relative to the axis of rotation 1W transducer lying in the plane of the junction of the piezoceramic plates. Sources of information taken into account during the examination 1. Petrov A.N., Shmatchenko V.M. Bandpass Electromechanical Radio Frequency Filters, Gosenergoizdat, Moscow, 1961. p. 106-109.
2.Авторское свидетельство N 433622, кл. Н 04 R 17/00, 1972 (прототип). 2. Author's certificate N 433622, cl. H 04 R 17/00, 1972 (prototype).
3.Патент США № 3004176, кл. 310-9.1, 1961.3. US patent number 3004176, cl. 310-9.1, 1961.
иглneedles
/,/,
XX
:/: /
УHave
УHave
zz