SU693493A1 - Вибродвигатель - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к пьезоэлектрическим устройствам и может быть использовано в пьезоэлектрическом приводе

Известен вибродвигатель, содержащий пьезоэлектрический преобразователь, выполненный из пьезоэлектрических пластии образующих треугольник, взаимодействующий вершинами с ротором, при этом электроды каждой из пластин подсоединены к трехфазному генератору колебаний tlj . Этому вибродвигателю свойственна несимметричность параметров движени подвижного элемента при реверсировании.

Известен вибродвигатель, содержащий генератор электрических колебаний, выход которого соединен с электродами пьезоэлектрической пластины, прижатхэй к подвижному элементу 2J.

Целью изобретени   вл етс  повыщение качества реверсировани  путем создани  полной симметрии параметров движени  под;вижного элемента.

Достигаетс  это тем, что один из электродов пьезоэлектрической пластины

разделен вдоль и поперек на четное число симметричных частей, которые попарнопиагонально соединены между собой.

На фиг, 1 дана конструкци  линейного вибро двигател ; на фиг, 2 - изображена схема соединени  выхода генератора электрических колебаний с электродом пьезоэлектрической пластины; на фиг, 3 - разрез А-А на фиг, 2; на фиг, 4 - конструкци  вифодвигател  вращательного движени ; на фиг, 5 - диаграмма распределени  амплитуды А продольных колебаний по длине Ij пластины; на фиг, 6 - диаграмма распределени  амплитуды А у из- гибных колебаний по длине L пластины; на фиг. 7 - диаграмма амплитудно-частотных характеристик продольных А и изгибных А колебаний пьезоэлектрической пластины; на фиг. 8 - диаграмма фазочастотных характеристик продольных Р к изгибных Fy. колебаний пьезокерамической пластины.

Линейный вибродвигатель содержит пьезоэлектрический преобразователь, выпопненный , например, из материала УТС-23, в ввде ппастины 1, к которой прюфеплены два башмака 2 и 3, изготовленные из износостойкой керамики, например 22ХС, Башмаки 2 и 3 пружиной 4 прижаты к подвижному элементу - ползуну 5, выполненному, например, из сплава ХёГ, установленному на направл ющих 6, закрепленных в корпусе 7 (см, фиг.1) Эпектрод 8 пьезоэлектрической пластины 1 заземлен, а электрод 9 разделен на 4 симметричные части. Пьезо элемент 1 подключен к генератору Ю электрических колебаний. Симметричные части 11, 12, 13 и 14 соединены между собой попарно-диагональ но, т.е. 11 с 13, а 12 с 14 и-через переключатель 15 подключены к выходу генератора Ю электрических колебаний (см. фиг. 2). Вибродвигатель вращательного движени  (см. фиг. 4) отличаетс  от линейного тем, что подвижный элемент выполнен в виде ротора 16, а пьезоэлектрический преобразователь, содержит, например, две пьезоэлектрические пластины 17 и 18, ба1Ш 1аками 19 и 20 прижатых к ротору 16; Линейный вибродвигатель работает следукйцнм образом. При по влении на выходе генератора Id электрических колебаний синусоидаль кого напр жени  в пьезоэлектрической пластине возбуждаютс  продольные с амплитудой А j (см. фиг. 5) и изгибные /с амплитудой AS, (ciwt. фиг. 6) колебани . Размеры и параметры пьезоэлектрической ппастины 1 подофаны так, что в ней устанавливаютс  продольные (см, фиг 5) колебани  с одним узлом колебаний и йзгибные (см. фиг. 6) колебани  в виде сто чей вотгны с трем  узлами колеба ний. Резонансна  частота f продольных колебаний близка it резонансной , частоте - M..fC.,t. , Ау иарибных колебаний . : Предельна  разность между этими час тотами создаетс  Д (см. фиг, 7). Фазовые характеристики (см. фиг. 8) про дольоых и изгибных колебаний также сдвинуты одна относительно другой на AF. Из-за этого на пластине 1 прикрепленные башмачки 2 и 3 синхронно совершают эллиптические движени  в плоскост чертежа (см. фиг. 1). В 1феделах одного цикла эллипсообразного оборота башмачков 2   3 лни проскальзывают относител ifc ползуна в течение первой половины шпкла и заклиниваютс  в другой половине цикла. Из-за этого ползун 5 начинает двигатьс  по направлению, указанному стрелкой на фиг. 1. Реверсирование движени  происходит при помощи переключател  15, который присоедин ет другую группу электродов к генератору 10 электрических колебани - вследствие чего фаза изгибных колебаний измен етс  относительно фазы продольных колебаний на 180 (пунктирна  крива  на фиг. 6) Вибродвигатель вращательного движени , представленный на фиг. 4, работает аналогичным образом. При по влении на выходе генератора 10 электрических колебаний синусоидального напр жени  в пьесоэлектрических пластинах 17 и 18, к которым соответственно прикреплены два башмачка 19 л 2О (фиг. 4), возбуждаютс  продольные, с амплитудой Ау. , и изгибные, с амплитудой А колебани . Башмачки 19 и 20 совершают эллипсообразный движени  и в пределах одного цикла эллипсообразного их оборота они проскальзывают отиэсительно ротора 16 в теченле первой половины цикла и заклиниваютс  в другой половине цикла, создава  вращательный момрнт ротора 16. Разность ДР выбираетс  соответствую щей скорости передййжени  подвижного элемента - ползуна или ротора. Поэтому предложенный вибродвкгатель обеспечивает повьпиенную максимальную скорость движени  подвижного элемента. Таким образом, разделение электрода пьезоэлектрической пластины вдоль и поперек на четнЪё число симметричных частей при реверсирований создает полную симметрию параметров движени  подвижного эле лента,. Формула идо б р е т е н и   Вибродвигатель, содержащий генератор электрттческих колебаний, выход которого соединен с электродами пьезоэлекТрической пластины, прижатой к подвижному элементу, отличающийс  тем, чгго, с целью повышени  качества реверсировани  путем создани  полной симметрии параметров подвижного элемента, один из апектр11дов пьезоэлектрической пластины разделен вдоль и поперек на

5693493.6

четное число симметричных частей, кото-1. Авторское свидетельство СССР

рые попарно диагонально соединены между № 480875, кЯ; F 16 И 17/ОО, собой.11.05.1973.

Источники информации,s N9 474730, кл. G 01 М 29/00,

прин тые во внимание при экспертизе14,04.1972 (грототип).

2. Авторское свидетельство СССР

ф-

66

фуг/

А-А

е

,9 1

1

Фиг.2

Фи&.З

Нг