SU705569A1 - Способ осуществлени микроперемещений - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ МИКРОПЕРЕМЕЩЕНИЙ

1

Изобретение относитс  к точному приборостроению и предназначено, в частности , дл  осуществлени  высокоточных линейных и угловых микроперемещений и микроподач в узлах контрольно-измерительных , оптических, оптико-механических приборов. Оно может широко примен тьс  также в точном станкостроении и машиностроении дл  осуществлени  аналогичных перемещений в узлах прецизионных металлорежущих станков, микроманипул торов и т.п.

Известен способ осуществлени  микроперемещений , заключающийс  в том,. что в теле рабочего органа, преобразовател  перемещени  тем или иным физическим эффектом, например магнитострйкцией , вызывают упругие деформации. Перемещени  выходного конца преобразовател , обусловленные этими деформаци ми, сообщаютс  перемещаемому объекту непосредственно или через промежуточный механизм 1 Недостатком этого способа  вл етс  большое врем  отработки заданного перемещени .

Известен способ :осуществлени  микроперемещений , заключающийс  в созда1ши в исполнительном элементе упругих деформаций воздействием физического пол , например воздействием электрического пол  на пьезоэлектрический исполнител ный элемент 2.

Недостаток известного способа заключаетс  в низкой точности и большом времени отработки заданных перемещений.

Цель изобретени  - повышение точности и сокращение времени отработки заданных перемещений.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что на исполнительный элемент оказывают воздействие полем повышенной интенсивности , а после отработки перемещени , превышающего заданное, снижают интенсивность пол  до уровн , определ емого заданным перемещением. Это позвол ет устранить упругое последствие и все отрицательные последстви , обусловленные ими П р им ё р.Лп осушествлени высокоточных микроперёмещений с при 1енёнием обратного пьезоэффекта на управл ющие электроды пьеооэлектрнческогЪ преобразовател  пакетного типа, собранного из отдельнь1Х пьезоэлементов, поДаетс  электрическое напр жение, превьпиаюшее на ли величину УЗ соответствующую задаййому перемещению Хз Затем после отработки преобразователем перемещени  .дХ- дополнительное пе|)емещение, обусловленное избыточным напр жением значение н пр жени  снижаетс  до велв ины УЗ , определ емой заданным пере : . II - У , Ua л , где 9) продольный пьезомойул1ь материала преобразовател , и фиксируетс  на этом уровне. Опыты показали, что в результате выходной конец преобразовател  и вместе с ним перемещаемый объект четко останавливалис и фиЙёйрЬйаййсь в заданном положении. На фиг, 1 и 2 приведены графики, иллюстрирующие процессы отработки пе-. ремещений по известному способу (крива  2 на фиг. 1) и предлагаемому спосо бу (крива  2 на фиг. 2). Из фиг. 1 вид во, что это перемещение. Отработанное известным способом, содержит две составл ющие X с, и X ч. Оейовнй  часть перемещени  Х , соответстбуйэща  учас ку ОА кривой 2, происходит практически d йрйложемём упрам ющёГо нШрйжёни . за промежуток времени Т . Допопнительное перемещение Х, обусловленное упругим последействием, носит апериодический характер, аналогично про цессу зар дки егСжости через резистор, и происходит с плавно убывающей до нуЛЯ скоростью. Теоретически этот процесс плавани  продолжаетс  бесконечно долго, Предлагаемый способ позвол ет исклю чить указанную апериодическую составл ющую перемещени . Как видно из (иг. 2, заданное, перемещение отрабатываетс  четко в течение конечного времени Та , значительно меньшего времени отработки Т -f Т в известном способе. При этом по предлагаемому способу происходит топроцентна  отработка заданного перемещени , а по известному способу частична  из-за наличи  в нем аперио- . дической составл ющей. Значени  избыточного напр жени  ди и соответствующего ему дополнительного перемещени  д X определ лись экспериментально в зависимости от величинь и скорости заданных перемещений. Формула и v3 обретени  Способ осуществлени  микроперемещений , заключающийс  в создании в испол- ййтельном Элементе упругих деформаций воздействием физического пол , например воздействием электрического пол  на пьезоэлектрический исполнительный элемент , отличающийс  тем, что, с Целью повыще га  точности и сокращени  времени отработки заданных перемещений , на исполнительный элеметгг оказывают воздействие полем повыщенной интенсивности, а после отработки перемещени , превьпиающего заданное, снижают интенсивность пол  до уровн , О1федел емого заданным перемещением. Источники информации, прин тые во внимание При экспертизе: 1. Бергман Л. Ультразвук и его применение в науке и технике. М., ИЛ, 1956, с. 42-62. 2. Глозман И. А. Пьезокерамика. - М., Энерги , 1967, с. 135-142 (прототип ).