Claims (2)
ДВИГАТЕЛЬ ) гчьезокерамическим цилиндром со стороны его сквозного отверсти . На чертеже изображен предложенный 1Вигатель в разрезе. Он содержит цилиндрический корпус 1, в котором расположены фиксирующие узльл 2 и 3, тзыполненные s виде монолитных пьезокер .амических цилиндров переменного сечени со сквозными осевыми отверcTHHMj-i к частичной метализацией поверхностей , подвижна часть 4 с рабочим элементом (На чертеже не показан ), кольцевые мембранн 5 (по две на каждый фиксируюуий узел), жестко закрепленные х корпусу 1 и торцам пьазокерагумческих цилиндров фикси-руюших узлов 2 и 3, и четыре разреакые цилиндрические шайбы 6 (по две на каждый сЬиксируюищй узел) , положение которых фиксируетс на пер ферийных участках внутренних поверх ностей пьезокерамических цилинд1:)о:а. пьезокерамический цнлинд э фиксирую щх узлов 2 и 3 имеет две кольцевых проточки 7 и 8, выполненЯые симметрично на противоположных его торцах ка одинаковом рассто нии от его оси врашени , и образующее два тонкостенных цилиндра 9, на внутреннюю и верхнюю поверхности ко рых нанесены возбуждающие элект::юды дл осуществлени отработки перемеш НИИ подвижной части,и один толстост йый цилиндр 11, на торцовые поверхности которого нанесены возбужгаюши э.-ьектроды 12 .дгш осуществлени фиксации положени подвижной части, причем электроды 10 и 12 изолирэваи остальных частей пьезокерамигееKCij .O- цилиндра и д.оу1 от щзуга. На чертеже блок управлени и соедините нь:й проводники не показаны. Работает двигатель следующим образом. В исходном состо нии производитс фиксаци положени подвижной части за. счет влени обратного пьезоэфФе ТВ путем подачи на металлизированны торцовые поверхности, т.е. электроды 12 фиксйрующего узла 3, электрическо напр жени такой пол рности, чтобы произоишо увеличение размеров толст стенного цилиндра 11 в радиальном направлении, что вызовет зажатие ра резной шайбы 6 и . соответственно фик цию положени , В первом рабочем так те; осуществл етс смещение фиксирую щего узла 2 о-тносительно подвижной части 4 в осевом направлении путем подачи на металлизированные внутрен ние и внешние поверхности тонкостен ных цилиндров 9 фиксирующего узла 2 электрического напр жени Б такой пол рности, чтобы один из тонкостен ных цилиндров 9 (например, верхний) увеличил свои размеры в осевом направлении , а другой - уменьшил их,. Так как кольцевые мембраны 5 жестко закреплены на торцах пьезокерамичес кого цилиндра узла .фиксации 2, то центральные части мембран смест тс в осевом направлении. Во втором рабочем такте производитс фиксаци положени фиксирующего узла 2 в деформированном состо нии путем подачи на металлизированные торцовые поверхности толстостенного цилиндра 11 электрического напр жени соответствующей пол рности. В третьем рабочем такте осуществл етс устранение фиксации положени фиксирующего узла 3 путем подачи на металлизированные торцовые поверхности толстостенного цилиндра 11 фиксирующего узла 3 электрического напр жени такой пол рности, чтобы произошло уменьшение размеров толстостенного цилиндра в радиальном направлении . Одновременно с этим на металлизированные поверхности тонкостенных цилиндров 9 фиксирующего узла 3 подаетс напр жение в такой пол рности , чтобы верхний тонкостенный цилиндр 9 увеличил свои размеры в осевом направлении, а нижний уменьшил их. Этим достигаетс подготовка фиксирующего узла 3 к следую1чег ту рабочему такту. В этом же такте после устранени фиксации положени фиксиPiiomero узла 3 относительно подвижной части 4 осуществл етс рабочее luaroBoe перемещение подвижной части 4 за счет упругих деформаций мембран. В четвертом рабочем такте осуществл етс фиксаци нового положени подвижной части относительно неподвижной при помощи фиксирующего узла 3 и с некоторой за держкой времени устран етс фиксаци подвижной части 4 относительно Фиксирующего узла 2 и очередна деформаti .HH мембран 5 фиксируюьчего узла 2 подобно тому, как это производитгось Е первом рабочем такте. Применение кольцевых мембран, раоотаюьтих в области упругих деформаций , позвол ет увеличить точность плоскопараллельногО перемещени подзижной части, а нггличие иазрезных цилиндрических шайб и использовани двукратного изменени размеров толстостенных цилиндров 11 в радиальном направлении относительно исходного состо ни устран ют возможность значительных перекосов и заклинивани подвижной и неподвижной частей, что значительно повыьчает надежность рабОТЫ. Кроме того, предлагаема конструкци двигател технологична в исполнении, так как ие требуетс жетских допусков в отношении размеров узлов, вход идих в двигатель. Указанные преимущества особенно важны при использовании двигател в качестве привода системы автоматического сканировани фурье-спектрометров , а также в метрологической практике дл осуществлени плоскопараллельного перемещени в фотоэлектрических микроскопах и компара торах, лазерных интерферометрах и т.д. Предлагаемый двигатель может бы использован в системах автоматической юстировки активной оптики и при автоподстройке частоты газовых лазеров . Формула изобретени Пьезоэлектрический линейный шаго вый двигатель,содержащий корпус с3открепленными в нем фиксирующими узлами и подвижную часть с рабочим элементом, отличаю П1ийс тем, что, с целью повыиени точности перемещени и повышени надежности, фиксирующие узлы выполнены в виде монолитных пьезокерамических цилиндров с двум параллельными кольцевым проточками, размещенными на одинако вом рассто нии от продольной-оси цил дра, и с расположенным концентрично кольцевым проточкам сквозным отверстием , параллельпродольной оси цилиндра , при этом пьезокерамические цилиндры снабжены двум парами противолежащих возбуждающих электродов, перва пара которых расположена в основании кольцевых проточек, а втора - в сквозном отверстии и ближайшей к нему боковой стороне кольцевых проточек, каждый пьезокерамический цилиндр снабжен двум , расположенными концентрично кольцевым проточкам, кольцевыми мембранами , которые внешним ребром жестко прикреплены к его торцам, и двум разрезными цилиндрическими шайбами, соединенными с внутренним ребром мембран и пьезокерамическим цилиндром со стороны его сквозного отверсти . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент Великобритании № 1261523 кл.Н 2 А, опублик. 1969. ENGINE) czech ceramic cylinder from the side of its through-hole. The drawing shows the proposed 1Vigatel in section. It contains a cylindrical body 1, in which the fixing nodes 2 and 3 are located, the three-dimensional s-like monolithic piezoker. diaphragm 5 (two for each fixed knot), rigidly fixed to housing 1 and the ends of the piezoceragum cylinders of fixed knots 2 and 3, and four open cylindrical washers 6 (two for each horizontal knot) They are fixed on the peripheral areas of the internal surfaces of piezoceramic cylinders:) o: a. The piezoceramic cluster of fixing nodes 2 and 3 has two annular grooves 7 and 8, performed symmetrically at its opposite ends at the same distance from its axis of vrasheni, and forming two thin-walled cylinders 9, exciting electronic elements are applied to the inner and upper surfaces: : Yud for the development of the mixing of the scientific research institute of the moving part, and one thick cylinder 11, on the end surfaces of which are excited the excitation of the E. 12 electrodes 12. of the fixing of the position of the moving part, and the electrodes 10 and 12 are insulated Evai other parts of piezoceramgeeKCij .O-cylinder and dou1 from Shchuga. In the drawing, the control unit and connect: the conductors are not shown. The engine works as follows. In the initial state, the position of the mobile part is fixed for. an account of the appearance of the inverse piezoelectric TB by feeding onto the metallized end surfaces, i.e. the electrodes 12 of the fixing unit 3, the electric voltage of such a polarity as to produce an increase in the size of the wall cylinder 11 in the radial direction, which will cause the clamping of the cutting washer 6 and. respectively, the fictional position; in the first worker, the same; the fixing unit 2 is displaced axially relative to the movable part 4 by applying to the metallized inner and outer surfaces of the thin-walled cylinders 9 of the fixing unit 2 electrical voltage B such that one of the thin-walled cylinders 9 (for example, upper) increased its size in the axial direction, and the other - reduced them. Since the annular membranes 5 are rigidly fixed at the ends of the piezoceramic cylinder of fixing unit 2, the central parts of the membranes are displaced in the axial direction. In the second working cycle, the position of the fixing unit 2 is fixed in the deformed state by applying to the metallized end surfaces of a thick-walled cylinder 11 an electrical voltage of the corresponding polarity. In the third working step, the fixing of the position of the fixing unit 3 is performed by feeding the metallized end surfaces of the thick-walled cylinder 11 of the fixing unit 3 to electrical voltage of such polarity that the size of the thick-walled cylinder decreases in the radial direction. At the same time, the metallized surfaces of the thin-walled cylinders 9 of the fixing unit 3 are energized in such a way that the upper thin-walled cylinder 9 increases its dimensions in the axial direction and the lower one decreases them. This achieves the preparation of the fixing unit 3 for the next working cycle. In the same tact, after removing the fixation of the fixation of the Piiomero node 3 relative to the movable part 4, the working luaroBoe moves the movable part 4 due to the elastic deformations of the membranes. In the fourth work cycle, the new position of the movable part is fixed relative to the stationary using fixing unit 3, and with some time delay the fixing of movable part 4 relative to the fixing unit 2 and the next deformation .HH of the membranes 5 of the fixing unit 2 is similar to how it is produced E first working tact. Application annular membranes raootayutih in the elastic range, allows to increase the accuracy of the plane-parallel movement podzizhnoy portion and ngglichie iazreznyh cylindrical washers and using double varying sizes heavy wall cylinders 11 in a radial direction from the state eliminate the possibility of significant distortions and jamming the movable and fixed parts , which significantly increases the reliability of work. In addition, the proposed engine design is technologically advanced, as it does not require rigid tolerances with respect to the size of the nodes, and the entrance to the engine. These advantages are especially important when using an engine as a drive for an automatic scanning system of Fourier spectrometers, as well as in metrological practice for carrying out plane-parallel movement in photoelectric microscopes and comparators, laser interferometers, etc. The proposed engine could be used in automatic alignment systems for active optics and in auto-tuning the frequency of gas lasers. The invention of the Piezoelectric linear stepper motor, comprising a housing with locking assemblies fixed to it and a movable part with a working element, is distinguished by the fact that, in order to improve the accuracy of movement and increase reliability, the locking assemblies are made in the form of monolithic piezoceramic cylinders with two parallel annular grooves placed at the same distance from the longitudinal axis of the cylinder, and with a through-hole located concentrically to the annular grooves parallel to the longitudinal axis of the cy indra, while the piezoceramic cylinders are equipped with two pairs of opposite exciting electrodes, the first pair of which is located at the base of the annular grooves, and the second is located in the through hole and the side of the annular grooves nearest to it, each has two concentric annular grooves, annular membranes , which are rigidly attached by an external edge to its ends, and two split cylindrical washers connected to the internal edge of the membranes and piezoceramic their cylinder from its through hole. Sources of information taken into account in the examination 1. UK patent number 1261523 kl.N 2 A, published. 1969.
2.Виса-1и( RKи др. PiezoeCectrisnЪек Einaat er SelipRtmptes ERectrie 1973, № 8, с.423-427 (прототип).2. Visa-1i (RKi et al. PiezoeCectrisnék Einaat er SelipRtmptes ERectrie 1973, No. 8, pp.423-427 (prototype).
/ /
.ХX ,Х X ЧХ XXXXX.XX, X X CHX XXXXX
Ч Х. H X.
t.t.