SU851561A1

SU851561A1 - Vibromotor

Info

Publication number: SU851561A1
Application number: SU792801158A
Authority: SU
Inventors: Рамутис Юозо Бансевичюс; Казимерас Миколо Рагульскис; Леонардас Антанас Леоно Штацас
Original assignee: Каунасский Политехнический Институтим. Ahtahaca Снечкуса
Priority date: 1979-07-24
Filing date: 1979-07-24
Publication date: 1981-07-30

Description

1one

Изобретение относитс к автоматике и может быть использовано дл привода различных прецизионных устройств.The invention relates to automation and can be used to drive various precision devices.

Известно ультразвуковое устройс.т во дл создани вращательного движени , ёключающее электрсллеханический преобразователь и примыкающую к нему цилиндрическую рабочую камеру, внутри которой расположена крылчатка,ось которой смещена относительно оси рабочего цилиндра в направлении излучающей поверхности преобразовател Щ.An ultrasonic device for creating a rotational movement is known, which includes an electrically controlled transducer and a cylindrical working chamber adjacent to it, inside of which there is an impeller, whose axis is displaced relative to the axis of the working cylinder in the direction of the radiating surface of the transducer Sch.

Недостатки этого устройства состо т в том,что оно содержит болы ое количество деталей, что усложн ет изготовление , а из-за сложности его наладки уменьшаетс КПД привода.The disadvantages of this device are that it contains a large number of parts, which complicates manufacture, and because of the complexity of its adjustment, the efficiency of the drive is reduced.

Наиболее близким к предлагаемому по своей сущности и достигаемому эффекту вл етс пьезоэлектрический вибродвигатель,содержащий корпус, полый цилиндрический ротор в подшипниковых опорс1Х,пьез жерг «ческИЙ вибратор, цилиндрический ведущий элемент , прикрепленный к вибратору и блок питани . Вибратор известного двигател выполнен в виде метгшлического стержн с пьезокерамиЧескими лбкладками (2).Closest to the inherent and achievable effect is a piezoelectric vibratory motor, comprising a housing, a hollow cylindrical rotor in bearings 1X, a piezoelectric vibrator, a cylindrical driving element attached to the vibrator, and a power supply. The vibrator of the well-known engine is made in the form of a metal rod with piezoceram chests of the tabs (2).

Однако этот вибратор обладает повышенной жесткостью, что не дает возможности получить оптимошьные велнчины амплитуд дл перемещени ведущего элемента и уменьшает КПД устройства .However, this vibrator has an increased rigidity, which makes it impossible to obtain optimum amplitudes of amplitudes for moving the driving element and reduces the efficiency of the device.

Цель изобретени - увеличение КПД и стабильности вращени .The purpose of the invention is to increase the efficiency and stability of rotation.

Указанна цель достигаетс тем, This goal is achieved by

10 что в вибродвигатель, содержащий корпус , полый цилиндрический ротор в подшипниковых опорах, пьезокерамический вибратор, цилиндрический ведущий элемент, прикрепленный к вибра15 Tcqpy и блок питани / пьезокерамнческий вибратор вьЛолнен в виде кольца , с электродг т на .торцовых поверхност х , каждый электрод которого разделен на четыре сектора, противополож20 ные сектора электрически соединены между собой и подключены к блоку питани , причем сектора одного электрода включены противофазно секторам другогчэ, а ведущий элемент торцом 10 that a vibromotor comprising a housing, a hollow cylindrical rotor in bearing supports, a piezoceramic vibrator, a cylindrical drive member attached to a Tcqpy vibrator15 and a power supply unit / piezoelectric vibrator is formed in a ring with an electrode on a face, each electrode is divided four sectors, opposite sectors are electrically interconnected and connected to a power supply unit, with sectors of one electrode being switched antiphase to different sectors, and the leading element is

25 прикреплен к однрму из секторов на рассто нии 1/4 fffiviwa сектора от оси симметрии сектора.25 is attached to one of the sectors at a distance of 1/4 fffiviwa sector from the axis of symmetry of the sector.

На фигЛ изображен разрез А-А на фиг.2; на фиг.2 - разрез Б-Б на 30 фиг.1 и показано электрическое соединение секторов электродов и блока питани ; на фиг.З - пьезокерамический вибратор и траектории его колебаний. Вибродвигатель содержит корпус 1, с крьпцкой 2, полый цилиндрический 3 в подшипниковых опорах 4. К крышке 2 прикреплен упругий держател 5, на котором установлен пьезоэлектрический вибратор, выполненный в виде пьезокерамического кольца 6 с электродами на его торцовых поверхност х . Каждый электрод разделен на четыре сектора 7-10, сектора 7 и 9 и 8 и 10 электрически соединены между собой и подключены к блоку И высокочастотного напр жени . Сектора другого электрода соединены также как и первого, но к блоку 11 высокочастотного напр жени они подключены противофазно первому электроду. Цилиндрический ведущий элемент 12 торцом прикреплен к торцовой поверхности пьезокольца 6 к одному из его секторов (показано на секторе 7) в некотором рассто нии от электрической оси этого сектора 7, например, в 1/4 длины сектора. На фиг.З схематически показаны сдвиговые деформации кольца 6. Деформаци 13 образуетс симметрично оси секторов 7 и 9, а при перемене знака питающего напр жени образуетс деформаци 14 симметрично оси секторов 8 и 10.On figl shows a section aa in figure 2; Fig. 2 shows a section B-B in Fig. 30 and shows the electrical connection of the electrode sectors and the power supply unit; on fig.Z - piezoceramic vibrator and the trajectory of its oscillations. The vibration motor comprises a housing 1, with a Krpitz 2, a hollow cylindrical 3 in bearing supports 4. A resilient holder 5 is attached to the lid 2, on which a piezoelectric vibrator is installed, made in the form of a piezoceramic ring 6 with electrodes on its end surfaces. Each electrode is divided into four sectors 7–10, sectors 7 and 9 and 8 and 10 are electrically interconnected and connected to an AND-RF voltage unit. The sectors of the other electrode are connected in the same way as the first one, but they are connected to the high-frequency voltage unit 11 in antiphase of the first electrode. The cylindrical driving element 12 is attached by an end face to the end surface of the piezo ring 6 to one of its sectors (shown in sector 7) at some distance from the electrical axis of this sector 7, for example, 1/4 of the sector length. Fig. 3 shows schematically the shear deformations of ring 6. Deformation 13 is formed symmetrically with the axes of sectors 7 and 9, and when the sign of the supply voltage changes, deformation 14 is formed symmetrically with the axes of sectors 8 and 10.

Вибродвигатель работает следукйцим образом.The vibro motor works in the following way.

При подаче высокочастотного напр жени на сектора электродов пьезокерамического колЫда 6 - в нем возбуждаютс высокочастотные колебани в двух перпендикул рных направлени х лежащих в плоскости, перпендикул рной оси ротора.When high-frequency voltage is applied to the sectors of the electrodes of the piezoceramic number 6, high-frequency oscillations are excited in it in two perpendicular directions lying in a plane perpendicular to the rotor axis.

Точки, наход щиес на оси секторов 7 и 8 и 9 и 10, движутс возвратно-поступательно , а на некотором рассто нии от оси - по эллиптическим траектори м,причем точки, расположенные на рассто нии от оси сектора.The points located on the axis of the sectors 7 and 8 and 9 and 10 move reciprocatingly, and at a certain distance from the axis - along elliptical trajectories, and the points located at a distance from the sector axis.

равном 1/4 длины сектора, движутс по круговым траектори м. При размещении ведущего элемента на рассто нии 1/4 длины сектора от оси сектора он приводитс в круговые перемещени .equal to 1/4 of the length of the sector, move along circular paths. When the leader is placed at a distance of 1/4 the length of the sector from the axis of the sector, it is brought into circular movements.

Цилиндрическа поверхность ведущего элемента 12, взаимодейству с цилиндрической поверхностью полости ротора 3, приводит последний во вращение. Так как ведувроП элементThe cylindrical surface of the driving element 12, interacting with the cylindrical surface of the rotor cavity 3, causes the latter to rotate. Since the PED element

движетс по круговой траектории, то это увеличивает стабильность вращени ротора.moving along a circular path, this increases the stability of the rotation of the rotor.

Экспериментальные исследовани показывают, что КПД увеличиваетс наExperimental studies show that the efficiency increases by

25-30%, а стабильность вращени на 10%.25-30%, and the rotational stability is 10%.

Фоджула изобретени Fodjula invention

Вибродвигатель, содержащий корпус, полый цилиндрический ротор в подшипниковых опорах, пьезокерамический вибратор, цилиндрический ведущий элемент, прикрепленный к вибраторуThe vibration motor, comprising a housing, a hollow cylindrical rotor in the bearing supports, a piezoceramic vibrator, a cylindrical driving element attached to the vibrator

и блок питани , отличающийс тем, что, с целью увеличени КПД и стабильности вращени , пьезокерамический вибратор Шзтолнен в виде кольца с электродами на торцовых поверхнос т х, каждый электрод которого разделен на четыре сектора, противоположные сектора электрически соединены между собой и подключены к блоку питани , причем сектора одного электрода включены противофазно секторам другого, а ведущий элемент торце прикреплен к одному из секторов на рассто нии 1/4 длины сектора от оси симметрии сектора. Источники информации ,and a power supply unit, characterized in that, in order to increase efficiency and stability of rotation, the piezoelectric vibrator is provided in the form of a ring with electrodes on the end surfaces, each electrode of which is divided into four sectors, opposite sectors are electrically interconnected and connected to the power supply unit The sector of one electrode is switched on antiphase to sectors of another, and the leading element of the end face is attached to one of the sectors at a distance of 1/4 of the sector length from the axis of symmetry of the sector. Information sources ,

прин тые во внимание при экспертизеtaken into account in the examination

1.Авторское свидетельство СССР 472694, КЯ. В Об В 1/00, 1973.1. USSR author's certificate 472694, QW. In About In 1/00, 1973.

2.Патент ФРГ 1488698, кл. Н 02 К 33/00, опублик. 1973 (прототип).2. The patent of Germany 1488698, cl. H 02 K 33/00, published 1973 (prototype).

Claims

Claim

A vibroengine containing a housing, a hollow cylindrical rotor in bearing bearings, a piezoceramic vibrator, a cylindrical driving element attached to the vibrator and a power supply unit, characterized in that, in order to increase the efficiency and stability of rotation, the piezoceramic vibrator is made in the form of a ring with electrodes on end surfaces, each electrode of which is divided into four sectors, opposite sectors are electrically connected to each other and connected to the power supply, moreover, the sectors of one electrode are included prot and the sectors of the other, and the leading element is end-mounted to one of the sectors at a distance of 1/4 of the length of the sector from the axis of symmetry of the sector.