SU858153A1 - Вибродвигатель - Google Patents

Description

(54) ВИБРОДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относ тс  к приборостроению к может быть использовано в устройствах поз иди (жировани  и исполнительных механизмах. Известен синхронный вибропривод, содержащий ротор, пьезокерамическне гфеобразоватепи , закрепленные на роторе и под ключенные к источнику переменного напр жени  через фазосдвигающую схему в упругий элемент, охватывающий пьезопреобразователи , причем к упругому элементу прижат дополнительный пьезопреоб- разователь, подключенный к дополнительному источнику переменного напр жени , соединенному с блоком управлени  ГЦ. Недостатки известного вибропривода состо т в том, что у него сиграничена мощность, так как вращение ротора создаетс  при взаимодействии бегущей водны деформации с наконечнике дополнительного пьезогфеобразовател . Известен вибродвигатель, содержащий основание, подвижный узел, приводные пьезоэлементы, наход щиес  в скольз щем кс такге с подвижным узлом, элементы прижима рабочих пьеаоэлементов к подвижному уа у, г«1ератор переменнс  о напр жени , пощ юченный к рабочим пьеаоэлем 1там . Прижим приводных элементов к подвижному узлу осуществл етс  с помощью магнита с управл емой величиной магнитного потока и магнитопроводапих накладок, установленных на рабочих пьезоэлементах и наход щихс  в магнитной св зи с магнитом С23. Недостатки известного устрсЛства состо т в тоМ| что у него ограничена мощность , так как пьезоэлементы /к подвижному узлу прижимаютс  за счет магнитного потока, изменение величины которого в зсше взаимодействи  пьезоэлемента и подвижного узла  вл етс  ограниченней. этого ограничен и динамический диапазон компенсации колебаний угповой скорости. Цель изобретени  - повьпиение uoaifности и расширение динамического диапазона управлени  скоростью вращени  при изменении момента внешней нагрузки подвижного узла. Посгавпенна  цепь досгигаегс  тем, что в известный вибродвигатепь, содержащий основание, подвижный узеп, рабочие пьезоэпементы, наход щиес  в скольз щем контакте с подвижным узлом , элементы прижима приводных пьезоэлементов к подвижному узлу, генератор переменного напр жени , подключенный к рабочим пьезоэлементам, в него введен амплитудный демодул тор, фильтр нижних частот, блок управлени , элементы прижима выполнены в виде пакетов пьезокерамических шайб, установленных между основанием и приводными пьезоэлементами , причем пьезоэлементы подсоединены к выходу генератора переменного напр жени  Последовательно с резистором, который через последовательно соединенны амплитудный демодул тор и фильтр нижних частот подключен ко входу блока управлени , к выходу блока управлени  подключены пьезокерамические шайбы. Кроме того, пакеты пьезокерамических шайб состо т из попарно соединенных шайб с противоположным вектором пол ризации. На фиг, 1 показана механическа  схема вибродвигател ; на фиг. 2 - электрическа  схема «го питани . На основании 1 прикреплены пакеты 2-5 пьезокерамических шайб, которые установлены в держател х , выполненных в виде стаканов. К держател м прикреплены также приво/щые пьезоэлементы Ю13 , наход щиес  в скольз щем контакте с подвижным узлом 14. Ъб1Шадки пьеао элементов 10-13 подключены к вьссоду генератора переменного напр жени  15 последовательно с резисгс ом 16, который через амплитудный демодул тор 17, фильтр 18 нижних частот и блок 19 упра влени  подключен к обкладкам пьезокерамических шайб, соединенных попарно с противоположным вектором пол5физации в пакетах 2-5. Вибродвигатель работает следующим образом. При включении питани  переменное напр жение с генератора 15 подаетс  парал лельно к обкладкам пьеэоэлементов 1О13 , одним концом прикрепленных к держа тел м 6-9, выполненным в виде стаканов а другим концом с определенным нат гом взаимодействующим с подвижным узлом (ротсром) 14. Пьезоэлементы 1О-13 совершают резонансные продольные колебани  и при взаимодействии с ротором 14 сообщают ему момент вращени . Со сто8 34 РОНЫ ротора 14 пьезоэлементы 10-13 нагружены механическим согф от  влением RH, равным(А , где М - момент вращени  U/ - углова  скорость; R - радиус ротора. В реальных устройствах, использующйх вибродвигатели, например в устройствах транспортировани  магнитной ЕЛИ фото ленты, валы вибродвигателей нагружены измен ющимс  во времени моментом из-за изменени  диаметра рулона, эксцентриситета ведущего вала и других механических неточностей тракта. Увеличение , например, момента М нагрузки , вызывает уменьшение угловой скорости вращени  ротора вибродвигател , что, как видно из формулы (1), вызьгоает увеличение сопротивлени  нагрузки пьезоэлементов 1О-13. Это вызьгоает уменьшение величины тока, протекающего через пьезоэлементы и резистор 16. Сигнал с резистора 16 детектируетс  в амплитудном демодул торе 17 и через нижних частот фильтр 18 подаетс  к блоку 19 уп- равлени , на выходе которого амплитуда сигнала увеличиваетс . Сигнал с блока уггравлени  19 подаетс  к обкладкам пьезокерамических шайб, соединенных попарно с противоположным вектором пол ризации , перпендикул рным к плоскости обкладок , и вызывает расширение шайб в направлении вектора пол ризации. Увеличение сигнала на выходе блока 19 управлени  способствует увеличению силы F прижати  пьезоэлементов 10-13 к ротору 14. Сила тренн  F тр., создающа  момент вращени  ротора 14, равна где (а - коэффициент трени . Из формулы (2) видно, что при увеличении силы F прижати  пьезоэлементов 1О-13 к ротору 14 способствует повышению его момента вращени , компенсирующего увеличение момента внешней нагрузки , а тем самым и уменьшение угловой скорости вращени  ротора 14. Так как при деформации пьeзoкepaмических шайб они развивают значительные усили , динамический диапазон компенсации как посто нной, так и переменной составл ющих момента внешней нагрузки  вл етс  относительно большим, что также способствует значительному повыше1ию мощности внбродвигател  в целом.

Эксиврнмй1гапьные исследовани  макета ввбродввгател  показали, чго мошность вибродвйгагеп  по сравнению с из-. вестным повышаетс  в 2-2,5 раза. Настолько же расширилс  в динамический двапаэш компенсации колебаний угловой скорости вращени  ротора при измененвв внешней нагрузки в широких пределах.

Claims (2)

1. Ви одввгатель, сод жаший основание , подвижный узел, (фиводные пьезоэле ,менты, наход щиес  в скольз щем контакте с аодввжиым узлом, элементы прихсвма приводных пьезоэлементов к подвижному узлу генератор переменного напр жени , подключенный к прввохшым пьеаоэлемевтам , отличающейс  тем, что, с целью повышени  мс цности в расширени  динамического диапазона у|фавлени  скоростью вращени  при изменении момента внешней нагрузки, в него введен амплитудный демодул тор, фильтр нижних

частот, блок управлени , Элементы прижима выполнены в виде пакетов пьезок амическвх шайб, установленных между оонованвем :/в {фиводными пьезоэлементами, причем вьвзоэлгм ты поасоединевы ..к выходу генератора переменного на1ф женв  ооследователыю с резистором, который через последователыю соединенный амплитудный демодул тс и фильтр нижних частот подключи ко входу блока у1фавлени , к выходу блсжа управлени  подключены пьезокерамвческие шайбы.

2. Вифодвигатель по п. 1, о т л и чающийс  тем, что пакеты аьезокерамв {есквх шайб состо т из попарно соединенных шайб с противоположным вектором пол р изаавв.

Источники инф(фмацив, Прип тью во вма ве прв экспертизе

1.Авторс сое свидетельство СССР № 6О9559, кл. В 06 В 1/О6, 1976.

2.Авторское свидетельство СССР, №668033, кл. Н OIL 41/08,

Н 02 11/00, 1978 (прототип).

//X