SU915131A1 - Электропривод 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрическим двигателям, использующим электромеханические преобразователи электрической энергии в механическую, и может быть использовано в маломощных исполнительных устройствах.

Известен электропривод, содержащий подвижный узел и пьезокерамический элемент, выполненный в виде установленного на неподвижном основании кольца, разделенного на отдельные равные части, одни концы которых закреплены, а другие — свободны, а подвижный узел выполнен в виде кольца, охватывающего пьезокерам-ическое кольцо и соприкасающегося с ним [1].

Недостаток этого электропривода состоит в сравнительно малой мощности и скорости вращения.

Известен также электропривод, содержащий подвижный узел в виде вала и не менее чем три движителя на основе пьезокерамического элемента [2].

Движители в этом электроприводе выполнены в виде разомкнутых пьезокерамических колец, одни концы которых прикреплены к неподвижному основанию, а другие (свободные) упруго прижаты к подвижному.

2

узлу, причем места прижатия расположены под 120° по окружности.

Недостаток известного электропривода состоит в сравнительно малой мощности изза ограниченной силы прижатия, обусловлен5 ной низкой механической прочностью пьезокерамических колец.

Цель изобретения — повышение мощности и надежности привода.

Поставленная цель достигается тем, что ₁₀ в электроприводе, содержащем· подвижный узел в виде вала и не менее чем три движителя на основе пьезокерамического элемента, каждый движитель выполнен в виде полой втулки, внутри которой между подвижным узлом и подпружиненным пьезоке15 рамическим элементом с возможностью перемещения размещено шариковое промежуточное звено, причем геометрическая ось втулки направлена под углом к касательной

подвижного узла.

_2θ Причем, с целью обеспечения реверсирования, втулки выполнены с возможностью поворота для изменения угла между осью, втулки и касательной подвижного узла, а ось поворота проходит через геометрический центр шарикового промежуточного звена.

915131

4

На фиг. 1 и 2 изображена схема электропривода; на фиг. 3 — разрез А—А на фиг. 1.

Электропривод (фиг. 1) состоит из подвижного узла 1 в виде вала, сопряженного с шариковыми промежуточными звеньями 2, к которым при помощи упругих связей 3 прижаты пьезокерамические элементы 4, покрытые износостойким материалом 5.

Подвижный узел 1 выполнен с дуговым пазом, радиус дуги которого больше радиуса шарикового промежуточного звена 2 (фиг. 3).

Это сделано с целью получения точечного касания шарика 2 с валом 1. Шариковые промежуточные звенья 2, пьезокерамические элементы 4 и упругие связи 3 помещены в каналы втулок 6, которые установлены под углом оС к касательной подвижного узла в точке его соприкасания с ними. По проведенным в НИС «Вибротехника» КПП экспериментальным исследованиям электропривода установлено, что оптимальное значение угла оС находится в пределах 50—55°. С целью изменения мощности вращения подвижного узла 1 втулки 6 имеют винт 7 (не показан), т.е. учтена возможность изменения силы прижатия шарикового промежуточного звена 2 к подвижному узлу 1. С целью реверсирования вращения подвижного узла 1 втулки 6 выполнены с возможностью пово^: рота их на угол β , причем ось вращения совпадает с геометрическим центром шарикового промежуточного' звена 2 (фиг. 2). Для быстрого установления втулок 6 под требуемым углом «4электропривод содержит шкалу 8.

Электропривод работает следующим образом.

При подаче переменного напряжения на электроды пьезокерамических элементов 4, последние, благодаря обратному пьезоэффекту, начинают вибрировать, соударяясь с шариковыми промежуточными звеньями 2, которые также начинают вибрировать. При их вибрации и соударении с подвижным узлом 1 на шариковые промежуточные звенья 2 начинает действовать крутящий момент и их вращать. Вследствие вращения и соударения шариковых промежуточных звеньев 2 с узлом 1 подвижный узел 1 начинает вращаться.

Скорость вращения подвижного узла 1 можно регулировать величиной углами амплитудой питающего напряжения, мощность — величиной силы прижатия звена 2 к подвижному узлу, направление вращения поворотом втулок 6 движителей на угол β.

Экспериментальные исследования лабораторного макета предлагаемого электропривода показали повышение мощности в 2,5—3 раза по сравнению с известным и увеличение скорости вращения на 20—25%.

Claims (2)

1. Формула изобретения

   1. Электропривод, содержащий подвижный узел в виде вала и по крайней мере три движителя на основе пьезокерамического элемента, отличающийся тем, что, с целью повышения мощности и надежности, каждый движитель выполнен в виде полой втулки, внутри которой между подвижным узлом и подпружиненным пьезокерамическим элементом с возможностью перемещения размещено шариковое промежуточное звено, причем геометрическая ось втулки направлена под углом к касательной подвижного узла.
2. 2. Электропривод по π. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения реверсирования, втулки выполнены с возможностью поворота для изменения угла между осью втулки и касательной подвижного узла, причем ось поворота проходит через геометрический центр шарикового промежуточного звена.