SU915132A1 - Волновой вибродвигатель 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к вибродвигателям, предназначенным для создания·прецизионного вращательного движения в системах автоматики.

Известен волновой вибродвигатель, содержащий ротор, деформируемый элемент и пьезокерамический преобразователь, подключенный к источнику многофазного напряжения, в котором пьезокерамический преобразователь выполнен в виде биморфного кольца с разделенными на сектора электродами [1].

Недостатком этого устройства является невозможность осуществления медленного вращательного движения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является волновой вибродвигатель, содержащий корпус, ротор, два кольцевых пьезокерамических элемента, расположенных концентрично с ротором и друг с другом, один из которых закреплен на корпусе. Второй пьезоэлемент (внутренний) закреплен на роторе, а .оба пьезоэлемента снабжены деформируемыми элементами, фрикционно сопряженными между собой [2].

Известный вибродвигатель позволяет получать малые скорости вращения ротора при

2

встречном включении пьезоэлементов. Однако при минимальных скоростях вращения взаимное влияние колебаний пьезоэлементов приводит к уменьшению момента вращения и стабильности вращения, что является не5 достатком вибродвигателя.

Цель изобретения — увеличение момента и стабильности вращения.

Поставленная цель достигается тем, что в вибродвигателе, содержащем корпус,

⁰ ротор, два кольцевых пьезокерамических элемента, расположенных концентрично с ротором и друг с другом, один из которых закреплен на корпусе, между кольцевыми пьезокерамическими элементами размещен виб15 рационно-развязывающий элемент, жестко закрепленный на внутреннем кольцевом пьезокерамическом элементе и фрикционно сопряженный с внешним кольцевым пьезокерамическим элементом, причем внутренний кольцевой пьезокерамический элемент фрик²⁰ ционно сопряжен с ротором.

Кроме того, вибрационно-развязывающий элемент выполнен из набора тонкостенных цилиндров с различной динамической

жесткостью.

4

915132

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Вибродвигатель содержит корпус 1, в котором закреплен внешний кольцевой пьезокерамический элемент 2 с разделенными на части электродами, внутри которого размещен внутренний кольцевой пьезокерамический элемент 3 с разделенными на части электродами. Внутренняя часть пьезокерамического элемента 3 фрикционно сопряжена с ротором 4. Между пьезокерамическими кольцами 2 и 3 размещен вибрационный развязывающий элемент 5, выполненный из набора тонких чередующихся цилиндров 6 и 7, сделанных из материала с различной динамической жесткостью. Вибрационноразвязывающий элемент 5 жестко прикреплен к поверхности внутреннего пьезокерамического кольца 3. Внешняя цилиндрическая поверхность вибрационно-развязывающего элемента 5, выполненная из материала с небольшой динамической жесткостью, фрик ционно сопряжена с внутренней поверхностью пьезокерамического кольца 2.

Работает устройство следующим образом.

При подключении кольцевых пьезокерамических элементов 2 и 5 к источнику многофазного напряжения (не показан) в этих элементах возбуждаются бегущие волны деформации, которые в зонах фрикционного контакта создают движущую силу. В пьезокерамических кольцах 2 и 3 бегущие волны могут распространяться как в одном, так и в противоположном направлениях, в зависимости от их подключения к многофазному генератору, а создаваемые скорости движения могут складываться или вычитаться.

Взаимное вибрационное влияние колебаний пьезокерамичес'ких колец 2 и 3 исключается путем размещения вибрационноразвязывающего элемента между внешним 2 и внутренним 3 пьезокерамическими кольцами. Колебания внешнего пьезокерамического кольца 2 не оказывает.влияние на работу внутреннего пьезокерамического элемента 3 и наоборот, так как колебания, распространяющиеся через слоистый материал с различными динамическими жесткостями в слоях, быстро гаснут.

Исключение неполезного вибрационного взаимного влияния между пьезокерамическими кольцами позволяет увеличить момент вращения на 25—30%, а стабильность вращения на — 50% при минимальных скоростях движения ротора вибродвигателя.

Claims (2)

1. Формула изобретения

   1. Волновой вибродвигатель, содержаи щий корпус, ротор, два кольцевых пьезокерамических элемента, расположенных концентрично с ротором и друг с другом, один из которых закреплен на корпусе, отличающийся тем, что, с целью увеличения момента и стабильности вращения, между кольцевыми пьезокерамическими элементами размещен вибрационно-развязывающий элемент, жестко закрепленный на внутреннем кольцевом пьезокерамическом элементе и фрикционно сопряженный с внешним кольце25 вым пьезокерамическим элементом, причем внутренний кольцевой пьезокерамический элемент фрикционно сопряжен с ротором.
2. 2. Вибродвигатель по π. 1, отличающийся тем, что вибрационно-развязывающий элемент выполнен из набора тонкостенных

   ³⁰ цилиндров с различной динамической жесткостью.