SU920903A1 - Small angular displacement stepping drive - Google Patents

Small angular displacement stepping drive Download PDF

Info

Publication number
SU920903A1
SU920903A1 SU802953107A SU2953107A SU920903A1 SU 920903 A1 SU920903 A1 SU 920903A1 SU 802953107 A SU802953107 A SU 802953107A SU 2953107 A SU2953107 A SU 2953107A SU 920903 A1 SU920903 A1 SU 920903A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
rods
rotor
base
magnetostriction
drive
Prior art date
Application number
SU802953107A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Григорьевич Ефимов
Александр Владимирович Соловьев
Original Assignee
Ленинградский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.М.И.Калинина
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ленинградский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.М.И.Калинина filed Critical Ленинградский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.М.И.Калинина
Priority to SU802953107A priority Critical patent/SU920903A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU920903A1 publication Critical patent/SU920903A1/en

Links

Landscapes

  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Description

(5) ШАГОВЫЙ ПРИВОД МАЛЫХ УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ(5) STEP DRIVE OF SMALL ANGULAR DISPLACEMENTS

II

.Изобретение относитс  к электротехнике и может найти применение в приборостроении, в системах .автоматики и прецизионном станкостроении .The invention relates to electrical engineering and can be used in instrument making, in automation systems and in precision machine building.

В насто щее врем  во многих област х техники по вились прецизионные приборы, станки, измерительные машины и др,, в которых необходимо осуществл ть малые и сверхмалые точные перемещени . Получить такие перемещени  традиционными механическими или электромеханическими способами чрезвычайно трудно, ai подмас невозможно. Иагнитострикционный принцип позвол ет исключить вс кие промежуточные механическиепередачи и тем самым обеспечивает высокую чувствительность и большую механическую жесткость перемещени  при значительных рабочих усили х.Большое значение имеет создание шаговых приводов , обладающих большой надежностью и npocTofi конструкцией.At present, precision devices, machine tools, measuring machines, etc., have been developed in many areas of technology, in which small and super small precise movements must be made. To obtain such movements by traditional mechanical or electromechanical methods is extremely difficult, ai submas is impossible. The I-magnetostriction principle eliminates any intermediate mechanical transfers and thus provides high sensitivity and greater mechanical rigidity of movement with significant working forces. Of great importance is the creation of stepper drives with high reliability and npocTofi design.

звестен привод малых угловых перемещений , содержащий основание, диск, установленный с возможностью вращательного движени  и взаимодействующее с ним приводное устройство. Дл  увеличени  частоты шагани  приводное устройство выполнено из электрически деформируемого пьезокерамического материала в виде кольца, разделенного через 120 на равные A drive of small angular displacements is known, comprising a base, a disk mounted with the possibility of rotational motion and a driving device interacting with it. To increase the pitch frequency, the drive unit is made of an electrically deformable piezoceramic material in the form of a ring divided by 120 into equal

to части, пьезокерамических элементов, которые установлены на неподвижном основании и.закреплены на нем с одной стороны. Диск установлен таким образом, что соприкасаетс  с пьезоэлектрическими элементами 1.To parts, piezoceramic elements, which are mounted on a fixed base and fixed on it from one side. The disk is mounted in such a way that it is in contact with the piezoelectric elements 1.

Claims (2)

Недостатками известной конструкции  вл ютс  невысока  надежность работы двигател , обусловленна  хрупкостью пьезокерамики, а также ее износом ввиду того, что пь.езокерамические элементы в процессе работы подвержены ударной нагрузке. Известен также шаговый привод малых угловых перемещений, содержащий меподшижное основание, ротор и электромеханический преобразователь , укрепленный на основании и сос то щий из электрически деформируемых элементов, снабженных накоийчниками , сопр женными с ротором. В известном приводе ротор выполнен i виде кольца, а электромеханический преобразователь - в виде пьезокерамических стержней, образующих тре угольник, вершины которого соединены наконечниками, сопр женными с ротором фрикционно The disadvantages of the known construction are the low reliability of the engine, due to the fragility of the piezoceramics, as well as its wear due to the fact that pieceoceramic elements in the process of work are subject to shock load. Also known is a stepper drive of small angular displacements, which contains a sliding base, a rotor, and an electromechanical transducer, fixed on the base and con sisting of electrically deformable elements, equipped with tips connected with the rotor. In the known drive, the rotor is made i in the form of a ring, and the electromechanical transducer is in the form of piezoceramic rods forming a triangle, the tops of which are connected by tips connected to the rotor by friction 2. Недостатком привода  вл етс  мала  надежность, обусловленна  фрикционным взаимодействием наконечника с ротором и хрупкостью пьезоматериала стержней. Цель изобретени  - повышение надежности привода. Указанна  цель, достигаетс  тем, что в шаговом приводе малых угловых Перемещений, содержащем неподвижное основание, ротор и электромеханический преобразователь, укрепленный на основании и состо щий из электрически деформируемых элементов, снабженных наконечниками, сопр женными с ротором, ротор выполнен в виде диска из ферромагнитного недеформируемого материала, электромеханический преобразователь выполнен в виде магнито стрикционных стержней, укрепленных консольно на основании, тангенциально р отору, а упом нутые наконечники укреплены на свободных концах стержней и выполнены в виде электромагнитов , причем расположенные р дом стержни имеют разные по знаку коэффициенты магнитрстрикции. На чертеже изображен шаговый при вод, общий вид. Привод содержит основание 1, диск 2 из ферромагнитного материала установленный с возможностью вращательного движени , и электромеханический преобразователь, выполненный из шести магнитострикционных стержней 3-8 с соединенными параллельно обмотками возбуждени  Каждый из стержней жестко соединен с одной стороны с основанием 1, а с другой со своим электромагнитным зажимом соответственно 15-20. Электромагнит ные зажимы снабжены обмотками возбу дени  21-26, каждые три из которых через один соединены параллельно. Магнитострикционные стержни 3,5 и 7 выполнены из материала с положительным коэффициентом магнитострикции, а элементы it,6 и 8 с .отрицательным коэффициентом магнитострикции. В исходном состо нии подаетс  ток в обмотки возбуждени  21, 23 и 25, последние прит гиваютс  к диску 2 и удерживаютс  на нем. При пропус ,кании тока по обмоткам возбуждени  -1 магнитострикционных Стержней Зт8 стержни ,6 и 8 сокращаютс , а стержни 3,5 и 7 увеличивают свои линейные размеры, поворачива  диск по часовой стрелке на некоторый угол. Затем Фиксируютс .зажимы 22, и 26, а зажимы 21,23 и 25 отпускаютс . При отключении тока в обмотках возбуждени  9-1 магнитострикционных стержней 3-8, стержни 3,5 и 7 сокращаютс , а стержни +,6 и В .увеличивают свои линейные размеры, поворачива  диск по часовой стрелке на некоторый угол. Повторение шагов ПРОИСХОДИТ описанным образом. Реверс шагового привода осуществл етс  изменением пор дка включени  зажимов. Технические преимущества изобретени  по сравнению с известным заключаютс  в повышении надежности работы за счет жесткого соединени  зажимов с ротором. Износ зажима и Диска ротора в процессе работы практически не вли ет на изменение усили  закреплени , чём повышаетс  долговечность работы устройства.. Формула изобретени  Шаговый привод малых угловых перемещений , содержащий неподвижное основание , ротор и электромеханический преобразователь, укрепленный на основании и состо щий из электрически деформируемых элементов, снабженных наконечниками,сопр женными с роТором, отличающийс   тем, что, с целью повышени  надежности, ротор выполнен в виде диска из ферромагнитного недеформируемого материала, электромеханический преобразователь выполнен в виде магнитострикционных стержней, укрепленных консольно на основании2. The disadvantage of the drive is low reliability due to the frictional interaction of the tip with the rotor and the fragility of the piezo material of the rods. The purpose of the invention is to increase the reliability of the drive. This goal is achieved by the fact that in a stepper drive of small angular displacements containing a stationary base, a rotor and an electromechanical transducer fixed on the base and consisting of electrically deformable elements fitted with tips connected to the rotor, the rotor is made in the form of a disk of non-ferromagnetic non-deformable material, the electromechanical transducer is made in the form of magnetostriction rods, cantilever-mounted on the base, tangentially p otor, and the said tips are replenas at the free ends of the rods and are made in the form of electromagnets, and the rods located next to each other have magnetic sign coefficients of different sign. The drawing shows stepper when water, the overall appearance. The actuator contains a base 1, a disk 2 made of ferromagnetic material mounted with the possibility of rotational movement, and an electromechanical converter made of six magnetostrictive rods 3-8 with parallel excitation windings. Each of the rods is rigidly connected on one side with the base 1, and on the other with its Electromagnetic clamp, respectively 15-20. Electromagnetic clamps are provided with excitation windings 21-26, each three of which are connected in parallel through one. Magnetostriction rods 3.5 and 7 are made of a material with a positive magnetostriction coefficient, and the elements it, 6 and 8 have a negative magnetostriction coefficient. In the initial state, a current is supplied to the field windings 21, 23 and 25, the latter being attracted to the disk 2 and kept on it. When skipping current through excitation windings -1 of magnetostrictive Zt8 Rods, rods 6 and 8 are reduced, and rods 3.5 and 7 increase their linear dimensions by turning the disk clockwise at an angle. The clips 22, and 26 are then fixed, and the clips 21, 23 and 25 are released. When current is turned off in the excitation windings 9-1 of magnetostriction rods 3-8, rods 3.5 and 7 are reduced, and rods +, 6, and B. increase their linear dimensions by turning the disk clockwise at an angle. Repeating steps HAPPENS in the manner described. The reverse of the stepper drive is carried out by changing the order of the clamps. The technical advantages of the invention in comparison with the known one are to increase the reliability of operation due to the rigid connection of the clamps with the rotor. The wear of the clamping and rotor disc during operation has practically no effect on the change in the clamping force, which increases the durability of the device. Claims The drive of small angular displacements containing a fixed base, a rotor and an electromechanical transducer fixed on the base and consisting of electrically deformed elements provided with tips connected to a rotor, characterized in that, in order to increase reliability, the rotor is made in the form of a disk of ferromagnetic non-deformable About material, the electromechanical converter is made in the form of magnetostriction rods, cantilevered on the basis of тангенциально ротору, а упом нутые наконечники укреплены на свободных концах ст(гржней и выполнены в виде электромагнитов, причем расположенные р дом стержни имеют разные по знаку коэффициенты магнитострикции .the tangential rotor, and the said tips are mounted on the free ends of the str (studs and are made in the form of electromagnets, and the rods located nearby have different magnetostriction coefficients. 920903j920903j Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР № 399036, кл. Н 02 Н 02 Н 11/00,. 5 2.Авторское свидетельство СССР Vf , кл. СИВ IS/iO, 1977 (прототип).Sources of information taken into account in the examination 1, USSR Author's Certificate No. 399036, cl. H 02 H 02 H 11/00 ,. 5 2. The USSR author's certificate Vf, cl. SIV IS / iO, 1977 (prototype).
SU802953107A 1980-07-04 1980-07-04 Small angular displacement stepping drive SU920903A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802953107A SU920903A1 (en) 1980-07-04 1980-07-04 Small angular displacement stepping drive

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802953107A SU920903A1 (en) 1980-07-04 1980-07-04 Small angular displacement stepping drive

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU920903A1 true SU920903A1 (en) 1982-04-15

Family

ID=20907020

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802953107A SU920903A1 (en) 1980-07-04 1980-07-04 Small angular displacement stepping drive

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU920903A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4562373A (en) Piezoelectric motor
US4580073A (en) Vibration wave motor with plural projection vibrator
US7307372B2 (en) Piezoelectric motor and method of exciting an ultrasonic traveling wave to drive the motor
CN108400722B (en) A kind of two-freedom Piexoelectric actuator and its motivational techniques
CN109391170B (en) Stepping type rotary piezoelectric actuator with octagonal structure containing zero Poisson ratio and actuating method
Flynn Piezoelectric ultrasonic micromotors
CN115441769B (en) Linear-rotary two-degree-of-freedom piezoelectric actuator based on inertia driving
CN104038100B (en) What realize based on polypody rotary piezoelectric driver drives motivational techniques across yardstick
CN108111056B (en) Rotary ultrasonic motor driven by four tuning fork type piezoelectric vibrators and working mode
SU920903A1 (en) Small angular displacement stepping drive
JPS59188381A (en) Improvement in rotor/movable element of surface wave motor
Fukui et al. Micro robot actuated by rapid deformation of piezoelectric elements
CN110661445B (en) Parallel three-degree-of-freedom piezoelectric resonance self-actuating mechanism and excitation method thereof
SU738016A1 (en) Stepping motor
JPH05175567A (en) Laminated actuator
JPS6323570A (en) Rotational actuator
CN209526667U (en) A kind of stick-slip formula piezoelectric inertia linear actuator based on spring reset
JP3741875B2 (en) Self-propelled surface acoustic wave motor
JP2880837B2 (en) Planar drive type piezoelectric motor
CN112217415A (en) Frame type three-degree-of-freedom piezoelectric resonance self-actuating mechanism and excitation method thereof
Shafik et al. A 3D smart actuator for robotic eyes industrial applications using a flexural vibration ring transducer
JPS60190178A (en) Piezoelectric motor
JPS61295881A (en) Vibration wave motor
CN108063563A (en) A kind of two-way piezoelectric actuator
CN100377489C (en) In-plane composite modality linear piezoelectricity micromotor