SU968868A1 - Vibromotor - Google Patents

Vibromotor Download PDF

Info

Publication number
SU968868A1
SU968868A1 SU813277595A SU3277595A SU968868A1 SU 968868 A1 SU968868 A1 SU 968868A1 SU 813277595 A SU813277595 A SU 813277595A SU 3277595 A SU3277595 A SU 3277595A SU 968868 A1 SU968868 A1 SU 968868A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
rotor
vibrator
plate
vibromotor
piezoceramic
Prior art date
Application number
SU813277595A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Леонардас Леоно Штацас
Казимерас Миколо Рагульскис
Ричардас-Викторас Казио Улозас
Original Assignee
Каунасский Политехнический Институт Им.Антанаса Снечкуса
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 Каунасский Политехнический Институт Им.Антанаса Снечкуса filed Critical Каунасский Политехнический Институт Им.Антанаса Снечкуса
Priority to SU813277595A priority Critical patent/SU968868A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU968868A1 publication Critical patent/SU968868A1/en

Links

Landscapes

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

Description

(54) ВИБРОДВИГАТЕЛЬ Изобретение относитс  к эпектротехнике и автоматике и может быть использовано в качестве привода в автоматических системах управлени . Известен вибродвигатепь, содержащий корпус, пустотелый цилиндрический ротор, пьезокерамический вибратор, распопоженный в полости ротора перпендикул рно его оси и блок питани . Вибратор выпоп- виде трех пьезокерамических преобразователей , образующих треугольник, который вершинами сопр жен с ротором и через фазовращатель подключен к блоку питани  1 } . Недостатками данного вибродвигател   вл ютс  сложность конструкции и доводки вибратора, выполненного из трех пьезо керамических элементов, небольшой КПД вследствие механического взаимодействи  жестко соединенных пьезокерамических элементов, а также мала  мощность и ста бильность вращени , так как конструкци  не обеспечивает надежного прижима пьезо керамических элементов в момент их со- ударени  с поверхности ротора. Кроме того , .пьезокерамические элементы креп тс  одним концом и устройства креплени  претерпевают усили , которые снижают надежность работы данного вибродвигател . Наиболее близким к предложенному  вл етс  вибродвигатель, содержащий корпус, установленные в нем пустотелый цилиндрический ротор, в полости которого перпендикул рно и симметри шо его оси размещен вибратор, средней частью закрепленный в держателе, а концами сопр женный с внутренней повер сностью ротора, и .содержащий пьезокерамическую пластину, подключенную к источнику переменного напр жени . Вибратор взаимодействует с ротором посредством треугольных контактных элементов, выполненных из твердого сплава, например типа Алунд. Кроме того, вибродвигатепь снабжен фазовращателем , а электроды пьезоэлемента разделены на две части, .которые через фазовращатель подключены к блоку питани  С2 J . Недостатками известного вибродвигатеп   вл ютс  сравнительно мала  мощность и надежность работы вибродвигател  из-за малых амплитуд колебани  вибратора и из за иеоптимальной траектории контактных элементов, взаимодействующих с ротором. Дл  надежной работы требуетс  очень точное изготовление этих двигателей, однако при эксплуатации вибродвигател  эти детали изнашиваютс ; что приводит к уменьшению надежности работы. Целью изобретени   вл етс  увеличени мощности и надежности в работе вибродвигател . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в вибродвигателе, содержащем корпус установленные з нем пустотелый цилиндрический ротор, Б полости которого пер-, пендикул рно и симметрично на оси размещен вибратор, средней частью закрепленный в держателе, а концами сопр женный с внутренней поверхностью ротора, и содержащий пьезокерамическую пластину, подключенную к источнику переменного напр жени , в вибратор введена упруга  пластина Z -образной формы с прорезью в перемычке, в которую вставлена пьезокерамическа  пластина, противополоншые грани которой прикреплены к соответствую щим плечам упругой Z-образной пластины На фиг. 1 изображен предлагаемый вибродвигатель, разрез А-А на фиг. 2 ; на фиг. 2 - разрез Б-Б на фиг. 1. Вибродвигатель содержит корпус 1, в котором помещен пустотелый цилиндрический ротор 2, в полости ротора 2 размешен плоский пьезокерамический вибратор, вьтолненный в виде упругой согнутой в Z-образную форму пластинки 3, в перемычке которой образована прорезь, в нее вставлена пьезокерамическа  пластина 4, противоположными плоскост ми до середины ее длины прикрепленна , например приклеенна , к соответствующим плоскост м 5 и 6 упругой пластины 3, закрепленной при помощи держател  7 в корпу се 1. Электроды 8 и 9 пьезокерамическо пластинки 4 подключены к источнику переменного напр жени  (не показан). Упруга  пластинка 3 концами 10 сопр жена с ротором 2. Вибродвигатель работает следующим образом.. При включении источника питани  высокочастотное напр жение подаетс  на электроды 8 и 9 пьезокерамической плао Тины 4,-котора  начинает вибрировать. Так как пьезокерамическа  плacти пIa 4 прикреплена к 2 -образной упругой плас- танке 3, то образуетс  как бы две/биморфные пластинки, изгибн ш и продольные колебани  которых происход т в противоположном направлении, чтопозвол ет обоим концам вибратора одновременно взаимодействовать с цилиндрической поверхностью полости ротора 2, При вибрации пьезокерамической пластинки 4 части 5 и 6 упругой пластинки 3 совершают изгибные и продольные колебани  и при виброударном взаимодействии с ротором 2 концы 10 совершают эллипсообразноё движение , заставл   вращатьс  ротор 2. Продольные колебани  упругой пластинки 3 прижимают концы 10 к ротору 2, а изгибные колебани  упругой пластинки 3 преобразуютс  во вращательное движение ротора 2. Скорость вращени  ротора 2 регулируетс  величиной амплитуды питаемого напр жени . Мощность и надежность работы вибродвигател  обусловлены контактным взаимодействием подвижных концов вибратора и ротора. Так как работа вибродвигател  основана на преобразовании ударных импульсов вибратора во вращательное движение ротора, установлено, что мощность вибродвигател  увеличиваетс  при увеличении числа контактных элементов, при увеличении контактной площади этих контактных элементов, позвол ющих повысить коэффициент передачи ударного импульса, при увеличении тангенциальной составл ющей ударного импульса. Подвижные кониы пьезокерамического вибратора одновременно совершают изгиб . ные и продольные смещени  в противоположных направлени х. Это позвол ет использовать оба конца вибратора дл  передачи ударных импульсов. Величина амплитуды изгибных колебаний примерно в дес ть раз больше, чем величина амплитуды продольных колебаний, и, так как изгибные колебани  направлены по тангенциальному направлению к поверхности ротора, то они резко увеличивают мощность вращени  ротора, В этом случае продольные колебани  играют второстепенную, но тем не менее важную роль, так как они дополнительно прижимают вибратор к поверхности ротора. Поэтому получаетс  более оптиМальна  траектори  движени  подвижного конца вибратора, позвол юща  повысить мощность. Как видно из фиг. 1, контакт- на  площадь взаимодействующих концов 10, становитс  большей, что позвол ет повыгсить передаваемую мощность и надежность сцеплени  между вибратором и ротором.(54) VIBRATION MOTOR The invention relates to electrical engineering and automation and can be used as a drive in automatic control systems. A vibromotor is known, comprising a housing, a hollow cylindrical rotor, a piezo-ceramic vibrator, mounted in a rotor cavity perpendicular to its axis, and a power supply unit. The vibrator is made out of three piezoceramic transducers forming a triangle, which is vertexally connected to the rotor and connected to the power supply unit 1 through a phase shifter. The disadvantages of this vibromotor are the complexity of the design and fine-tuning of the vibrator, made of three piezo ceramic elements, low efficiency due to the mechanical interaction of rigidly connected piezo ceramic elements, as well as low power and stability of rotation, as the design does not ensure reliable clamping of the piezo ceramic elements at the moment they are contact with the rotor surface. In addition, the piezoceramic elements are fastened at one end and the fastening devices undergo stresses that reduce the reliability of this vibromotor. Closest to the proposed is a vibromotor, comprising a housing, a hollow cylindrical rotor installed in it, in the cavity of which the vibrator is perpendicular and symmetrical to its axis, the vibrator is fixed in its middle part, and its ends are aligned with the internal rotor and contain A piezo-ceramic plate connected to a variable voltage source. The vibrator interacts with the rotor by means of triangular contact elements made of hard alloy, for example, of the Alund type. In addition, the vibromotor is equipped with a phase shifter, and the electrodes of the piezoelectric element are divided into two parts, which are connected to the power supply unit C2 J via a phase shifter. The disadvantages of the known vibromotor are relatively low power and reliability of the vibromotor due to the small amplitudes of the vibrator vibrations and because of the optimal path of the contact elements interacting with the rotor. For reliable operation, very precise manufacturing of these engines is required, however, during operation of the vibromotor, these parts wear out; which leads to a decrease in reliability. The aim of the invention is to increase the power and reliability in the operation of the vibromotor. The goal is achieved by having a hollow cylindrical rotor installed in a vibromotor containing a body mounted on it, with a cavity having a vibrator, axially, pendicularly and symmetrically on the axis, with the middle part fixed in the holder and containing A piezoceramic plate connected to a source of alternating voltage, an elastic Z-shaped plate with a slot in the jumper, in which a piezoceramic plate is inserted, counter-mounted grinders, is inserted into the vibrator. or which are attached to the corresponding conductive elastic shoulders Z-shaped plate Fig. 1 shows the proposed vibration motor, section A-A in FIG. 2; in fig. 2 shows a section BB in FIG. 1. The vibration motor includes a housing 1 in which a hollow cylindrical rotor 2 is placed, a flat piezoceramic vibrator is placed in the cavity of the rotor 2, filled into an elastic Z-shaped plate bent into a Z-shape, a slot is formed in its bridge, a piezoceramic plate 4 is inserted into it, opposite planes to the middle of its length attached, for example glued, to the corresponding planes 5 and 6 of the elastic plate 3, fixed with the help of the holder 7 in the housing 1. Electrodes 8 and 9 are piezoceramic plates 4 under Connected to a variable voltage source (not shown). The elastic plate with 3 ends 10 is connected with the rotor 2. The vibromotor works as follows. When the power source is turned on, high-frequency voltage is applied to the electrodes 8 and 9 of the Tina 4 piezoceramic plate, and the vibrator starts to vibrate. Since piezoceramic ply PI 4 is attached to a 2-shaped elastic plate 3, two / bimorph plates are formed, the bending and longitudinal oscillations of which occur in the opposite direction, which allows both ends of the vibrator to simultaneously interact with the cylindrical surface of the rotor cavity 2, When the piezoceramic plate vibrates, 4 parts 5 and 6 of the elastic plate 3 make bending and longitudinal vibrations and, in vibro-impact interaction with the rotor 2, the ends 10 make an ellipsoidal movement, stagnation is to rotate the rotor 2. Longitudinal oscillation resilient plate 3 is pressed against the ends 10 of the rotor 2 and the bending vibration of the elastic plate 3 is converted into rotational motion of the rotor 2. The speed of rotation of the rotor 2 is controlled by the magnitude of the supply voltage amplitude. The power and reliability of the vibration motor due to the contact interaction of the moving ends of the vibrator and the rotor. Since the operation of the vibromotor is based on the conversion of the shock pulses of the vibrator into the rotary motion of the rotor, it was found that the vibromotor power increases with an increase in the number of contact elements, with an increase in the contact area of these contact elements, allowing an increase in the transmission coefficient of the shock pulse, with an increase in the tangential component of the shock pulse . Moving horses of a piezoceramic vibrator simultaneously bend. and longitudinal displacements in opposite directions. This allows both ends of the vibrator to be used to transmit shock pulses. The magnitude of the amplitude of bending vibrations is about ten times larger than the magnitude of the amplitude of the longitudinal vibrations, and since the bending vibrations are directed along the tangential direction to the rotor surface, they dramatically increase the power of rotation of the rotor. In this case, the longitudinal vibrations play a minor, but less important role, as they additionally press the vibrator to the surface of the rotor. Therefore, a more optimal trajectory of the moving end of the vibrator is obtained, which allows for an increase in power. As can be seen from FIG. 1, the contact area of the interacting ends 10 becomes larger, which makes it possible to increase the transmitted power and the reliability of coupling between the vibrator and the rotor.

Claims (1)

Формула изобретения ' — - 10The claims' - - 10 Вибродвигатель, содержащий корпус, установленные в нем пустотелый цилиндр рический ротор, в полости которого перпендикулярно и симметрично его оси размещен вибратор, средней частью закреп- 15 ленный в держателе, а концами сопряженный с внутренней поверхностью ротора, и содержащий пьезокерамическую пластину,A vibroengine containing a housing, a hollow cylindrical rotor installed in it, in the cavity of which a vibrator is placed perpendicularly and symmetrically to its axis, the middle part is fixed in the holder and connected with the ends of the rotor with its ends, and containing a piezoceramic plate, Л-4 подключенную к источнику переменного напряжения, отличающийся тем, что, с целью увеличения мощности и надежности в работе, в вибратор введена упругая пластина Z -образной формы с прорезью в перемычке, в которую вставлена пьезокерамическая пластина, противоположные грани которой прикреплены кL-4 connected to an AC voltage source, characterized in that, in order to increase power and reliability in operation, a Z-shaped elastic plate with a slot in the jumper is inserted into the vibrator, into which a piezoceramic plate is inserted, the opposite faces of which are attached to .... - ж соответствующим плечам упругой Z -образной пластины..... - Well the corresponding shoulders of the elastic Z-shaped plate.
SU813277595A 1981-04-23 1981-04-23 Vibromotor SU968868A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813277595A SU968868A1 (en) 1981-04-23 1981-04-23 Vibromotor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813277595A SU968868A1 (en) 1981-04-23 1981-04-23 Vibromotor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU968868A1 true SU968868A1 (en) 1982-10-23

Family

ID=20954070

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813277595A SU968868A1 (en) 1981-04-23 1981-04-23 Vibromotor

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU968868A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5296776A (en) * 1991-03-28 1994-03-22 Eta Sa Fabriques D'ebauches Piezo-electric motor intended for a timepiece

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5296776A (en) * 1991-03-28 1994-03-22 Eta Sa Fabriques D'ebauches Piezo-electric motor intended for a timepiece

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6768245B2 (en) Piezoelectric drive
US4400641A (en) Piezoelectric motor with two part rotor
JP4201407B2 (en) Drive device having a piezoelectric drive element
JP2612050B2 (en) Vibration wave motor
EP0513288A1 (en) Piezoelectric motor
KR930009211A (en) Ultrasonic motor
SU968868A1 (en) Vibromotor
SU817816A1 (en) Vibromotor
KR20040097173A (en) Piezoelectric motor and method for actuating same
JPS62126874A (en) Ultrasonic vibrator and drive controlling method thereof
SU632014A1 (en) Vibromotor
SU765910A1 (en) Vibromotor
SU853711A1 (en) Vibromotor
SU853709A1 (en) Vibromotor
SU619986A1 (en) Vibration motor
SU873271A1 (en) Tape drive vibration motor
SU1399721A1 (en) Coordiante displacement actuator
JPH05252767A (en) Ultrasonic motor
SU748583A1 (en) Vibromotor
SU625273A1 (en) Vibromotor
SU858151A1 (en) Vibromotor
SU920901A1 (en) Vibromotor
SU819866A1 (en) Vibration motor
RU1804994C (en) Device for setting assembled parts into oscillation
SU1257337A1 (en) Device for conversion of oscillatory to rotary motion