Вибродвигатель

 

1. ВИБРОДВИГАТЕЛЬ, содержащий закрепленный на основании пье зокерамический возбудитель, сопряже ный наконечником с боковой цилиндрической поверхностью ротора,и исто ник высокочастотного напряжения, к первому входу которого подключен высокочастотньй выход блока разделе ния частот, низкочастотный выход которого через последовательно соединенные частотный детектор и источник постоянного напряжения подключен к второму входу источника высокочастотного напряжения, выход-которого соединен с пьезокерамическим возбудителем , отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента полезного действия вибродвигателя, последний снабжен двумя плоскими спиралями, ротор выполнен в виде пьезокерамического диска с наружным кольцом из износостойкого матеоиапа и электродами, покрывающими основания диска, при этом первая плоская спираль установлена через изоляцион-. ный слой на одном из оснований ротора , а вторая закреплена на основании вибродвигателя поверх первой на расстоянии, не превышающем толщины спирали, причем концы первой спирали соединены с различными электродами пъезокерамического диска,, а концы второй - с входом блока разделений частот.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11),1Д1) G 11 B 15/40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ"

М ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3528554/18-10 (22) 28. 12.82 (46) 30. 04. 84. Бюл. У 16 (72) П.Е. Васильев, К.М. Рагульскис и Э.И.Ясюленис (71) Вильнюсское отделение Всесоюзного научно-исследовательского проектно-конструкторского и технологического института малых электрических машин (53) 681.846.7(088.8) (56) 1. Вибротехника-7. Рекламный сборник "Проспект выставок", Каунас, 1977, с. 95, рис. 1.

2. Авторское свидетельство СССР

584332, кл. G 11 В 15/40, 1977 (прототип). (54)(57) 1. ВИБРОДВИГАТЕЛЬ, содержащий закрепленный на основании пьезокерамический возбудитель, сопряженный наконечником с боковой цилиндрической поверхностью ротора,и источник высокочастотного напряжения, к первому входу которого подключен высокочастотный выход блока разделения частот, низкочастотный выход которого через последовательно соединенные частотный детектор и источ- ник постоянного напряжения подключен к второму входу источника высокочастотного напряжения, выход-которого соединен с пьезокерамическим возбудителем, отличающийся тем, что, с целью повьппения коэффициента полезного действия вибродвигателя, последний снабжен двумя плоскими спиралями, ротор выполнен в виде пьезокерамического диска с наружным кольцом из износостойкого материала и электролами покрывающими основа—

Э ния диска, при этом первая плоская спираль установлена через изоляционный слой на одном из оснований ротора, а вторая закреплена на основании вибродвигателя поверх первой на расстоянии, не превьппающем толщины спирали, причем концы первой спирали соединены с различными электродами пъезокерамического диска,, а концы второй — с входом блока разделений частот.

1089618

2. Вибродвигатель по и. I, о т личающийся тем,чтотолщина наружного кольца из износостойкого материала составляет не!

Изобретение относится к технике магнитной записи, а именно к приводам носителей информации с помощью пьезокерамических двигателей.

Известен вибродвигатель, содержащий ротор, подпружиненный пьезокерамический элемент, сопряженный с боковой поверхностью ротора, источник высокочастотных колебаний и ге— нератор импульсов регулируемой 10 частоты и продолжительности, соединенные через электронный переключатель с пьезокерамическим элементом (1) .

Недостаток известного вибродвига-. 1„ теля — неравномерное вращение ротора из-за отсутствия замкнутого контура управления его вращением.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство, содержащее закрепленный на основании пьезокерамический возбудитель, сопряженный наконечником с боковой цилиндрической поверхностью ротора и источ-2

) ник высокочастотного напряжения, к первому входу которого подключен высокочастотный выход блока разделения частот, низкочастотный выход которого через последовательно соединенные частотный детектор и источник постоянного напряжения подключен к второму входу источника высокочастотного напряжения, выход которого соединен с пьезокерамическим возбудителем )2) .

Недостаток указанного вибродвигателя — низкий коэффициент полезного действия, что обусловлено сравнительно малой величиной амплитуды. виб40 раций наконечника пьезокерамического возбудителя, вызванное разделением пьезокерамического элемента возбудителя на три части, из которых только овна используется как

45 основная, а две другие являются более двадцати амплитудных раз— махов виброперемещений наконечника пьезакерамического возбудителя.

2 пассивными низколобротными элементами в теле вибратора. Кроме того, наличие отверстий в роторе уменьшает поверхностную жесткость ротора и увеличивает активную составляющую сопротивления нагрузки.

Цель изобретения — повышение коэффициента полезного действия вибродвигателя.

Поставленная цель достигается тем, что в и бр адвиг атель, с одержащий з акрепленный на основании пьезокерамический возбудитель, сопряженный наконечником с боковой цилиндрической поверхностью ротора,и источник высокочастотного напряжения, к первому входу которого подключен высокочастотный выход блока разделения частот, низкочастотный выход которого через последовательно соединенные частотный детектор и источник постоянного напряжения подключен к второму входу источника высокочастотного напряжения; выход которого соединен с пьезокерамическим возбудителем, снабжен двумя плоскими спиралями, ротор выполнен в виде пьезокерамического диска с наружным кольцом из износостойкого материала и электродами покрывающими основания диска,. при этом первая плоская спираль установлена через изоляционный слой на одном из оснований ротора, а вторая — закреплена на основании вибродвигателя поверх первой на расстоянии, не превьппающем толщины спирали, причем концы первой спирали соединены с различными электродами пьезокерамического диска ротора, а концы второй — с входом блока разделения частот.

Кроме того, наружное кольцо из износостойкого материала выполнено по толщине не более двадцати амплитудных размахов виброперемещений

1089618

Толщина наружного кольца 10 из износостойкого материала не зависит от диаметра ротора и составляет не более двадцати амплитудных размахов виброперемещений наконечника 4 пьезокерамического возбудителя, т.е. равна 1-2 мм.

Вибродвигатель работает следующим образом.

При подаче на пьезокерамический элемент 2 электрических колебаний резонансной частоты в нем возникают ультразвуковые механические продольные колебания, которые, распро45

Hëêîíå÷Hèêа пьезокерамического возбудителя.

На фиг. 1 изображена схема вибродвигателя, на фиг. 2 — плоская.спираль, сопряженная с ротором вибродвигателя.

Устройство содержит ротор 1, пьезокерамический элемент 2, сопряженный со ступенчатым наконечником 3, узкий конец 4 которого взаимодейст- 10 вует с боковой цилиндрической поверхностью ротора 1, а широкий подпружинен. Узкий конец 4 поджат к боковой поверхности ротора 1 под углом, близким к 45, к касательной цилиндрической поверхности ротора. Вибродвигатель содержит также источник 5 постоянного напряжения, источник 6 высокочастотного напряжения, блок 7 разделения частот и частотный детек- 20 тор 8. Ротор 1 выполнен в виде пьезокерамического диска 9 с наружным кольцом 10 из износостойкого материала. Наружное кольцо 10 предназначено для защиты пьезокерамического 25 материала диска 9 ротора 1 от разру— шающего воздействия ультразвуковых колебаний наконечника 4. Вибродвигатель содержит также две плоские спирали 11 и 12. Первая спираль 11 установлена через изоляционный слой 13 на верхнем основании ротора 1 и.вращается вместе с ним. Вторая спираль 12 закреплена на основании вибро двигателя поверх первой на расстоянии, не превышающем толщины спирали, причем концы спирали 11 соединены с электродами 14 и 15 пьезокерамического диска 9 ротора 1, а концы спирали 12 — с входом блока 7 разде40 ления частот. Плоские спирали 11 и

12 могут быть выполнены фотохимическим способом из фольгированного текстолита. страняясь по ступенчатому наконечнику 3, усиливаются в узком конце 4. Взаимодействие последнего с ротором 1 носит ударный характер, в результате чего ротор 1 приводится во вращательное движение. Ударные импульсы, распространяясь по ротору 1, проходят наружное кольцо 10 и деформируют диск 9. Вследствие этого на электродах 14 и 15 пьезокерамического диска 9 появляется периодически изменяющаяся разность потенциалов> а по соединенной с ними плоской спирали 11 протекает пере— менный электрический ток, частота которого равна частоте вибраций узкого конца 4 наконечника 3, à амплитуда пропорциональна амплитуде вибраций последнего. В спирали 12 при этом индуцируется переменный ток аналогичных параметров. Поскольку спираль 11 вращается, то ток, протекающий по спирали 12, промодулирован по амплитуде, а частота модуляции пропорциональна скорости вращения ротора 1. Далее сигнал от спирали "l2 поступает в блок 7 разделения частот, откуда высокочастотная составляющая сигнала поступает на источник 6 высокочастотного напряжения для осуществления автоматичесКоА понствойки частоты сигнала, пита— юшего пьезокерамический элемент 2

1Io резонансного режима а низкочастотная составляющая сигнала IIPTPKTH руется в частотном петекторе 8 и поступает на источник 5 постоянного напряжения для осуществления автоматического регулирования скорости вращения ротора 1. Таким образом, в вибродвигателе имеются два контура управления: цепь, состоящая из элементов 12; 7; 6 и 2, предназначенная для обеспечения резонансного режима работы вибровозбудителя, образованного элементами 2, 3 и 4, цепь, состоящая из элементов 12, 7, 8, 5, 6 и 2, предназначенная для регулирования скорости вращения ротора 1. Оба указанных контура необходимы для повышения коэффициента полезного действия вибродвигателя, так как первый исключает необходимость разделения пьезоэлемента 2 на не— сколько частей.и тем самым позволяет максимально использовать его, а второй — необходимость сверления отверстий в роторе 1, что исключает

1089618

Составитель Ю.Кузовлев

Техред N,Тенер Корректор А.Зимокосов

Редактор Л.Пчелинская

Заказ 2941/48 Тираж 575 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва Ж-35 Раушская наб.> д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 возможность появления дополнительной нагрузки на вибродвигатель.

Изобретение позволяет повысить коэффициент полезного действия на

15-207 и точность слежения за равномерностью вращения ротора вследствие независимости амплитуды низкочастотной составляющей управляющего сигнала от скорости вращения ротора.