Устройство для получения прерывистого вращательного движения

 

Изобретение относится к электромеханике , в частности к электромеханическим колебательным устройствам, и может быть использовано в качестве шагового привода. Цель изобретения - увеличение выходной мощности устройства для получения прерывистого вращательного движения, а также повышение его надежности. Цель достигают тем, что устройство для получения прерывистого вращательного движения содержит корпус 1, упругий элемент, выходное звено 4 и электромеханический привод, образованный пьезоэлектрическими преобразователями . Упругий элемент представляет собой торсион 2, одним концом жестко связанный с корпусом 1, а другим посредством храпового механизма 3-е выходным звеном 4. На рабочей (скручиваемой) длине торсиона 2 выполнены радиальные выступы , образованные положением одна на другую двух винтовых нарезок, одна из которых, однозаходная, выполнена в виде прямоугольной канавки, другая, многозаходная, выполнена в виде прямоугольных канавок, каждая из которых имеет в середине основания углубление. Глубины канавок обеих нарезок равны между собой. В промежутках между радиальными выступами установлены без зазоров пьезопреобразователи.4 ил. J, а

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 06 В 1/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (21) 4720700/10 (22) 20.07.89 (46) 30.06.91. Бюл. ¹ 24 (71) Рижский политехнический институт им.

А.Я.Пельше (72) Я.П.Грейвулис, B.Н.Шинкарев и

В.Э.Юркевич (53) 534.232,(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 441975, кл. В 06 В 1/06, 1974.

Авторское свидетельство СССР

¹ 842307, кл. В 06 В 1/06, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПРЕРЫ В ИСТОГО ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электромеханике, в частности к электромеханическим колебательным устройствам, и может быть использовано в качестве шагового привода.

Цель изобретения — увеличение выходной мощности устройства для получения прерывистого вращательного движения, а также Ж, 1659125 А1 повышение его надежности. Цель достигают тем, что устройство для получения прерывистого вращательного движения содержит корпус 1, упругий элемент, выходное звено 4 и электромеханический привод, образованный пьезоэлектрическими, преобразователями. Упругий элемент представляет собой торсион 2, одним концом жестко связанный с корпусом 1, а другим посредством храпового механизма 3 — с выходным звеном 4. На рабочей (скручиваемой) длине торсиона 2 выполнены радиальные выступы, образованные положением одна на другую двух винтовых нарезок, одна из которых, однозаходная, выполнена в виде прямоугольной канавки, другая, многозаходная, выполнена в виде прямоугольных канавок, каждая из которых имеет в середине основания углубление. Глубины канавок обеих нарезок равны между собой. В промежутках между радиальными выступами установлены без зазоров пьезопреобразователи. 4, ил;

1659125

Изобретение относится к электромеханике, s частности к электромеханическим колебательным устройствам, и может быть использовано в качестве шагового привода.

Цель изобретения — увеличение выходной мощности и повышение надежности.

На фиг, 1 изображено устройство в осевом разрезе, общий вид; на фиг. 2 — участок поперечного сечения торсиона в рабочей (скручиваемой) части; фиг. 3 — участок рабочей части торсиона в увеличенном масштабе; фиг. 4 — разрез А — А (храповой механизм) на фиг, 1, Корпус 1 жестко связан посредством шлицевого соединения с торсионом 2, другим концом торсион соединен посредством храпового механизма 3 с выходным звеном

4. На рабочей (скручиваемой) длине торсиона 2 выполнены радиальные выступы 5, образованные наложением друг на друга двух винтовых нарезок, одна из которых, однозначная 6, выполнена в виде прямоугольной канавки, другая, многозаходная, выполнена в виде прямоугольных канавок 7, каждая из которых имеет в середине основания углубление В. Глубины канавок обеих нарезок ра в н ы между собой. В и ромежутках между радиальными выступами 5, образованных канавками 7 многозаходной нарезки, установлены без зазоров пьезопреобразователи 9.

Устройство работает следующим образом.

На установленные без зазоров в промежутках между радиальными выступами 5 пьеэопреобразователи 9 одновременно подают напряжение, вызывающее их деформацию, При этой деформации каждый отдельный пьезопреобразователь 9 утолщается на определенную величину и раздвигает на эту же величину два соседних радиальных выступа 5, между которыми он установлен. Радиальные выступы 5, образованные вследствие наложения друг на друга однозаходной 6 и многозаходной 7 винтовых нарезок„располагаются на рабочей длине торсиона 2 последовательно один за дру им по винтовой спирали, шаг и угол наклона витков которой равны шагу и углу наклона витков однозаходной винтовой нарезки 6. Пьезопреобразователи 9, разделенные друг от друга радиальными выступами 5, образуют своего рода и ьезоактивную спираль, При подаче напряжения на пьезопреобраэователи 9 последние, утолщаясь, осуществляют закрутку торсиона 2.

Так как торсйон 2 одним концом жестко связан с неподвижным корпусом 1, то поворачивается только другой конец торсиона 2, который посредством храпового механизма

40 поворачивает выходное звено 4 на определенный угол, С увеличением числа витков пьезоактивной спирали увеличивается угол поворота выходного звена 4, После прекращения подачи напряжения пьезопреобразователи

9 утончаются. принимая первоначальную форму. Торсион под действием упругих сил раскручивается, также принимая первоначальную форму. Процесс подачи напряжения в импульсной форме повторяется, в результате выходному звену 4 сообщается прерывистое вращательное движение.

Увеличение мощности достигается благодаря тому, что крутящий момент на валу выходного звена создают за счет прямого действия создаваемых пьезопреобразователями нормальных условий, закручивающих торсион, а величину скорости отдельных поворотов (шагов) определяют скоростью деформации пьезопреобраэователей под действием подаваемого на них напряжения, Нормальные усилия пьезопреобразователей пропорциональны площадям их боковых плоскостей, воздействующих на радиальные выступы торсиона, т,е. крутящий момент на валу выходного звена можно увеличить увеличением площади боковых плоскостей пьезопреобразователей, а также увеличением диаметра торсиона. Скорость деформации пьеэопреобраэователей практически зависит от формы подаваемого на них импульса напряжения и может регулироваться в широких пределах.

Повышение надежности устройства достигается за счет того, что в его конструкции отсутствуют рычаги с быстроизнашивающимися опорами, а также клеевые соединения пьеэопреобразователей.

Формула изобретения

Устройство для получения прерывистого вращательного движения, содержащее корпус, упругий элемент, выходной рабочий элемент и электромеханический привод с пьезопреобразователями, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности и выходной мощности, упругий элемент выполнен в виде торсиона, одним концом жестко связанного с корпусом, а другим концом — с выходным рабочим элементом через храповый механизм, по длине торсиона выполнены одноэаходная и многозаходная винтовые нарезки с канавками прямоугольного сечения и равной глубины, причем в середине основания канавок каждого из заходов многозаходовой нарезки выполнено углубление и в ней установлены без зазоров пьезопреобразователи.

1659125

Составитель В.Кудрявцев

Редактор M.Êîáûëÿíñêàÿ Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор ТЯалий

Заказ 1803 Тираж 292 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101