Устройство для получения постоянного тока на базе пьезоэффекта

 

ц 580602

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22,03.76 (21) 2338294/10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.11.77. Бюллетень № 42 (45) Дата опубликования описания 11.11.77 (51) М, Кл Н OIL 41 08

Н 04R 17/00

Государственный комитет

Совета Мннкстров СССР (53) УДК 537,228.1 (088.8) ло делам изобретений и открытий т е. и. степанов, д. м. эфрос, 0 м Павлов н д. H. 1 неелова (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

НА БАЗЕ ПЬЕЗОЭФФЕКТА

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для получения постоянных токов при воздействии на пьезокварцевый элемент.

Известны устройства для генерирования малых постоянных токов путем воздействия механических усилий на пьезокварцевые пластины (1). Однако точность выходных параметров этих устройств низкая, диапазон получаемых токов относительно узок, а сами устройства в эксплуатации недостаточно удобны.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для получения постоянного тока на базе пьезоэффекта, содержащее основание с расположенными на нем электродвигателем с червячной передачей, ходовым винтом с направляющим элементом, двумя рычагами с противовесами, один из которых снабжен сменными грузами, а другой — скобой с пьезокварцевой пластиной, и поворотным рычагом (2).

Недостатком известного устройства является невысокая точность и узкий диапазон выходных токов.

Целью изобретештя является повышение точности и расширение диапазона выходных токов.

Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве сменный груз выполнен в виде стакана, снабженного питающей трубкой, закрепленной на кронштейне и соединенной трубопроводом с гидроцилиндром.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 — схема шарнир5 ного соединения ползуна и гайки.

Предлагаемое устройство содержит электродвигатель 1, установленный на массивной платформе 2 и соединенный с червячным редуктором 3, связанным с ходовым винтом 4, 10 на котором помещена гайка 5, имеющая хвостовик со сферической головкой 6, входящей в паз ползуна 7. Червяк 8 на противоположном от двигателя конце имеет квадрат 9 для накидной рукоятки. Параллельно винту 4 ус15 тановлена направляющая 10. Ползун 7 выполнен с проушинами 11, связанными с рычагом

12, на котором установлена шкала 13. Нулевая отметка шкалы 13 расположена в одной плоскости с осью 14. На рычаге 12 установлен

20 противовес 15, сухарь 16 с риской 17, груз 18, подвешенный к сухарю 16, и шайба 19.

На конце рычага расположен упор 20, перемещающийся вверх и вниз, и нониус 21. По рычагу 12, имеющему паз 22, двигается су25 харь 16 с риской 17, располагаясь против любого деления шкалы 13, Для установки сменных грузов и установки стакана 23 служит шайба 19. Противовес 15 имеет 2 фиксированных положения 1 и П. Положение 1 соответст30 вует уравновешенному рычагу 12 со стаканом

580602

10 плече которого имеется прорезь 28 для закрепления пьезокварцевой пластины 29. Пье- 15

23. На ползуне 7 установлен съемный кронштейн 24, на конце которого прикрепляется питающая трубка 25 с концевой насадкой 26, углубленной в дно стакана 23 и имеющей по периферии отверстия, суммарная площадь которых несколько больше внутреннего диаметра трубки 25, Внутренний диаметр трубки 25 и отверстия в насадке 26 выбраны такими, при которых не происходит самопроизвольное истечение жидкости.

Углубление на дне стакана 23 также заполнено жидкостью. Перпендикулярно рычагу 12 установлен двуплечий рычаг 27, на коротком зокварцевая пластина 29 фиксируется устройством, состоящим из кронштейна 30, поворотного рычага 31 и стопорной гайки 32. Рычаг

27 уравновешен противовесом 33 при помощи микровинта 34. Контроль уравновешивания осуществляется по уровню 35, расположенному на конце длинного плеча рычага 27.

На поверхность длинного плеча рычага нанесена шкала 36. Нулевая отметка шкалы 36 расположена в одной плоскости с осью 37 двуплечего рычага 27. В уравновешенном положении рычага 27 зазор между упором 20 с нониусом 21 и поверхностью рычага 27 не превышает 0,01 — 0,02 мм. Вся система рычагов расположена на массивной платформе 2, горизонтирование которой осуществляется по уровню 38.

Рядом с платформой 2 или на мягких амортизаторах под ней расположен гидроцилиндр

39 с червячным редуктором 40. Полость цилиндра 41 между поршнем и передней стенкой гидроцилиндра 39 заполнена жидкостью и связана шлангом со стаканом 23. Поршень 42 укреплен на винте 43, который через червячный редуктор связан с приводом. Полость гидроцилиндра 41 сообщена при помощи гибкого шланга 44 с трубкой 25, установленной на кронштейне 24.

Гидравлическое нагружение осуществляется следующим образом. Перед нагру>кением на ползун устанавливается съемный кронштейн

24, а на рычаге 12 устанавливается стакан 23.

Противовес 15 устанавливается в положение II, тем самым уравновешивается рычаг 12 со стаканом 23. Поворачивая червяк 8 за квадратный хвостовик, передвигают рычаг 12 со стаканом 23 и кронштейном 24 на заданное

50 расстояние по шкале рычага 27. Нониус 21 позволяет с большой точностью (например

0,1 мм) выставить стакан 23 относительно оси 37.

При включении электродвигателя 45 движение через червячный редуктор 40 передается на винт 43, который перемещает поршень 42.

Поршень 42, перемещаясь вдоль оси цилиндра 39, выталкивает жидкость, которая через насадку 26 начинает заполнять стакан 23. По мере заполнения жидкостью происходит плавное увеличение нагрузки на пластину 29.

Iipr< достижении поршнем 42 левого крайнего положения происходит реверсирование двигателя 45 и отсос жидкости из стакана 23 через гибкий шланг 44.

Применение предлагаемого устройства позволяет полностью исключить влияние движушихся и вращающихся масс на характер нагру>кения и расширить нижний предел (до

10 — "А) генерируемого тока. Подбор режимов скорости истечения жидкости из насадки, применение жидкости с различной плотностью позволит существенно расширить диапазон получаемых токов, вплоть до 10 — "А, что превышает диапазон токов, полученных на извест1t O M у СТр 0 H CT13 0.

Формула изобретения

Устройство для получения постоянного тока на базе пьезоэффекта, содержащее основание с расположенными на нем электродвигателем с червячной передачей, ходовым винтом с направляющим элементом, двумя рычагами с противовесами, один из которых снабжен сменным грузом, а другой — скобой с пьезокварцевой пластиной, и поворотным рычагом, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона выходных токов, в нем сменный груз выполнен в виде стакана, снабженного питающей трубкой, закрепленной на кронштейне и соединенной трубопроводом с гидроцилиндром.

Источники информации, принятыс во внимание при экспертизе

1. Кузнецов В. Д. «Пьезоэлектрический кварц и применение его для измерения весьма слабых электрических токов», Известия

Томского политехнического института, 1924, т. 45, вып. 2, с. 47.

2. Авторское свидетельство М 424266, кл.

Н 011 41/08, 1972.

580602

Фиг. 2

Составитель И. Попова

Редактор В, Смирягина

Текред Н. Рыбкина Корректор Л. Брахннна

Подписное

Заказ 2471/12 Изд. Мз 907 Тираж 995

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, %-35, Раушская иаб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2