Линейный двигатель

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ р,1 595812

Савв Советских

Еовиадисти IBGKNx

Рвсеублих

1 (51) К, Кл. - Н 011. 41/08

Н 02Х 11/00 (61) Дополнительное к авт. свид-ау (22) Заявлено 26.11.76 (21) 2423886/18-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 28.02.78. Бюллетень № 8 (45) Дата опубликования описания 30.03.78

Государственный комитет

Совета Министров СССР ва делам изобретений и открытий (53) УДК 537.228 1 (088.8) (72) Авторы изобретения P. Ю. Бансевичюс, А. И. Вазнелис, H. И. Гасюнас и К. М. Рагульскис (71) Заявитель Каунасский политехнический институт им. Антанаса Сиечкуса (54) ЛИНЕЙНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к линейным двигателям, и может найти применение в позицирующих устройствах в качестве исполнительного элемента автоматических систем.

Известен магнитострикционный шаговый линейный двигатель, содержащий подвижный элемент, пьезопреобразователь, подключенный к источнику электрического сигнала (1).

Недостаток известного двигателя состоит в невысокой максимальной развиваемой мощности.

Известен пьезоэлектрический двигатель, содержащий подвижный элемент, пластинчатые пьезопреобразователи, подключенные к источнику электрического сигнала (2).

Недостатками его являются невысокие мощность и долговечность двигателя, Цель изобретения состоит в повышении мощности и долговечности двигателя.

Указанная цель достигается тем, что подвижный элемент прикреплен к узлу колебаний преобразователя, к которому под прямым углом прижаты два параллельных пластинчатых пьезопреобразователя, при этом размеры всех пьезопреобразователей выбраны из условия обеспечения одинаковой резонансной частоты.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого двигателя с эпюрами распределения смещений по длине пьезокерамических преобразователей; на фиг. 2 — разрез по

А — А на фиг. 1 (двигатель показан без верхней крышки).

5 В корпусе 1 перемещается подвижный элемент 2, имеющий в нижней части обойму

3, в которую вмонтирована (прпклеена) пьезокерамическая пластинка 4 с обкладками, поляризованная по толщине. Подвижный эле10 мент 2 соединяется с обоймой 3 в середине, то есть в узле продольных колебаний. Обойма 3 в верхней части имеет вырезы, в которые входят направляющие ролики 5, выполненные в виде подшипников качения. К обойме 3 под

15 прямым углом прижаты две пьезокерамические пластинки 6 и 7 с обкладками, тоже закрепленные в обоймах 8 и 9 соответственно.

Акустический контакт между пластинками 4, 6 и 7 и соответствующими обоймами 3, 8 и 9

20 обеспечивается склеиванием при помощи эпоксидных компаундных клеев. Обоймы 8 и 9 в осевом направлении могут перемещаться в пазах, выполненных в корпусе 1. Перемещения обойм 8 и 9 с пьезокерампческими преоб25 разователями по другим направлениям исключа.отся путем подбора соответствующих посадок. Упругое прижатие обойм S и 9 к обойме

3 обеспечивается пружиной натяжения 10 через упоры 11, выполненные из эластичного

30 материала (резина, фторопласт) и закреплен595812

--7

11зя. Xа 308 1 краж 995

Подписное

Заказ 922/12

НПО

Типография, пр. Сапунова, 2

3 ные в держателе 12. Для обеспечения одинаковой резонансной частоты всех трех преобразователей, размеры всех обойм 3, 8 и 9 выполняются равными при одинаковых материалах преобразователей и обойм. К обкладкам (электродам) пьезокерамической пластинки 4 присоединяется генератор электрических колебаний, частота которого равна частоте продольных колебаний резонансных пластинки 4 с обоймой 3. Электроды пьезокерамических пластин 6 и 7 соединены между собой, при этом полярность поляризации пластин противоположная, т. е. при этом присоединении генератора электрических колебаний они работают противофазно.

Работает линейный двигатель следующим образом.

При присоединении электродов всех трех пластинок 4, 6 и 7 к генератору электрических колебаний они начинают совершать продольные резонансные колебания, при этом фазы колебаний преобразователей (пластинок) 6 и

7 отличаются на 180 . Эпюры распределения колебаний приведены на фиг. 1 рядом с каждым преобразователем. В зонах контакта преобразователей происходят косые удары высокой частоты, из-за которых подвижный элемент 2 получает высокочастотные импульсы, направленные в одну сторону (частота импульсов равна частоте питающего напояжения, т. е. за один полный период колебаний происходит один косой удар). Причина образования косого удара та, что в контактной зоне преобразователь (пластинка 4) задает тангепцнальную скорость, а преобразователь 6 или 7 — нормальную скорость.

Реверсирование движения производится путем изменения фазы колебаний либо преобразователя 4, либо преобразователей 6 и 7 на

180 (пунктирная кривая на эпюре колебаний преобразователя 4).

Значительное повышение мощности в настоящей конструкции обеспечивается тем, что

10 возможно применять большие натяги в зоне контакта, площадь которого является значительно большей, чем во всех известных конструкциях. Это также уменьшает износ двигателя.

Формула изобретения

Линейный двигатель, содержащий подвижный элемент, пластинчатые пьезопреобразователи, подключенные к источнику электриче20 ского сигнала, отл п чаю щи йся тем, что, с целью повышения мощности и долговечности двигателя, подвижный элемент прикреплен к узлу колебаний преобразователя, к которому под прямым углом прижаты два па25 раллельных пьезопреобразователя, при этом размеры всех преобразователей выбраны из условия обеспечения одинаковой резонансной частоты.

Источники информации, 30 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 291290, кл. Н 02N 11/00, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР № 483061, кл. Н 011 41/00, 1975.