Однофазный пьезоэлектрический вибродвигатель

 

(II) 605275

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз. Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 12.07.76 (21) 2383831/18-10 (51) М. Кл.- H 01L41/00 с присоединением заявки №

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.04.78. Бюллетень ¹ 16 (45) Дата опубликования описания 21.04.78 (53) УДК 621.313.13;637. .228.1 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. К. Бубулис, В. И. Вискупайтис и К. М. Рагульскис

Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (71) Заявитель (54) ОДНОФАЗНЫЙ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ

ВИБРОДВИГАТЕЛЪ

Х

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для привода к вращению прецизионных устройств.

Известны вибродвигатели, ротор которых получает силовые импульсы от пьезоэлектрического преобразователя (1).

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является однофазный пьезоэлектрический вибродвигатель, содержащий генератор электрических колебаний, пьезоэлектрические преобразователи, закрепленные на статоре, и ротор (2).

Недостаток такого пьезоэлектрического вибродвигателя состоит в том, что фрикцпонный контакт вибратор — ротор, передающий силовые импульсы ротору, чувствителен к истиранию, т. е. нестабильно передает силовые импульсы и требует регулировки.

Цель изобретения — повышение стабильности передачи силовых импульсов от преобразователя к ротору.

Это достигается тем, что преобразователи выполнены изогнутой формы, жестко соединены с осью ротора и ориентированы так, что плоскость изгиба преобразователей перпендикулярна к осп ротора, при этом ротор выполнен с эксцентрическим распределением массы и надет на ось с возможностью вращения.

Кроме того, пьезоэлектрическ <с преобразователи снабжены упругими опорамп.

На фиг. 1 и 2 показан предлагаемый впбродвигатель с эластичными опорами; на фпг.

5 3, 4 — то же без эластичных опор; на фиг. 5 а, б, в, варианты преобразователей и основные направления колебаний (л, х,); на фиг. 6 дана электрическая схема подключения.

Предлагаемый впбродвигатель содержит

10 статор 1, пьезоэлектрические преобразователи 2, ось 3, ротор 4, эласти шые опоры 5 и генератор 6 электрических колебаний. Преобразователи 2 соединены жестко как со статором 1, так и с осью 3, ротора 4 так, чтобы

15 угол изгиба преобразователей лежал в плоскости, перпендикулярной к оси.

Место жесткого соединения преобразователей 2 и осью 3 показано на фиг. 1, 2, 3, 4 буквой г. Ротор 4 имеет эксцентрическое рас20 пределение массы п надет на ось 3 со свободой вращения. Концы преобразователей 2, соединенные с осью 3, поддерживаются упругпмп опорами в целях упрочненпя конструкции. Опоры могут быть изготовлены из любо25 го материала с достаточной упругостью и жесткостью. В частности, опоры могут быть изготовлены пз того же самого пьезоматериала, но только оез электродов.

Внбродвигатель работает следующим обра30 зом.

605275

При подаче синусоидального электрического напряжения на пьезоэлектрические преобразователи онп начинают колебаться 13 дьух направлениях с разностью фаз х, == Л, sin /; х: А sin (а !,".), где х! и х2 — переменные смещения точек у вершины преобразователей; А, и

Аг — амплитуды смещений точек, o> — циклическая частота; (— время;

q7 — разность фаз.

Эти колебания передаются на. ось ротора и суммируются. В результате ось ротора получает эллиптическое дв!!ление, которое посредством фрикционного контакта между поверх1IOCTbIO OCH II BH) TPCHIIPH liOI3CPXOCTblO ОТВ P стия рОтОр пс17едае ся экспо ITpEILIIIOìу ро 1 0 ру. Вследстьпе эксцентр!! шостп ротора разные точки ротора получают разпьш вращательныйй момент, что вызывает его вращение вокруг оси. Изогнутая форма преобразователей способствует возбужденп!о пх колебаний в двух перпендикулярных направлениях с разностью фаз, отличной от 0 и 180". Благодаря перпендикулярности плоскости угла !!зг!1ба преобразователей к оси обеспечивается полное совпадение направления крутящих импульсов с направлением вращения ротора, а следовательно, и наилучшая передача крутящих импульсов от преобразователя к оси и далее к ротору. Скорость вращения регулируется изменением частоты и напряжения электрических колебаний. Для достижения максимальной скорости вращения необходиЗ мо отыскивать определенные резонансные IH cT0T bI, кО 1 О Р ьl х 6 bi B IE L м !101. О, Формула изобретения

1. Однофазный пьезоэлектрический вибродвигатель, содержащий генератор электрических колебаний, пьезоэлектрические преобразователи,закрепленные на статоре, и ро-!

5 тор, отличающийся тем, что, с целью noHbiLiåíIiÿ стабильности передачи силовых импульсов от преобразователя к ротору, преооразоватслп выполнены изогнутой формы, жсстко сосдпп(. ны с Осью рОтОра и OpHel!Tè20 рованы так, чтo II 7ocKocòü из. иба преобразователей перпендикулярна к оси ротора, при этом ротор выполнен с эксцентрически vt распределением массы и надет HB ось с возможностью вращения.

25 2. Вибродвнгатель по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что пьезоэлектрические преобразователи снабжены упругими опорами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

30 1. Авторское свидетельство СССР № 480875, кл. Г 16Н 17/00, 1975.

2, Патент США ¹ 3211931, кл. 310 — 8.3, опубл. 1965.

605275 фиг. 5 фиг,6

Составитель Е. Артамонова

Редактор 1 . Рыбалова Техред Н. Рыбкина Корректоры: О. Тюрина и Л. Брахнина

Заказ 588j14 Изд. _#_ 408 Тираж 964 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

1

l