Двухфазный вибродвигатель
1 °
О П -ИС."АН Й E .ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
< 651435
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 070277 (21) 2453473/18-25 (51) М. Кл.
Н 01 1 41/10
H 02 N 11/00 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий (5З) УДК 537 ° 228. 1 (088.8) Опубликовано 0503.79. Бюллетень № 9
Дата опубликования описания 050379
В.Ю.Вискупайтис, JI.P.Ïàòàøåíå и К.М.Рагульскис (72) Авторы изобретения каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (71) Заявитель (54) ДВУХФАЗНЫЙ ВИБРОДВИГАТЕЛЬ
Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для привода вращения малогабаритных устройств.
Известен вибродвигатель, содержащий пьезоэлемент в качестве электромеханического преобразователя (1) °
Недостаток известного устройства состоит в его невысокой эффективности.
Известен вибродвигатель, содержащий составной цилиндрический пьезоэлемент, ротор, фрикционно связанный с ним, и статор (2) .
Недостатком известного двигателя является малый крутящий момент двигателя.
Цель предлагаемого изобретения состоит в увеличении крутящего момента двигателя.
Она достигается тем, что пьезоэлемент выполнен пустотелым с боковыми вырезами, образующими систему из двух торцовых колец и четырех пря- 5 моугольных перемычек с разделенны25 ми электродами так, что четыре сегмента на каждом кольце и четыре перемычки являются самостоятельными участками, причем схема электрических соединений участков выполнена так, что диаметрально противоположные участки работают относительно друг друга в одинаковой фазе, рядом стоящие — в противоположной фазе образующие угол— сдвинутой на 90 фазе переменного то6 ка,ротор же выполнен в виде вала,закрепленного внутри цилиндра,и снабжен дополнительно упругими дисками, прижатыми к торцам цилиндра регулировочными гайками.
На фиг. lа дано уотройство пьезоэлемента; на фиг.l б дан поперечный разрез пьезоэлемента на фиг. lа; на фиг. lв дана схема общего устройства; на фиг. 2 — расположение электродов на поверхности пьезоэлемента (в развертке); на фиг. 3 — схема электрических соединений электродов.
Предлагаемый двухфазный вибродвигатель содержит пьезоэлемент 1 в виде пустотелого цилиндра с вырезами
2,3,4,5, образующими систему из двух торцовых колец 6 и 7 и четырех прямоугольных перемычек 8,9,10 и 11, ротор в виде вала 12 с упругими дисками 13 и 14, связанными с валом 12, например, при помощи зажимных гаек
15, 16 и прижатыми к торцовым кольцам 6 и 7 регулировочными гайками 17 и 18 и статор 19, на котором закреп651435
Ю 8 Л7 лено опорное кольцо 20 пьезоэлемента
1 и подшйпники 21 и 22 вала 12. Торцовые кольца 6 и 7 имеют по 4 пары электродов в виде сегментов 23, 24, 25, 26 и 27, 28, 29, 30, соответственно, а перемычки 8, 9, 10, 11 по одной паре. 5
Длина всех электродов одинаковая, промежутки между ними минимальные.
Электрическая схема соединения электродов выполнена так, что диаметрально противоположные участки 10 пьезоэлемента работают в одинаковой фазе, рядом стоящие — в противоположной фазе, а образующие угол — сдвинутой на 90Р фазе переменного тока (фиг. 2 ) . При подаче двухфазного переменного напряжения различные участки пьезоэлемента 1 начинают колебаться так, что на стыках перемычек 8,9, 10 и 11 и сегментов 23, 24,25,26,27,28,29 и 30 точки пьезоматериала получают вращательное движение. Фазы колебаний согласованы так, что вращение происходит в одном направлении. На фиг. 2 кружком со стрелкой показаны направления вращения, а точкой на кружке показана относительная фаза вращения.
Вследствие такого колебания пьезоэлемента 1, вал 12, фрикционно связанный с пьезоэлементом 1 через упругие диски 13 и 14, получает одно-ЗО направленные крутящие импульсы, по направлению почти совпадающие с направлением вращения. При помощи регу1 лировочных гаек 17 и 18 регулируется сила прижатия упругих дисков 13 и 14 к пьезоэлементу 1, этим также регулируется крутящии момент и скорость вращения вала 12.
Преимущество предлагаемого вибродвигателя состоит в том, что пьезоэлемент 1, будучи тонким пустотелым
40 цилиндром, развивает значительно большую амплитуду колебаний и имеет мало уступающую жесткость опоры по сравнению с полнотелым цилиндром, а также крутящий момент создает большее число участков (8 участков напротив
3) при одинаковых габаритах пьезоэлемента 1. При этом крутящие импульсы действуют по направлению, почти совпадающему с направлением вращения.
Кроме этого, упругие диски 13 и 14, прижатые к пьезоэлементу 1 регулировочными гайками 17 и 18,.позволяют получить нужный надежный фрикционный контакт, который может быть отрегулирован и имеет свойство саморегулировки, ввйду упругости дисков
13 и 14. Все это позволяет значительно повысить крутящий момент вала
12.
Формула изобретения
Двухфазный вибродвигатель, содержащий составной цилиндрический пьезоэлемент, ротор, фрикционно связанный с ним, и статор, отличаю шийся тем, что, с целью увеличения крутящего момента, пьезоэлемент выполнен пустотелым с боковыми вырезами, образующими систему из двух торцовых колец и четырех прямоугольных перемычек с разделенными электродами так, что четыре сегмента на каждом кольце и четыре перемычки являются самостоятельными участками, причем схема электрических соединений участков выполнена так, что диаметрально противоположные участки работают относительно друг друга в одинаковой фазе, рядом стоящие - в противоположной фазе образующие угол — сдвинутой на 90 фазе р / переменного тока, ротор же выполнен в виде вала, закрепленного внутри цилиндра и снабжен дополнительно упругими дисками, прижатыми к торцам цилиндра регулировочными гайками.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент CltIA Р 3192416, кл. 310-86, 1963„
2. Патент США 9 2439499, кл. 310-83, 1948.
21
2 27
5 11
@из. 2
Составитель В.Вавер
Редактор Б.Павлов Техред М Петко Корректор И. Муска
Зпеказ 864/62 Тираж 922 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035 Москва, Ж-35 Ра чаская наб.с д. 4j5
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
