Пьезоэлектрический двигатель

 

Союз Советских

Социадйстических

Рес ублик

»» 656135 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено01.06.77 (21) 2491240/18-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опублвковано05.04.79.Бюллетень Ко 13

Дата опубликования описания 09,04.79 и (51) М. Кл.

Н 01 1 41/10

Н 02 g 11/00

Государственный комитет

СССР по делом нзооретвннй н открытий (53) УДК 537. 228. .1 (088.8) Р-B. К. Улозас, К. М. Рагульскис, B. Л. Рагульскене и А. Ю. Славенас (72) Авторы изобретения

Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (71) Заявитель (54) ПЬЕЗОЗЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЯВИГЛТЕЛЬ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрическим двигателям, использующим электромеханические преобразователи, и может быть использовано при разработке двигателей малой мощности.

Известен вибродвигатель, содержащий генератор переменного напряжения, ротор и пьезопреобразователь, который выполнен из пластин, образующих треугольник, взаимодействующих вершинами с ротором, а электроды каждой из пластин подсоединены к трехфазному генератору (1) .

Недостатки указанного вибродвигателя состоят в том, что он не позволяет получить синхронного вращения (однонаправленного или противонаправленного) двух роторов на одной геометрической оси. Кроме этого, пьезопреобразрвователь крепится одним концом и ус-:ройство крепления претерпевает усилия, которые снижают надежность работы вибродвигателя.

Известен пьезоэлектрический двигатель, содержащий генератор переменного напряжения, пьезопреобразователь и два ротора, сопряженные с преобразователем и распо2 ложенные симметрично по обеим сторонам пьезопрсобразователя.

Недостатком известного устройства является узкие функциональные ВОзмОжнОсти.

Цель изобретения состоит в расширении функциональных возможностей.

Цель достигается тем, что пьезопреобразователь выполнен в виде кольца с конусными фасками с обеих сторон отверстия, торцы роторов снабжены скошенными пластинами, установленными под углом к плоскости, касательной поверхности ротора, роторы находятся на одной геометрической оси, а их торцы сопряжены с отверстием указанного преобразователя.

На фиг. 1 схематически изображен общий вид пьезоэлектрического двигателя(разрез Л вЂ” А фиг. 2}; на фиг. 2 — то же, вид сбоку: на фиг. 3 — схема действующих сил.

Пьезокерамический двигатель состоит из основания !, к которому прикреплен пьезопреобразователь в виде кольца 2 с конусными фасками с обеих сторон отверстия под углами а и а.1. На торцах роторов 3 и 4 под определенным углом Р и Р, к касательным этих поверхностей условлены

656135

Формула изобретения

А

Фиг. з л

Рыг. 2

4Рггг. 1

ИНИИПИ Заказ 1538 48 Тираж 922 Подписное

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 пластины 5 и 6. При помощи механических соединений (ось 7, пружина 8 и др.) роторы 3 и 4 находятся на одной геометрической оси пластин 5 и 6 роторов 3 и 4 и упруго прижаты к конусным фаскам пьезокерамического кольца 2, электроды которого подключены к генератору переменного напряжения (на чертежах не показан) .

Пьезоэлектрический двигатель работает следующим образом. При подаче от генератора переменного напряжения электрического сигнала на электроды пьезокерамического кольца 2, он начинает вибрировать. В местах соприкосновения пластин 5 и 6 с конусными фасками пьезокерамического кольца 2 при вибрации последнего возникают перпендикулярные конусным фаскам силы F p, которые разлагаются на осевые силы Го и радиальные силы Г в,т (фиг. 3). В свою очередь силы Град разлагаются на силы, действующие по ос14 резонаторных пластинок 5 и 6 — — Грез и на отталкивающие, вращающие роторы 3 и 4, силы fq. Г1ри возникновении. сил F> ротоphI 3 и 4 начиняют Вращаться. KBK ВиднО из приведенного чертежа сила Га увеличивается при увеличении угла, и и уменьшении утла Р.

Синхронное противонаправленное Вращение роторов получиттся при о. =a„, и P ==

= 34, притом число пластин у роторов должно быть одинаковое.

Синхронное однонаправленное вращение роторов получится при а. ==a,, a yr лы Д =f3 будут равны по назначению, но разные по знаку, т. е. резонаторные пластинки одного из роторов будут иметь другое направление.

В том случае, если требуется иметь вращение роторов с разными угловыми скоростями, этого можно достичь изменениями ос, И В.

Равномерность вращения роторов увеличивается, увеличивая число резонаторных

5 пластинок. Минимальное HX число 3. Ротора вращаться не будут, если P =P< — — 90, так как Град — Fðä3 и Гд —— О, Пьезоэлектрический двигатель прост в конструкции, сравнительно малогабаритен, отличается высокими крутящими моментами роторов и высокой равномерностью их вращения, надежен в работе. Возможно его применение в точном приборостроении и машиностроении.

Пьезоэлектрический двигатель, содержаший генератор переменного напряжения, пьезопреобразователь и два ротора, сопряженные преобразователем, и расположенные симметрично по обеим сторонам пьезопреобразователя, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, пьезопреобразователь выпол25 нен в виде кольца с конусными фасками с обеих сторон отверстия, торцы роторов снабжены скошенными пластинами, установленными под углом к плоскости, касательной поверхности ротора, роторы находятся на одной геометрической оси, - их торцы сопряжены с отверстием указанного преобразователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство № 480875,.

35 кл. F 16 Н 17/00, 1973.

2. Заявка № 2343077/25, кл. Н 02 N 11/00, 1976, по которой принято, решение о выдаче авторского свидетельства.