Вибропривод

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.Я!.),„, 1658311 А1 (51)5 Н 02 К 33/00, 41/06//Н 01 1 41/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2l) 4719766/07 (22) 17.07.89 (46) 23.06.91. Бюл. № 23 (71) Казанский авиационный институт им. А. Н. Туполева (72) Ч. И. Мастюков, Б. Н. Зыков и Л. В. Скурлатова (53) 621.313.283 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1023457, кл. Н 01 1 41/08, 1980.

Патент ГДР № 226123, кл. Н 02 К 41/025, 1985. (54) ВИБРОПРИВОД (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к электроприводам с вибродвигателями на основе пьезоэлементов.

Цель изобретения — увеличение КПД и развиваемого механического момента. Вибропривод содержит ведущую пластину 1 с вибропреобразователями, ведомый диск 2, соединенный с выходным валом 8, подшипники 7, Изобретение относится к электротехнике, н частности к электроприводам с вибро,lHèãàTåëÿìè на основе пьезоэлементов, магнитострикционных элементов или электромагнитов, совершающих возвратно-поступательные движения, и может быть использонано в различных устройствах автоматики летательных аппаратов вместо электродвигателя с редуктором, например в измерителе отношения давлений типа ИОД, в расходомерах типа СИРТ, рулевых машинах автопилотов, в различных механизмах аэрофотоаппаратов (механизмы перемотки пленки, механизмы затворов, диафрагм) и других, существенно снижая массы и габариты приборов; в прецизионных следящих системах, например сканирования оптоэлектронных приборов (зеркал, призм, линз и др.), в прекорпус и блок управления. Ведомый цилиндрический диск 2 расположен внутри цилиндрического корпуса с зазором, не превышающим максимальное удлинение вибропреобразоиателей, с возможностью перекатывания по внутренней поверхности корпуса и связан с ведущей пластиной 1 посредством передаточного узла, состоящего, например, из двух соосно вставленных одна в другую магнитных втулок, выполненных из дисковых постоянных магнитов с униполярной радиальной намагниченностью с обращением поверхностей втулок одна к другой одноименными полюсами. Причем одна втулка соединена соосно с ведомым диском 2, а другая — ссюсно с ведущей пластиной 1, на которой закреплены свободные концы вибропреобразователей. При этом максимальный зазор между поверхностями диска и корпуса не превышает максимального удлинения вибропреобразователя. 3 ил. цизионных системах промышленных прибороо в, ме х а н из мо в, роботов и ма н и п ул ят оров.

Цель изобретения — повышение К ПД и развиваемого механического момента.

На фиг. 1 и 2 изображена конструктивная схема двигателя, две проекции; на фиг. 3 — схема магнитного подшипника.

Вибропривод содержит собственно двигатель и блок управления. Двигатель содержит ведущую пластину 1, ведомый диск 2, вибропреобразователи — пьезопластины 3, магнит 4 ведущей пластины 1, магнит 5 ведомого диска 2, статор 6, подшипники 7 выходного вала 8, мембранную муфту 9, крышку 10 подшипников, крышку 11 статора и опорный шарик 12. К ведущей пластине I с одной стороны прикреплен магнит 4 с униполярной радиальной намагниченностью.!

658311

С другой стороны ведущей пластины закреплены свободные концы пьезопластин 3, другие концы которых прикреплены к статору 6 через упругие прокладки. Магнит 5 ведомого диска 2 расположен соосно с магнитом 4 при отсутствии напряжения питания пьезоэлементов. Зазор между магнитами выбран больше максимального удлинения пьезопластин. Поэтому при работе двигателя магниты не соприкасаются. Ведомый диск 2 при отсутствии напряжения на пьезоэлементах (в исходном положении) расположен соосно со статором 6 с зазором, равным максимальному удлинению вибропреобразователей 3, и соединен с выходным валом 8 через мембранную муфту 9. Выходной вал 8 соединен с подшипниковой крышкой 10 через подшипники 7. Для того чтобы магнит 4 под действием осевых сил не выскочил из-под магнита 5, возможно расположение ведущей пластины 1 с пьезоголовками между шариками 12, установленными на оси вала 8 и на крышке 11.

На фиг. 3 изображена конструктивная схема магнитов 4 и 5, изготовленных из дисковых магнитов с униполярной радиальной намагниченностью. Диски между собой могут быть скреплены, например, крышкой 13 резьбовым соединением. Такое изготовление магнитов передаточного подшипникового узла позволяет уменьшить его габариты и массу.

Блок управления содержит источник переменного синусоидального напряжения, фазорегулятор для обеспечения сдвига фаз между напряжениями 90, фазовращатель для изменения направления вращения магнитной оси ведущей пластины, усилители, выходы которых подключаются к электродам у, вибропреобразователей.

Двигатель работает следующим образом.

На пьезопластины 3 подаются с блока управления синусоидальные напряжения с фазовым сдвигом 90 . При этом начинается удлинение одного из них, удлинение или укорочение другого. Происходит радиальное смещение магнита 4 и под давлением отталкивающих сил происходит также радиальное смещение ведомого диска 2, который вступает в фрикционное зацепление со статором 6 и начинает перекатываться по внутренней поверхности статора 6 (неподвижного цилиндра). Вращательное движение ведомого диска 2 передается выходному валу 8 через мембранную муфту 9.

Положительный эффект достигается за счет большой величины передаточного отношения, снижения потерь на трение и высокой рабочей частоты.

Формула изобретения

Вибропривод, содержащий ведущую пластину с парой относительно расположенных вибропреобразователей, закрепленных в корпусе, ведомый диск, соединенный с выходным валом, постоянные магниты, подшипники и блок управления, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и развиваемого механического момента, устройство снабжено ведущим диском, закрепленным на ведущей пластине, ведомый диск расположен внутри цилиндрического корпуса с зазором, не превышающим максимальное удлинение вибропреобразователей с возможностью перекатывания по внутренней поверхности корпуса, ведущий диск расположен в цил индрической полости ведомого диска, а постоянные магниты выполнены в виде радиально намагниченных колец и закреплены на внешней поверхности ведущего и внутренней поверхности ведомого дисков со встречным направлением намагничивания.

1658311

12

Составитель В. Наровлянский

Редактор М. Кузнецова Техред А. Кравчук Корректор А Обручар

Заказ 2435 Тираж 339 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКllТ С((.Р

l l3(l35, .41осква, Ж 35, Раушская наб., д 4(5

11роизв<>дственно-издат льский комбинат «(1атент», г. Ужгород, ул Гагар ока, l(B