Синхронный вибропроивод

 

Союз Советских

Соцкал мсти ыеских

Республик 646395 (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлеио26.01.78 (21) 2574800/18-25 с присоединением заявки №(23) Приоритет

Опубликовано05.02.79.Бюллетень J4 5

Дата опубликования описания 05.02,79 (51) М. Кл.

Н 01 L 41/10

Н 02 f4 11/00

Гасударстааиинй каматет ссср в делам мзабретанайВФ OTNPblTHH (53) УДК537 228. 1(088.8) (72) Авторы изобретения

А..-В. А. Буда и К. М. Рагульскис

Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (71) Заявитель (54) СИНХРОННЫЙ ВИБРОПРИВОД

Изобретение относится к области точного приборостроения и может быть использовано для улучшения работы роторов различных приборов.

Известен вибродвигатель, содержащий генератор, пьезоэлемент и ротор, причем пьезокерамический преобразователь выполнен из пластин, образующих треугольник, взаимодействующий вершинами с ротором, а электроды каждой из пластин подсоединены к трехфазному генератору {1).

Недостатки вибродвигателя состоят в том, что для питания пластин пьезокерамнческого преобразователя от одного источника необходимо подобрать их с идентичными электромеханическими параметрами. Кроме этого, вибродвигатель не обеспечивает стабильной скорости вращения ротора и постоянного момента вращения при изменении скорости вращения.

Известен синхронный вибропривод, содержащий ротор, кольцеобразный пьезокерамический преобразователь, через фазосдвигающую схему подключенный к источнику переменного напряжения, и блок управления, подсоединенный ко второму источнику переменного напряжения (21.

Недостатками известного вибропривода являются невысокий момент вращения и вы, сокий уровень радиальных колебаний.

Цель изобретения — повышение момента вращения и уменьшение радиальных колеба нии. -Поставленная цель достигается тем, что ротор выполнен в виде зубчатообразного пьезокерамического элемента с изогнутыми вершинами, взаимодействующими с упругой втулкой, на которой жестко насажен кольцеобразный пьезокерамический преобразователь. Электроды преобразователя разделены на идентичные сектора, число которых в три раза больше числа зубьев ротора. Обкладки ротора подключены ко второму источнику переменного напряжения, частота сигнала которого в три раза меньше частоты питания кольцеобразного пьезокерамнческого преобразователя.

На чертеже показана схема вибропривода.

2в Источник I переменного напряжения через фазосдвигающую схему 2 подсоединен к обкладкам 3 кольцеобразного пьезокерамического преобразователя 4, который жестко установлен на упругой втулке 5. Зубча646395

Формула изобретения

20 тообразный пьезокерамический ротор 6 вза имодействует изогнутыми вершинами со втулкои 5, Электроды ротора 6 через источник 7, переменного напряжения подсоединены.к блоку управления 8.

Вибропривод работает следующим образом..

При подаче переменного напря>кения с источника 1 через фазосдвигающую схему 2 со сдвигом фаз 120 к обкладкам 3 кольцеобразного пьезокерамического преобразователя 4 в нем возбуждаются три периода бс;ущих волн деформации, создающих синхронные бегущие волны.в упругой втулке 5.

При подаче переменного напряжения с источника 7 через, например, скользящие токосъемники (не показаны) к обкладкам пьезокерамического ротора он совершает радиальные колебания с частотой, отличной от частоты колебаний пьезокерамического преобразователя 4. Это обеспечивается блоком управления 8, которьгй задает частоту колебаний. Прн радиальных колебаниях вершины изогнутых зубьев ротора 6 синфазно взаимодействуют с бегущими волнами деформации упругой втулки 5 и обуславливают его вращение.

Установившееся движение ротора 6 наступает тогда, когда его частота вращения соответствует разности частот колебаний кольцеобразного пьезокерамического преобразователя 4 и радиальных колебаний ротора б, задаваемых соответственно источниками 1 и 7. В этом случае вершины рото1>а 6, совершая радиальные колебания, взаимодействуют. с упруго" втулкой 5 в зоне с постоянным значением фазы по длине волновой деформации. Увеличение силы сопротивления увеличивает угол фазы относительно волновой деформации точки взаимодействия упругой втулки и вершин ротора 6, что способствует увеличению двигающей силы .

Это уравновешивает силы сопротйвления и ротор 6 продолжает вращаться синхронно разности частот питания источников I и 7.

Вершины зубьев ротора 6 изогнуты, и поэтому онн взаимодействуют с упругой втулкой 5 под определенным углом, что способствует увеличению момента вращения ротора 6, Нибропривод не нуждается в подшипниках. так как сам ротор скользит относительно упругой втулки 5, что способствует уменьшению его радиальных колебаний.

Изобретение предусматривает вращение втулки 5 с насаженным на ней пьезокерамическим преобразователем 4 при заторможенном роторе 6. В этом случае напряжение питания пьезокерамического преобразователя 4 подается через три скользящих токосъемника (не показаны).

1о Таким образом; вибропривод осуществляет вращение ротора, синхронное разности частот колебаний кольцеобразиого пьезокерамического преобразователя 4 и пьезокерамического ротора б. Изменение скорости вращения ротора обеспечивается путем изменения частоты питающего напря>кения ротора, при этом амплитуда питания является постоянной, и момент вращения ротора не меняется.

Синхронный вибропрнвод, содержащий ротор, кольцеобразный пьезокерамический преобразователь, через фазосдвигающую схему подключенный к источнику, перемен25 ного напряжения, и блок управления, подсоединенный ко второму источйику переменного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения момента вращения и уменьшения радиальных колебаний, ротор зо выполнен в виде зубчатообразного пьезокерамического элемента с изогнутыми вершинами, взаимодействующими с упругой втулкой, на которой жестко насажен кольцеобразный пьезокерамический преобразователь, электроды которого разделены на идентич. 3> ные сектора, число которых в три раза больше числа зубьев ротора, обкладки которого подключены ко второму источнику переменного напряжения, частота сигнала которого в три раза меньше частоты питания кольдеобразного пьезокерамического преобразователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 480875, M., кл. F 16 Н 17/00, 1973, 4> 2. Заявка 2375139/18 — 10, по которой при нято решение о выдаче авторского свидетельства. цНИИПИ Заказ! 22/42

Тираж 922 Подписное

Филиал ППП «Патенr», г. Ужгород, ул. Проектная, 4