Многофазный вибродвигатель

 

«о664246

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к ест. свид-ву(51)М. К .

Н 01 (. 41/10 (22) Заявлено120776 (21) 2383830/18-10 с присоединением заявки Hо

Государственный комитет

СССР но деяам изобретений и открытий (23) Приоритет

/Опубликовано 250579. БюЛл4 а нь Йо19

Дата опубликования описанйя2-@ (53) УДК 621 ° 313.13:

:537.228 ° 1 (088. 8) (72) Авторы изобретения

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

Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (71) Заявитель (54) Щ ОГОфЛЗНИИ ВИВРОДВИРА1 ЕЛЬ .

Изобретение относится к области приборостроения и может применяться например, для привода часового механизма.

Известны многофазные вибродвигатели (1), использующие в качестве вибратора пьезоэлектрические преобразователи.

Известен трехфазовый пьезоэлектри- ческий вибродвигатель (2), содержащий генератор электрических колебаний, составной пьезоэлектрический преобразователь в виде вала, одним концом связанный со статором, а другим концом через фрикционн и контакт 15 между боковыми поверхностями вала и вспомогательного кольца, закрепленного на оси ротора, и ротор.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является 2О многофазный вибродвигатель (3), содержащий генератор электрических колебаний, ротор и статор с укреплен- . ным на нем диском с секториальными, вибраторами.

Недостаток указанного устройства состоит в том, что оно дает малую скорость врацения. Причиной этого является малая удельная энергия в площади фрикционного контакта. Это вызвано несовершенством системы статор-преобразователи, а также невозможностью привести пьезоэлементы в резонанс, так как они, вследствие йопарного соединения насадкой друг на друга, имеют различные резонансные частоты. Кроме того, фрикционный контакт вследствие истирания нестабильно передает силовые импульсы от преобразователя к ротору.

Цель изОбретения - увеличение скорости и стабильности вращения °

Цель достигается тем, что статор дополнительно снабжен диском с секториальными вибраторами, расположенным параллельно первому диску, при этом оба диска соединены между собой упругой перемычкой с возможностью регулировки контакта статор-ротор.

Диски могут быть выполнены из пьезоактивного материала с секториальными электродами, разделенными безэлектродными зонами и радиальными окнами, На фиг.1 схематически показал предлагаемый многофазный пЬезоэлектрический вибродвигатель; на. фиг.2 уазрез A A на фиг. 1; на фиг. 3 — ротор вибродвигателя; на фиг.4 -первый вариант составных элементов системы статор-преобразователит на фиг.5—

3 бб 424 второй вариант составных элементов системы статор — преобразователи; на фиг.б — электрическая схема соединения электродов; на фиг.7 - моментальная деформация осевого отверстия и направления действующих сил.

Устройство содержит статор 1, 5 пружиняющую перемычку 2, вибраторы 3, ротор 4, пружину прижатия 5, регулировочный винт б, генератор 7.

Вибраторы 2 исполнены в виде секторов {фиг.4) или в виде дисков, име-10 ющих секториальные электроды 8, и радиальные вырезы 9 (фиг.5) . Соответствующие части статора, где крепятся пьезопреобразователи, изготовлены в виде диска с радиальными выре- зами 9 и местом для крепления преобразователя 3 {фиг.4) или в виде кольца с упорным выступом 10 на краях (фиг.5) . Отверстие 11 (фиг.4 и 5) сделано для крепления оси ротора.

Оно имеет меньший диаметр, чем ось

12 ротора 4 (фиг.3) . Вибраторы 3 со статором 1 .соединяются жестко пайкой или склеиванием по всей площади контакта. Концы оси 12 ротора 4 сделаны конусообразными и вставляются в отверстия 11 (фиг.2,4,5) . Пружина 5 одним оконцом закреплена на статоре

1, другим концом упирается на регулировочный винт б, который тоже закреплен на статоре 1 (перемычке 2). 30

Вибраторы питаются от генератора переменного напряжения, имеющего две фазы со сдвигом на 90 или более фаз.

Противоположные сектора-преобра- 35 зователи соединены:, в противофазе.

В случае большего числа фаз делается соответственно большее число секторов

" и они подключаются к,многофазному генераторУ по принципу бегущей волны. 40

В окружности диска должно быть целое число волн.

Работает устройство следующим образом. При подаче на вибраторы пере- менного электрического напряжения они начинают колебаться, вызывая де45 формацию отверстия. Деформация про-исходит по принципу бегущей волны

{фиг.7), которая заставляет вращать-", ся ось ротора. Так как у основания секторов большая площадь крепления "0 и Упора, чем у вершины, а бока их .разделены щелями,то это, способствует передаче вибрации преобразователей к б 4 осевому отверстию. Во втором варианте исполнения этому способствует выступ 10 на статоре, также крайняя кольцевая зона 13 на преобарзователе

У не покрытая электродами (фиг.5).

Концентрация энергии колебаний к центру диска позволяет получить большую удельную плотность энергии колебаний на площади фрикционного контакта, а следовательно, и большую скорость вращения. Пружинящая перемычка,соединяющая оба составных диска, и конусообразные концы оси ротора позволяют получить более стабильную передачу силовых импульсов от преобразователей к ротору, а регулировочное устройство, состоящее из дополнительной пружины прижатия и винта, позволяет получить оптимальный контакт.

Скорость вращения регулируется изменением частбты и напряжения электрического тока, а также силой прижатия . фрикционного контакта. Для получения найбольшей скорости вращения отыскиваются определенные резонансные частоты.

Формула изобретения

1. Многофазный вибродвигатель, со-, держащий генератор электрических колебаний, ротор и статор с укрепленным на нем диском с секториальными вибраторами, отличающийся тем, что, с целью увеличения скорости и стабильности вращения, статор дополнительно снабжен диском с секториальными вибраторами, расположенным параллельно первому диску,при этом оба диска соединены между собой упругой перемычкой с возможностью регулировки контакта статор — ротор.

2. Вибродвигатель по п.l, о т л ич а ю шийся тем, что диски выполнены из пьезоактивного материала с секториальными электродами, разделенными безэлектродными зонами и радиальными окнами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 480875, кл.Р1б Н 17/00, 1975.

2. Патент США 92439499,кл.310-8.1, 1948.

3. Авторское свидетельство СССР

У 511б47, кл. Н 01 41/10, 1974 °

66 4246

An. 6

Составитель Л.артамонова

Редактор Л Бибер Теще@ З.Фанта Корректор И.Муска

Заказ 3010/50 Тираж 922 Подписное.

ЦИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Рараская наб. д.4 5

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная,4