Вибродвигатель

 

Союз Советских

Социалистических

Реслублин

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВЩ ИИЛЬСТВУ (61) Допоямительмое к авт. свмд-ву (22) Завалено 240779 (21) 2801158/18-25 с мрисоедммеммем заяеим ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 300781. бюллетень Н9 28 (1 )851561 (53)M. Кл.3

Н 01 L 41/08

Н 02 И 11/00

Государствеииый комитет

СССР ио делам изобретеиий и открытий (53) УДК 537.228.1 (088. 8) Дате опубликования описания 300781 (72) Авторы мзобретеммя

P.Ю. Бансевичюс, К.М.Рагульскис и Л. -A.Ë.ШтацаС;

Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (7! ) Заявитель (54) ВИБРОДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для привода различных прецизионных устройств, Известно ультразвуковое устройство для создания вращательного движе"

5 ния, включающее электромеханический преобразователь и примыкающую к нему цилиндрическую рабочую камеру, внутри которой расположена крылчатка,ось которой смещена относительно оси рабочего цилиндра в направлении излучакщей поверхности преобразователями.

Недостатки этого устройства состоят в том,что оно содержит большое .13 количество деталей, что усложняет изготовление, а иэ-за сложности его наладки уменьшается КЦД привода.

Наиболее близким к предлагаемому по своей сущности и достигаемому эф- 20 фекту является пьезоэлектрический вибродвнгатель,содержащий корпус, полый цилиндрический ротор s подшипниковых опорах,пьезокеравяеческий вибратор, цилиндрический ведущий эле« 25 мент, прикрепленный к вибратору и блок питания. Вибратор известного двигателя выполнен в виде еевталлического стержня с пьезокерамическими обкладками (2). 30

Однако этот вибратор обладает повышенной жесткостью, что не дает возможности получить оптимальные величины амплитуд для перемещения ведущего элемента и уменьшает КПД устройства.

11ель изобретения — увеличение KGB и стабильности вращения.

Указанная цель достигается тем, что в вибродвигатель, содержащий корпус, полый цилиндрический ротор в подшипниковых опорах, пьезокерамический вибратор, цилиндрический ведущий элемент, прикрепленный к внбратору и блок питания пьезокерамический вибратор вййолнен в виде кольца, с электродами на .торцовых поверхностях, каждый электрод которого разделен на четыре сектора, противоположные сектора электрически соединены между собой и подключены к блоку питания, причем сектора одного электрода включены противофазно секторам друГого, а ведущий элемент торцом прикреплен к одному из секторов на расстоянии 1/4 длины сектора от оси симметрии сектора.

На фиг.1 изображен разрез A-A на фиг.2у на фиг.2 - разрез Б-Б на фиг.1 и показано электрическое соеди851561 нение секторов электродов и блока питания; на фиг.3 — пьезокерамический вибратор и траектории его колебаний.

Вибродвигатель содержит корпус 1, с крышкой 2, полый цилиндрический рот ар 3 в подшипниковых опорах 4. К крышке 2 прикреплен упругий держатель

5, на котором установлен пьезоэлектрический вибратор, выполненный в виде пьезокерамического кольца 6 с электродами на его торцовых поверхностях. Каждый электрод разделен на четыре сектора 7-10, сектора 7 и 9 и 8 и 10 электрически соединены между собой и подключены к блоку 11 высокочастотного напряжения. Сектора другого электрода соединены также как и первого, но к блоку 11 высокочастотного напряжения они подключены противофазно первому электроду. Цилиндрический ведущий элемент 12 торцом прикреплен к торцовой поверхности пьезокольца 6 к одному из его секторов (показано на секторе 7) в некотором расстоянии от электрической оси этого сектора 7, например, в

1/4 длины сектора. На фиг.3 схематически показаны сдвиговые деформации кольца 6. Деформация 13 образуется симметрично оси секторов 7 и 9, а при перемене знака питающего напряжения образуется деформация 14 симметрично оси секторов 8 и 10.

Вибродвигатель работает следующим образом.

При подаче высокочастотного напряжения на сектора электродов пьезокерамического кольца 6 - в нем возбуждаются высокочастотные колебания в двух перпендикулярных направлениях, лежащих в плоскости, перпендикулярной оси ротора.

Точки, находящиеся на осн секторов 7 и 8 и 9 и 10, движутся возвратно-поступательно, а на некотором расстоянии от оси — по эллиптическим траекториям, причем точки, расположенные на расстоянии от оси сектора, равном 1/4 длины сектора, движутся по круговым траекториям. При размещении ведущего элемента на расстоянии 1/4 длины сектора от осн сектора он приводится в круговые перемещения.

Цилиндрическая поверхность ведущего элемента 12, взаимодействуя с цилиндрической поверхностью полости ротора 3, приводит последний во вращение ° Так как ведущий элемент

10 движется по круговой траектории. то это увеличивает стабильность вращения ротора.

Экспериментальные исследования показывают, что КПД увеличивается на

f$ 25-30В, а стабильность вращенияна 10%.

Формула изобретения

Вибродвигатель, содержащий корпус, полый цилиндрический ротор в подщипниковых опорах, пьезокерамический вибратор, цилиндрический ведущий элемент, прикрепленный к вибратору и блок пйтания, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, е целью увеличения КПД и стабильности вращения, пьезокерамическнй вибратор выполнен:: в внде кольца с электродами на торцовых поверхностях, каждый электрод которого го разделен на четыре сектора, противоположные сектора электрически соединены между собой и подключены к блоку питания, причем сектора одного электрода включены противофаз35 но секторам другого, а ведущий элемент торцом прикреплен к,одному иэ секторов на расстоянии 1/4 длины сектора от оси симметрии сектора.

Источники информации, 4О принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 472694, кЛ. В 06 В 1/00, 1973.

2. Патент ФРГ 9 1488698, кл. Н 02 К 33/00, опублик. 1973 (прототип) .