Линейный шаговый привод микроперемещений

Союз Советских Социалистических Республик(51) М, Кл. Н 021 Ч 11(00 085663(0 22) Заявлено 02.12.74 с присоединением ки3) Приори Государственный комитв Совета Министров ССС) Авторы изобретен Заявитель Н МИКРОПЕРЕМ 4) ЛИНЕЙНЫЙ ШАГОВЪЙ ПР ими поверхностям покрытием,дольный разрез оп иг. 2 - то же а Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в качестве прецизионного быстродействующего привода, например, для перестройки сверхпроводящих контуров радиоустройств.Известен линейный шаговый привод микроперемещений, содержащий подвижный, изменяющий свою длину под влиянием внешнегополя элемент.Недостатками такого привода являютсясложность фиксаторов подвижного элементаи их значительный износ, что приводит к низкой надежности.Наиболее близки по технической сущностик изобретению является линейный шаговыйпривод микроперемещений, содержащий подвижный, изменяющий свою длину под влиянием внешнего поля элемент, представляющий собой, например, пьезострикционныйстержень, связанный с двумя фиксаторами,установленными на направляющей.Недостатками этого привода являютсясложность конструкции и недостаточная надежность,Для упрощения конструкции и повышениянадежности в предлагаемом приводе фиксаторы выполнены в виде призм, поверхностикоторых, по крайней мере, с одной стороныпокрыты, сверхпроводящим материалом, и катушек управления, установленных неподвижно над соответствующ ми призм со сверхпроводящиНа фиг. 1 показан про исываемого привода; на ф р эрез по А - А на фиг. 1.Линейный шаговый привод микроперемещений содержит подвижный элемент 1, который может быть выполнен как из пьезострикционного, так и магнитострикционного материала О в виде круглого стержня или стержня прямоугольного сечения. Подвижный элемент 1 закреплен неподвижно между двумя призмами 2 и 3, наружные поверхности которых, по крайней мере, с одной стороны покрыты 5 сверхпроводящим материалом 4 и 5, Подвижный элемент 1 и призмы 2 и 3 расположены внутри призматической направляющей 6. На внутренней поверхности направляющей 6 неподвижно установлены две плоские катушки О 7 и 8 управления на одинаковом расстоянииот наружных поверхностей призм 2 и 3. Катушки 7 и 8 управления могут быть также и сверхпроводящими, Призмы 2, 3 со сверх- проводящим покрытием и катушки управле ния 7, 8 выполняют роль фиксаторов.Напряжение У; на подвижный элемент 1подается через электроды 9 и 10, которые установлены на контактном стыке между подвижным элементом 1 и призмами 2, 3. В слу- О чае применения в качестве подвижного элеаказ 542/9 Изд.270ЦНИИПИ Государственногопо делам нзо113035, Москва, Ж Тираж 899комитета Совета Министров ССбретений и открытий-35, Раугпская наб., д. 4/5 одписное пография, пр. Сапунова,3мента магнитострикционного стержня его обмотка должна быть выполнена также из сверхпроводящего материала. На правом конце призмы 3 закреплен приводной шток 11.Предлагаемый привод предназначен для привода сверхпроводящих устройств, поэтому низкотемпературная среда должна создаваться для обоих устройств помещением их в криостат.Работа описываемого привода происходит следующим образом. В начальный момент времени подают ток /унапример, на катушку 7, отключив катушку 8. При этом на сверхпроводящем материале 4 левой призмы 2 появляется зеркальное отображение тока катушки 7.Между этими токами возникает электродинамическая сила отталкивания, направленная перпендикулярно к плоскости катушки 7, которая прижимает левую призму 2 к направляющей 6, Одновременно с некоторым запаздыванием подается напряжение питания Уу на подвижный элемент (на чертеже показан пьезострикционный стержень), который удлиняется вправо и перемещает выходной шток 11. После этого включается катушка управления 8 с током 1 у а катушка 7 отключается. Стержень после снятия напряжения питания 4У, восстанавливает свою первоначальную форму. Таким образом, линейный привод совершает один шаг. Для получения обратного движения необходимо изменить чередование 5 переключения катушек управления.Из-за малой инерционности сверхпроводящих катушек 7 и 8 в сочетанйи с высокочастотным, например пьезострикционным, подвижным элементом достигается большое 10 быстродействие привода в целом. Линейный шаговый привод микроперемеще ний, содержащий подвижный, изменяющийсвою длину под влиянием внешнего поля элемент, представляющий собой, например, пьезострикционный стержень, связанный с двумя фиксаторами, установленными на направляю щей, отличающийся тем, что, с цельюупрощения конструкции и повышения надежности, фиксаторы выполнены в виде призм, поверхности которых, по крайней мере, с одной стороны покрыты сверхпроводящим ма териалом, и катушек управления, установленных неподвижно над соответствующими поверхностями призм со сверхпроводящим покрытием.