Линейный двигатель

ОПИСАН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ п,1 595812 Савв Соввтскпх Еовиадистичвсвих Рвсеублих(61)чсударственный комитетвета Министров СССРа делам изобретений (4и открытий(54) ЛИНЕЙНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ длине пьезокерамичена фиг. 2 - разрез по тель показан без верхципиальная схемэпюрами распр Изобретение относится к области приборостроения, а именно к линейным двигателям, и может найти применение в позицирующих устройствах в качестве исполнительного элемента автоматических систем.Известен магнитострикционный шаговый линейный двигатель, содержащий подвижный элемент, пьезопреобразователь, подключенный к источнику электрического сигнала 11,Недостаток известного двигателя состоит в невысокой максимальной развиваемой мощности.Известен пьезоэлектрический двигатель, содержащий подвижный элемент, пластинчатые пьезопреобразователи, подключенные к источнику электрического сигнала 21.Недостатками его являются невысокие мощность и долговечность двигателя,Цель изобретения состоит в повышении мощности и долговечности двигателя.Указанная цель достигается тем, что подвижный элемент прикреплен к узлу колебаний преобразователя, к которому под прямым углом прижаты два параллельных пластинчатых пьезопреобразователя, при этом размеры всех пьезопреобразователей выбраны из условия обеспечения одинаковой резонансной частоты.На фиг. 1 приведена прин а предлагаемого двигателя с еделения смещений поских преобразователей;А - А на фиг, 1 (двиганей крышки),5 В корпусе 1 перемещается подвижныйэлемент 2, имеющий в нижней части обойму 3, в которую вмонтирована (прпклеена) пьезокерамическая пластинка 4 с обкладками, поляризованная по толщине. Подвижный эле- О мент 2 соединяется с обоймой 3 в середине,то есть в узле продольных колебаний, Обойма 3 в верхней части имеет вырезы, в которые входят направляющие ролики 5, выполненные в виде подшипников качения. К обойме 3 под 5 прямым углом прижаты две пьезокерамические пластинки 6 и 7 с обкладками, тоже закрепленные в обоймах 8 и 9 соответственно.Акустический контакт между пластинками 4, 6 и 7 и соответствующими обоймами 3, 8 и 9 О обеспечивается склеиванием при помощи эпоксидных компаундных клеев. Обоймы 8 и 9 в осевом направлении могут перемещаться в пазах, выполненных в корпусе 1. Перемещения обойм 8 и 9 с пьезокерампческими преоб разователями по другим направлениям исключа.отся путем подбора соответствующих посадок. Упругое прижатие обойм 8 и 9 к обойме 3 обеспечивается пружиной натяжения 10 через упоры 11, выполненные из эластичного О материала (резина, фторопласт) и закреплен( Г ираж 99 1 зи,о 31:1 Заказ 922/12 одписн пография, пр, Сапунова,3ные в держателе 12. Для обеспечения одинаковой резонансной частоты всех трех преобразователей, размеры всех обойм 3, 8 и 9 выполняются равными при одинаковых материалах преобразователей и обойм. К обкладкам (электродам) пьезокерамической пластинки 4 присоединяется генератор электрических колебаний, частота которого равна частоте продольных колебаний резонансных пластинки 4 с обоймой 3, Электроды пьезокерамических пластин 6 и 7 соединены между собой, при этом полярность поляризации пластин противоположная, т. е. при этом присоединении генератора электрических колебаний они работают противофазно.Работает линейный двигатель следующим образом,При присоединении электродов всех трех пластинок 4, 6 и 7 к генератору электрических колебаний они начинают совершать продольные резонансные колебания, при этом фазы колебаний преобразователей (пластинок) 6 и 7 отличаются на 180. Эпюры распределения колебаний приведены на фиг, 1 рядом с каждым преобразователем. В зонах контакта преобразователей происходят косые удары высокой частоты, из-за которых подвижный элемент 2 получает высокочастотные импульсы, направленные в одну сторону (частота импульсов равна частоте питающего напояжения, т, е. за один полный период колебаний происходит один косой удар). Причина образования косого удара та, что в контактной зоне преобразователь (пластинка 4) задает тангепцнальную скорость, а преобразователь 6 или 7 - нормальную скорость.Реверсирование движения производится путем изменения фазы колебаний либо преобра зоватсля 4, либо преобразователей 6 и 7 на180 (пунктирная кривая на эпюре колебаний преобразователя 4).Значительное повышение мощности в настоящей конструкции обеспечивается тем, что 10 возможно применять большие натяги в зонеконтакта, площадь которого является значительно большей, чем во всех известных конструкциях. Это также уменьшает износ двигателя.15 Формула изобретенияЛинейный двигатель, содержащий подвижный элемент, пластинчатые пьезопреобразователи, подключенные к источнику электриче ского сигнала, отличающийся тем, что,с целью повышения мощности и долговечности двигателя, подвижный элемент прикреп.лен к узлу колебаний преобразователя, к которому под прямым углом прижаты два па раллельных пьезопреобразователя, при этомразмеры всех преобразователей выбраны из условия обеспечения одинаковой резонансной частоты. Источники информации,30 принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР291290,кл. Н 02 И 11/00, 1969.2. Авторское свидетельство СССР483061,кл, Н 011. 41/00, 1975.