Пьезоэлектрический преобразователь

(21 (22 (46 (72 В 27и В.И. Седненетехническийогб комсомол етельство СССР/06 ю 1979ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И (ЛНРЫТИЙ 61) 7726102835993/18-1011.11.79(54 (57) ПЬБЗОЭЛЕКф 1 фРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ по авт. св. 9 772610, о т-.л и ч а ю щ .и й с я тем, что, с целью улучшения динамических свойствпреобразователе, на противоположномконце биморфной пластины расположеныидентичные пьезоэлектрические элементы, причем длина каждого пьезоэлемента составляет одну треть от длины биморфной пластины.Изгибающий момент Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в злектромеханических преобразователях систем автоматического управле.,ния.По основному авт. св. СССР В 772610 известен пьезоэлектрический преобразователь, содержащий консоль- но закрепленную в корпусе биморфную пластину, на одном конце которой в месте крепления биморфной пластины 10 в корпусе расположены пьезоэлектрические элементы (1).. Однако этот преобразователь обладает недостаточно высокими динами. ческими свойствами. 15Целью изобретения является улучшение динамических свойств.Цель достигается тем, что на противоположном конце биморфной пластины расположены идентичные пьезоэлек- ;щтрические Элементы, причем длина каждого пьезоэлемента составляет одну треть от длины биморфной пластины.На чертеже представлена схема предложенного преобразователя, Пьезоэлектрический преобразователь состоит иэ пакета 1, который выполнен из разных по размерам элементарных пластин 27, склеенных или спаянных, и имеет ступенчатую форму, состоящую из центральной трети длины, а также имеет вдвое меньше элементарных пластин, чем периферийные участки. Биморфная ,пластина одним концом закрейлена в корпусе 8, Поляризованные элементарные пластины 27 скреплены таким образом, что при подаче электричес" кого сигнала от источника 9 питания пластины 24 укорачиваются (удлиняются), в то время как пластины 57 удлиняются (укорачиваются). В 40 результате этого происходит изгиб .биморфной пластиныаНизшая частота собственных поперечных колебаний консольно закрепленной пластинки предлагаемой Формы 45 (центральная треть длины имеет тол. щину вдвое меньшую, чем периферийные участки).(ХГ Фь з 1 Еа,:- -ак=2 е Второе интегрирование можно провести графически. Перемещение конца пластины получается равным50 Ь,:05 Е, (г)Произведение амплитуды колебанийпри малых частотах и собственной частоты колебаний биморфной пласти ны предлагаемой формы, равно.3 7428, ю для консольно закрепленной пластины65 с постоянным по длине сечением. где 2% " толщина пластины;0 " длина пластины;Ещ- модуль упругости;р - плотность материала.Напряжения, возникающие в биморфной пластине предлагаемой формы при подаче электрического сигнала, равны Ек,= Ею 31 Е где Я - относительная деформация Е . - напряженность электричес кого поля; Зз - пьвзомодуль материала.й, =46 ЬЪ = ФЕ д Ь 8, при 0 Х "у.2 2 е М -4 ЬЪ аЕ 3 ЕЪЪ, при сХс Р з=46 ЬЬ=Фб,сУ ЕЬЬ,при з ЕсхЕ,1где Ь - ширина, пластины.Изменение момента инерции сеченияЭ(х вдоль оси Х указано выше.Амплитуда колебаний при низкихчастотах А , равна а,(к: ак И васк в,Е, (х)где х) - момент инерции сечения относительно центральной оси.Угол поворота крайнего сечения первой трети длины Егэ Еза, И,.оказ,.ЕЬЬ а ИЕ"," " фоУгол поворота крайнего сечения второго участка относительно начального сечения этого участка- ,е2Ю 2 331 ЕУахий Э 2 2Р,3l Угол поворота крайнего сечениятретьего участка относительно началь-,ного сечения этого участка М Ер-к,67(ЗзЕ-Тираж 492 ПодписноеВНИИПИ Государственного, комитета СССРпо делам изобретений и открЫтий113035, Москва, З, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 5040/11 филиал ППП ффПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Из сравнения выражений следует, что предлагаемый преобразователь име:ет лучшие динамические свойства. Кроме того,без сужения дорезонан;оной зоны, испольэуя предложенный преббразователь, можно увеличить амплитуду колебаний пьезоэлектрической . биморфной пластины. На летательных аппаратах применение предлагаемого изобретения дает возможность создать приборы и устройства, обладающие лучшими динаМи" ческими свойствами, позволяет умень,.шить мощность, вес и габариты электронной аппаратуры, в конструкциях вибростендов позволяет достичь более: высоких параметров.