Устройство для получения вращательного движения

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 31 9) (11 151, Н О 1 1. 41/О 2 Н.1 Е ИЗОБРЕТЕВИДЕТЕЛЬСГВУ ОП Н АВТ РСК 1 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИВ(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ, содержащееоснование и установленные на немсоосно ротор и упругий элемент,в кольцевом зазоре между которыми расположены пьезокерамнческие преобразователи, подключенные к источнику переменного напряжения черезчерез фаэосдвигающую схему, о тл .и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения момента вращения,пьезокерамические преобразователивыполнены в виде кольцевых элементов, радиальных колебаний, установленных на опорных осях с возможностью вращения и образующих передачу вращения между ротором иупругим элементом, во внутреннейполости которого установлен цилиндрический опорный элемент,Изобретение относится к приборо"строению и предназначено для использования в исполнительных приводных устройствах,Известно устройство для получения вращательного движения содержащее, по крайней мере, три пьезоэлектрических стержневых преобразователя, расположенные симметрично относительно оси, волновой передачи,опертые одним концом в неподвижное 10основание, а другим концом - в деФормируемый элемент волновой передачи 1 .Этоустройство не позволяет получить высокую скорость вращения 5выходного элемента, обусловленнуюналичием волновой передачи. Крометого, оно не может развить. большоймомент вращения иэ-за невысокой прочности стержневых пьезокерамическихпреобразователей.Наиболее близким к предложенномуявляется устройство для получениявращательного движения вибропривод)содержащее основание, установленныена нем соосно ротор и угругий элемент, в кольцевом зазоре между которыми расположены пьезокерамическиепреобразователи, подключенные к источнику переменного напряжения через фаэосдвигующую схему, к упругому элементу прижат дополнительныйпьезокерамический элемент, подключенный .к дополнительному источнику переменного напряжения, соединенному сблоком управления, а пьезокерамические преобразователи установлены нароторе Я.В известном устройстве величинамомента вращения ротора определяется величиной деформации упругого эле мента в результате его взаимодейст"вия с колеблющимся пьезокерамическимпреобразователем и виброударными колебаниями дополнительного пьеэокерамического элемента. В результате ротор приобретает пульсирующий по величине момент вращения, что снижаетсредний за период вращения снимаемыйнагрузкой момент вращения,Цель изобретения - увеличениемомента вращения.Поставленная цель достигается тем,что в устройстве для получения вращательного движения, содержащем основание и установленные на нем соосноротор и упругий элемент, в кольцевом зазоре между которыми расположены пьезокерамические преобразователи, подключенные к источнику переменного напряжения через фаэосдвигающуюсхему, пьезокерамические преобраэователи выпЬлнвны в виде кольцевыхэлементов радиальных колебаний, установленных на опорных осях с воз"можностью вращения и образующих передачу вращения между ротором и упругим элементом, во внутренней полости которого установлен цилиндрический опорный элемент.Получение значительных по величине радиальных усилий последовательно каждым кольцевым пьезокерамическим преобразователем расположенным на опорной оси, установленной на основании, образующих волновую деформацию упругого элемента, за счеткоторой одновременно все кольцевые пьезокерамические преобразователи поворачиваются, образуя передачу вращения между ротором и упругим элементом, позволяет повысить момент вращения., Кольцевые пьеэокерамические преобразователи при этом выполняют двойную Функцию, заключающуюся как в образовании периодических усилий, приводящих к образованию бегущей волны, так и обеспечении фрикционной передачи качения от упругого элемента к ротору.На Фиг,1 изображено предлагаемое устройстводля получения. вращательного движения, на Фиг,2 - разрез А-А на Фиг.1. Предлагаемое устройство содержитжесткий ротор 1 и упругий элемент 2, выполненный в виде стального кольца и установленный соосно с ротором 1, На неподвижном основании 3 установлены опорные оси.4, на которых свободно расположены пьезокерамические преобразователи, выполненные в виде кольцевых элементов 5радиальных колебаний, установленных с натягом в кольцевом зазоре между ротором 1 и упругим элементом 2.Натяг может обеспечиваться путем выполнения кольцевых элементов 5 конической. формы и соответствуюцего конического кольцевого зазора между ротором 1 и упругим элементом 2, Пьезокерамические преобразователи подключены к источнику переменного напряжения через фасодвигающую схему, Внутри кольца 2 с зазором по отношению к нему установлен опорный элемент б цилиндрической формы.Устройство может быть снабжено дополнительным ротором, взаимодействующим с упругим элементом 2, образуя с ним волновую передачу. При этом ротор выполняет функцию опорного элемента и может быть кинема-, тически связан с основным ротором, для получения суммарного момента вращения.Устройство работает следующим образом.От источника переменного напряжения через фазосдвигающую схему посту.- пает поочередно напряжение в направлении, противоположном требуемому направлению вращения, на каждый кольцевой элемент 5, возбуждая в них радиальные колебания. При этом с помощью1053 190 Составитель Т.Щукиназориэ Техред Л,Бабинец, Корректор М.шаро:ш дакт аз 8884/51 Тираж 703ВНИИПИ Государственного комите по делам изобретений и открыти 113035, Москва, Ж, Раушская ПодписноеСССРб., д, 4/ П "Патентф, г ород, ул, Проект упругого элемента 2 образуется бегущая волна деформации, вызывающая вращение кольцевых элементов 5 на осях 4, которые образуя передачу вращения между ротором 1 и упругим элементом 2, заставляют вращаться ротор 1. Возможно образовывать посредством подачи напряжения на кольцевые элементы 5 деформацию элемента в виде эллипса или трехгранника и многогранника. Это позволит изме нять момент вращения ротора 1.Используя вращающуюся деформацию упругого элемента 2, можно посредством волновой передачи обеспечить вращение и дополнительного ротора, причем 15 направление вращения основного и дополнительного роторов совпадают, что позволяет их кинематически свяэцвать для получения суммарного момента вра- щения.20Введение в предлагаемое устройство основания с опорными осями, на которых расположены кольцевыепьезокерамические преобразователи, позволяетв отличие от известных конструкцийзначительно повысить на 15-35 момент вращения как эа счет полученияболее значительных усилий деформации от прочных, благодаря кольцевойФорме, пьеэокерамических элементов,так и за счет их совместного одновременного участия в передаче вращенияот упругогоэлемента к ротору. Область использования устройства расширяется также эа счет приводимогово вращение одновременно и дополнительного ротора. Предлагаемое устройство может быть изготовлено на стандартных кольцевых элементах пьезокерамических преобразователей, выпускаемых серийно, что значительно снижает затраты и трудоемкость его изготовления.