Ультразвуковой шаговый двигатель

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ) Дополнительное к авт. свид-ву ) Заявлено 07.10.75 (21) 2177954/ ч,е Н 011. 41/10 инением заявкирисо Государственный комитет Совета Министрсв СССР Приоритет УДК 621 313 1353 .228.1(088.8) 8,02.77. Бюллетень8 публикова по делам изабретеии и открытийДата опубликования описания 14,03,7(72) Авторы изобретения О. И, Семенков, А, В. Василевский и О. В. Виноградов Институт технической кибернетики АН Белорусской СС 71) Заявител 4) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ШАГОВЫЙ ДВИГАТЕЛ элементов, расположенных попарно симметрично под углом к рабочему органу, одним концом жестко закрепленных в держателях, а другим прижатых к рабочему органу. При 5 этом рабочие органы обоих блоков расположены в параллельных плоскостях и взаимно перпендикулярны,На фпг, 1 показан один из идентичных блоков двигателя; на фпг. 2 - общий впд двпга теля. Каждый блок двигателя состоит из основания 1 в виде шестигранной пластины с равными противоположными гранями и с направляющим пазом 2, в котором расположен рабочий орган 3, два взаимно перпендикулярных паза 4, в которых расположены четыре пьезоэлемента 5, попарно жестко закрепленных одним концом прп помощи четырех держателеи 6, а другим концом под углом упирающихся в рабочий орган 3, Основание 1 имеет четыре выступа 7 для стыковки блоков. Пьезоэлементы имеют наконечники 8, например стальные, предохраняющие их от износа.Работа пьезоэлементов обоих блоков функционально связана с помощью схемы управления (на чертеже не показана).Принцип действия блока заключается в следующем.Для пемер впра ый блок ощих пап ьезоИзобретение относится к области электротехники и автоматики и может быть использовано для привода в позиционных автоматических системах управления станками с цифровым программным управлением, графопостроителях, устройствах наведения.Известно устройство, в котором используются ультразвуковые колебания пьезоэлементов, подключенных к источнику периодического напряжения, для приведения в движение магнитной ленты.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является двигатель, который содержит два идентичных жестко соединенных между собой блока с пьезоэлементами п рабочим органом. Однако такой двигатель по своим функциональным возможностям приспособлен для работы только по одной координате, требует сложной системы управления работой подвижек и фиксаторов, при использовании в чертежных автоматах предусматривает связи между двигателями, работающими по осям Х и У, что усложняет конструкцию и снижает точность ее работы в целом.Целью изобретения является обеспечение работы двигателя одновременно по двум координатным осям,Цель достигается тем, что кажд снабжен размещенными в направлязах рабочим органом и держателям редвижсния рабочего органа 3, напри. во, на левую пару пьезоэлементов 510 15 20 25 подается синусоидальное напряжение ультразвуковой частоты. Под действием напряжения пьезоэлементы 5 первой пары расширяются, захватывают рабочий орган 1 и проталкивают сго вправо на один шаг. При приложении напряжения, противоположного по знаку, пьезоэлементы сжимаются и готовятся для следующего шага. В это время пьезоэлементы второй пары под действием постоянного напряжения находятся в скатом состоянии и не препятствуют продвижению рабочего органа 3 вправо.Для продвижения рабочего органа 3 влево синусоцдальное напряжение подается на правую пару пьезоэлементов, а левая находится в сжатом состоянии под действием постоянного напряжения. Таким образом, рабочий орган 3 может перемещаться по одной оси в любом направлении,Если рабочий орган закрепить неподвижно, то по нему начинает двигаться сам олок,При соединении двух блоков в единое целое таким образом, чтобы рабочий орган одного блока был направлен вдоль оси Х, а другого - вдоль оси У, получается двухкоординатный двигатель, способный совершать работу одновременно по двум координатам.Если же рабочие органы двигателей закрепить в подшипниках, а последние в направляющих пазах таким образом, чтобы рабочие органы не передвигались вдоль своей оси, а свободно перемещались на подшипниках поперек нее, то двигатель будет представлять собой активный двухкоординатный механизм, способный по командам блока управления совершать сложные движения. В случае прикрепления к нему, например, чертежного механизма получается чертежный автомат, способный работать с высокой точностью.Управление скоростью движения по осям осуществляется схемой управления. Формула изобретения Ультразвуковой шаговый двигатель, содержащий два идентичных жестко соединенных между собой блока с пьезоэлементами и рабочим органом, отличающийся тем, что, с целью обеспечения работы двигателя одновременно по двум координатным осям, каждый блок снабжен размещенными в направляющих пазах рабочим органом и держателями пьезоэлементов, расположенных попарно симметрично под углом к рабочему органу, одним концом жестко закрепленных в держателях, а другим прижатых к рабочему органу, при этом рабочие органы обоих блоков расположены в параллельных плоскостях и взаимно перпендикулярны.548912 Составитель Е. Артамонова Тсхред Л. Гладкова Редактор Т. Рыбалова Корректор Л. Брахнина Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 347714 Изд.250 Тираж 1019 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, УК, Раушская наб., д. 4,5