Пьезоэлектрический реверсивный двигатель

(61) дополнительное к авт. свид(22) Заявлено 18,07,7 509295 18-2о н о с присоединением заявки1/10 1/ОО Государственны СССР по делам изо н отивь.,Т, Левченко и А. итут,: политехнический ин тябрьской социалист а Киевский ордена Лени им. 50-летия Великойреволюции Изобретение относится к пьезоэлектрическим двигателям и может быть использовано в цепях автоматики в качестве двигателя исполнительных механизмов, а также в бытовых приборах 6 широкого назначения.Известен пьезоэлектрический двигатель, в пьезоэлементе статора которого создают два. типа колебаний, например сдвиговые и сжатия-растяжения 11. 1 ОВыбирая определенным образом сдвиГ фаз между обоими типами колебаний, можно менять направление вращения. Однако при изменении нагрузки двигателя меняются его резонансные харак Ь теристики и нарушается условие настройки на резонанс обоих типов колебаний. Поэтому известные реверсивныв пьезоэлектрические двигатели не позволяют получать значительную мощность ЯО на валу, Кроме того, они требуют питания от двух генераторов со взаимным сдвигом фаз на 90 о по напряжению.Известен пьезоэлектрический реверсивный двигатель, содержащий статор,ротор и пьезоэлементы с электродами, подключенными к источнику питания 12,недостаток известного устройства состоит в невысокой удельной мощности двигателя. ЗО Цель изобретения - иной мощности двигателя,Поставленная цель достигается ем,что ротор предлагаемого устройстввыполнен в виде двух центральныхколес, закрепленных на валу с воэможностью вращения и фракционно взаимодействующих с боковыми поверхностямиуказанных колес сателлитов, закрепленных посредством водила на валу,причем центральные колеса выполненыв виде цилиндрических радиальнополяризованных пьезоэлементов, к цилиндрическим поверхностям которыхприжаты пластины статора.На чертеже схематически представленпьезоэлектрический реверсивный двига"тель с частичным разрезом.Пьезоэлектрический реверсивныйдвигатель состоит из статора 1, ротора с центральными колесами 2 и 3дифференциального механизма и сателлитами 4, закрепленными посредствомводила на валу 5. Центральные колесавыполнены пьезоэлектрическими с радиальной поляризацией (показайной начертеже стрелками) и электродами 6,изготовленными в виде подшипнйковскольжения, и электродами 7 на виешийх цилиндрических поверхностях центральных колес 2 и 3. К электродам 7прижаты металлические пластины 8 и 9,изолированные от корпуса и подключенные:через переключатель реверса 10к генератору 11. Центральные колесаи сателлиты выполнены прижатыми другк другу пружиной 12,Пьезоэлектрический реверсивный 5двигатель работает следующим образом,От генератора 11 через переключатель 10, пластину 8 и вал 5, с которым электрически контактируетэлектрод 6, подают напряжение на 10;пьезоэлемент 2. и пьезоэлектрическивозбуждают в нем радиальные колебания. Радиальные колебания воздействуют на прижатый конец пластины 8с переменной радиально направленной 15силой,Когда напряжение на выходе генератора равно нулю, переменные силыв зоне фрикционного контакта пластины 8 и пьезоэлемента 2 отсутствуют,и действует только сила статическогоподжатия пластины 8 за счет ее упругих свойств. Эта сила направленанормально к цилиндрической поверхности пьезоэлемента и обеспечивает надежный фрикционный контакт, не гэзволяющий проворачиваться колесам 2 и3 в отсутствие переменной силы, генерируемой пьезоэлементом.Когда генератор включен, возникает упомянутая переменная сила, одна 30составляющая которой, совпадающаяс плоскостью пластины 8 и уравновешиваемая реакцией статора, приводитк появлению тангенциальной силы, действующей на ротор со стороны статора. 36При включении генератора эта тангенциальная сила реакции статора складывается с нормально направленной силой, так что угол:, с результирующегоректора относительно .нормали к цилиндрической поверхности точки контакта оказывается отличной от нуля,Если радиальные колебания колеса 2достаточно велики, а угол а большеугла трения =арс 1 цК, М, - коэффиЦиент трения между пластийой 8 и поверхностью колеса 2), нарушаются усповйя заклинивания, и под действием момента вращения колесо 2 приводит в движение сателлиты относительной неподвижного колеса 3., а значит,приводит в движение и вал 5. 50 Когда переключатель 10 в верхнем положении, колесо 2 неподвижно,а колесо 3 вращается, увлекая эа собой сателлит 4 и вал 5 в обратном направлении, т.е. осуществляется реверсив" ное вращение.Центральные колеса ротора изготовляют из пьезокерамики, например цирконат-титаната свинца ПКД, в виде цилиндрических полых элементов с электродами на внешней и .:внутренней Поверхностях. Пьезокерамику поляризуют в поле 30 кВ/см при 110 С.Для повышения износостойкости внешнего электрода его, например, цианируют,Предлагаемый пьезоэлектрический реверсивный двигатель сохраняет свои технические характеристики при изменении нагрузки в произвольных пределах, т.е. от режима заторможенного ротора до режима холостого хода обладает увеличенной удельной мощностьюФормула изобретенияПьезоэлектрический реверсивный двигатель, содержащий статор, ротор и пьезоэлементы с электродами, подключенными к источнику питания, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения мощности двигателя, ротор выполнен в виде двух центральных колес, закрепленных на валу с возможностью вращения и фрикционно взаимодействующих с боковыми поверхностями укаэанных колес сателлитов, закрепленных посредством водила на валу, причем центральные колеса выполнены в виде цилиндрических радиально-поляризованных пьезоэлементов, к цилиндрическим поверхностям которых прижаты пластины статора.Источники информации, принятыево внимание при экспертизе:1. Заявка 9 2370123/25,кл, Н 01 Ь 41/00, Н 02 М 1/00,1976, по которой принято решение овыдаче авторского свидетельства.2. Заявка 9 2323709/25,кл, Н 01 Ь 41/00, Н 02 .й 11/00,1976, по которой принято решение овыдаче авторского свидетельства.642802 оставитель В.Ваверехред Н.Андрейчук Корректор Т.Вашкович едактор И.Марг каз 7772 Тираж УЬ 3 ПИ Государственного о делам изобретенийМосква, Ж, Рауш Подписноекомитета СССРи открытийокая наб., д.4/5 ЦН филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4