Шаговый двигатель

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 130577 (21) 24859 б 9/24-07 Н 01 Ь 41/10 Н 02 И 11/00 с присоединением заявки Мо.Государственный комитет СССР ио делам изобретений й открытий) ШАГОВЫЙ ДВИГАТЕЛ Изобретение относится к области приборостроения и автоматики и может быть использовано для перемещения магнитных носителей в виде ленты, 5 диска, барабана, а также для привода станков с программным управлением, графопостроителей, устройство новедения с лазерным лучом, в работотехнике и т.д, 1 ОИзвестен шаг 6 вый двигатель, содержащий выполненные из пьезоактивного материала движущие и фиксирующие элементы и подвижный элемент с выходным валом 1).В известном двигателе пары пьезоэлементов выполнены в виде секторов, которые приклеены к симметрично расположенным выступам фигурного подвижного элемента, насаженного на ось вращения (вал и размещенного между двумя одинаковыми жестко соединенными между собой дисками.Недостатками прототипа являются низкая надежность двигателя, обусловленная наличием коллекторного узла и, в частности, скользящих контактов, Кроме того, скользящие контакты являются источником тормозного момента .от силы трения, Другими существенными недостатками прототипа являютсибольшой приведенный момент инерциифигурного подвижного элемента с закрепленными на нем движущими и фиксирующими пьезокерамическими элементами, а также низкая надежность клеевого соединения последних, Низкаянадежность клеевого соединения в подобной конструкции вызвана тем, чтопри прикладывании управляющего,напряжения места соединений движущих ификсирующих пьезоэлементов испытывают деформацию сдвига,Целью изобретения является повышение надежности путем исключения токоподводящих скользящих контактов.Укаэанная цель достигается тем,что он снабжен установленным на корпусе основанием, охватывающим подВижный элемент по внешнему диаметру,к торцовым сторонам которого закреплены, например, посредством фланцев,фиксирующие элементы, к их противоположным сторонам укреплены стержни,к которым в тангенциальном направлении закреплены движущие элементы.прилегающие своими концевыми частями к поверхности подвижного элеменКроме того, шагоный двигатель предлагаемой конструкции отличается тем, что движуцие элементы снабжены наконечниками из материала с повышенным коэффициентом трения и высокой износостойкости, а основание закреплено к корпусу посредством упругого элемента, например, мембраны.На фиг, 1 изображен описынаеьнй двигатель, продольный разрез; на фиг. 2 - поперечный разрез по А-А йа фи.г. 1.Предлагаемый шаговый двигатель содержит корпус 1 с двумя крышками 2 и 3, н которых размецены подшипниковые опоры 4 и 5 выходного вала б с диском 7 (подвижный элемент), Диск 7 охватывают снаружи и с торцов дна одинаковых блока движущих 8 и фикси" рующих 9 элементов с фланцаьщ 10 и 11, жестко соединенными с основанием 12. К каждому фланцу прикреплено четыре фиксирующих 9 и такое же количество движущих 8, элементов посредством промежуточных радиальных призматических стержней 13, размещенных через 45 с н поперечном сечении. Соединение указанных элементов производится при помощи клея. При этом использование стержней 13 для присоединения движущих элементов 8 к фиксирующим элементам 9 в виде втулок или призм позволяет исключить деформацию их соединения (клееного соединения) при воздействии электрического поля, Движущие элементы 8 снабжены накладками 14, выполненными из материала, обеспечивающего максимальный коэффициент трения и удельное давление взаимодействующих поверхностей. Возможные перекосы установки и торцовое биение подвижного элемента 7 компенсируются упругим соединением основания 12 с корпусом 1, выполненным в виде мембраны 15.Предлагаемый шаговый двигательработает по принципу передачи и суммирования малых дискретных перемецений движуцих элементов на рабочемвыходном органе (диске) с использованием фиксирующих элементов. Пиклработы двигателя происходит в следующей последовательности:1, одновременное нажатие путемподачи, например, обратного напряжения на электроды четырех фиксирую"щих элементов 9, закрепленных надиаметрально противоположных участках торцовой. поверхности двух Флакцев 10 и 11 (для упрощения чертежа электроды на пьезоэлементах иепоказаны). При этом происходит взаимодействие торцовых поверхностейподвижного элемента 7 с накладками14, которые связаны сжатыми фикси,рующими элементющ Перемещение (поворот) подвижного элемента 7 с валом б на одиншаГ, равный амплитуде колебания движущих элементов 8 при подаче наих электроды, например, прямого напряжения.3. Одновременное эажатие четырехфиксирующих элементов 9 размещенныхна плоскости, повернутой на 90 ф от"носительно возбужденных фиксирующих элементов первого цикла.4. Одновременное разжатие четырех фиксирующих элементов первогоцикла работы.5, Перемещение (понорот) подвижного элемента".7 на следующий шаг путем подачи прямого напряжения надвижущие элементы 8, повернутые на90 ф относительно движущих элементонвторого цикла,Повторение указанных циклов позволяет осуцествить нрацение подвижногоэлемента 7 с валом б в одну сторону,Реверс двигателя осущестнляется изменением полярности подаваемых напряжений на движущие элементы 8 относительно управляющих напряжений фиксирующих элементов 9. Возможны также и другие способы управления днигат ел ем.Описанный шагоный двигатель простн изготовлении и технологичен в сборке.формула изобретния1, Шагоный двигатель, содержащийвыполненные из пьезоактинного материала движущие и фиксирующие элементы и поднижный элемент с выходнымвалом, отличаюций ся тем,что, с целью повышения надежностипутем исключения токоподводящихскользящих контактов, он снабженустановленным на корпусе основанием,охватывающим подвижный элемент повнешнему диаметру, к торцовым сторонам которого прикреплены, например,посредством фланцев фиксирующие элементы, к их противоположным сторонамприкреплены стержни, к которым втангенциальном направлении прикреплены движущие элементы, прилегающиесвоими концевыми частями к поверхности подвижного элемента.2, Двигатель по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что движущиеэлементы снабжены накладками из материала с повышенным коэффициентомтрения и высокой износостойкости,3, Двигатель по пп, 1 и 2, о тличающий ся тем, чтооснонание прикреплено к корпусу посредством упругого элемента, напримермембраны,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 511647, кл, Н 01 Ъ 41/10, 1976.; Подписное митета СССР открытий я наб д. 4/5