Электростатический двигатель с возвратно-поступательным движением

Союз Советскик Социалистических РеспубпикОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЛЬСТВУ 11744872(51)М. Кл. Н 02 И 1/08 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(71) Заявитель Институт математики Сибирского отделения АН СССР 54) ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ С ВОЗВРАТНОПОСТУПАТЕЛЬНЫМ ДВИЖЕНИЕМ30 Изобретение относится к области электромеханики и касается электростатических двигателей, в которых электрическая энергия преобразуется в механическое перемещение. Изобретение может быть использовано в реле, устройствах автоматики и вычислительной техники, в других областях, как привод механизмов с возвратно-поступательным движением, а также, как генератор элЕктрической энергии в обраценном варианте. Известны электростатические двигатели, содержацие две система моно литных проводящих пластин, изолированных друг от друга и разделенных зазорами, в которых в результате электростатического взаимодействия, пластины одной системы вдвигаются 20 в зазоры другой система 1), либо при питании переменным напряжением переходя из зазора в зазор, совершают врацательное движение 2.35 Максимальная величина изменяемой емкости таких двигателей мала по отношению к габаритам и весу, что определяет малые тяговые усилия и ограничивает область их применения,Известен электростатический двигатель с возвратно-поступательнымдвижением, содержащий изолированныеблизко расположенные друг над другом тонкие гибкие мембраны 3 .Известный двигатель преимущественно используется для привода электростатических реле. Мембраны, электростатически притягиваясь друг к другу и изгибаясь, приводят в движениеконтакты,Недостатком двигателя являетсямалый ход приводимых в движение элементов, в данном случае контактов.Этим ограничивается область применения таких двигателей, как указывалось, в основном областью маломощныхэлектростатических реле,Целью изобретения является расширение области применения электроста- тических двигателей с возвратно- поступательным движением путем увеличения хода, а также путем обеспечения разнообразия электромеханических характеристик.Цель достигается тем, что в электростатическом двигателе с возвратно- поступательным движением, содержащем изолированные близко расположенные5 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 друг над другом тонкие гибкие мембраны, соседние мембраны многократноскреплены в пакет с помощью подвижных прослоек по части своей площадитак, что места скреплений в после"дующем промежутке между мембранамине совпадают с местами скрепленийв предыдущем промежутке, а крайниемембраны скреплены по внешним сторонам с монолитными пластинами-приводами 1 полости между мембранами искрепляющими прослойками герметизированы и заполнены упругой средой на"пример, газом или жидкостью,На фиг. 1 показано поперечное сечение двигателя; на фиг. 2 разрездвигателя по А-А фиг. 1.Двигатель содержит мембраны 1,выполненные, например, иэ металлизированных полимерных пленок, диэлектрические скрепляющие подвижные прослойки 2 и,пластины-приводы 3.Двигатель работает следующим образом.При подключении мембран 1 к источнику напряжения через одну (начертеже источник не показан), мембраны под действием электростатических сил притягиваются друг к другу,изгибаясь в промежутках между скрепляющими прослойками 2 и перемещаютпластины-приводы 3.Область применения двигателя расширяется за счет увеличения ходаприводимых в движение элементов присохранении относительно больших тяговых усилий, характерных для двигателей электростатических реле.Увеличение хода обеспечивается тем,что мембраны скреплены друг с другом посредством большого числа подвижных тонких скрепляющих прослоек,без жесткого (неподвижного) укрепления концов мембраны на основании(подложке), Расположение скрепляющимипрослоек таким образом, что местаскреплений в последующем промежуткемежду мембранами не совпадают с местами скреплений в предыдущем промежутке, позволяет суммировать перемещения в промежутках между мембранами и скрепляющими прослойками в пакете, и суммарное перемещение (ход)тем больше, чем больше набрано мембран в пакете, Пластины-приводы впредлагаемом двигателе не выполняютроль основания (подложки), а служатдля суммирования электростатическихсил в пакете и передачи их на исполнительный механизм. Основание можетбыть создано при необходимости висполнительном механизме. Исключениеоснования делает двигатель достаточно универсальным. Электромеханические характеристики двигателя, в частности, динамические, зависят от свойств среды,заполняющей полости между соседними мембранами и скрепляющими прослойками, ее сжимаемости и удельного веса. Наибольший ход может быть прлучен при заполнении полостей средой с большей сжимаемостью, например газом, Но при этом время сближения пластин-приводов, определяемое скоростью распространения механического возбуждения в пакете, будет относительно большим. При заполнении по" лостей средой с малой сжимаемостью, например, жидкостью, ход будет относительно малым, но время сближения легких пластин-приводов будет относительно малым. Такой двигатель может служить в качестве достаточно хорошо согласованного генератора ультразвука для передачи механических возмущений в жидкую среду.Таким образом, варьируя свойства среды, заполняющей полости между мембранами, можно менять в широких пределах электромеханические характеристики двигателя, чем также расширяется область его применения,формула изобретения 1, Электростатический двигательс возвратно-поступательным движением, содержащий изолированные расположенные друг над другом мембраны,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью расширения области применения двигателя путем увеличения хода,соседние мембраны многократно скреплены в пакет с помощью подвижныхпрослоек по части своей площади так,что места скреплений в последующемпромежутке между мембранами не совпадают с местами скреплений в предыдущем промежутке, а крайние мембраны скреплены по внешним сторонамс монолитными пластинами-приводами.2. Двигатель по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что полостимежду мембранами и скрепляющимипрослойками герметизированы и заполнены упругой средой, например газом или жидкостью.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Нетушил А.В., Поливанов К,И,Основы электротехники. часть (ИГосэнергоиздат, с. 51, 1956.2, Авторское свидетельство СССРР 250272, кл. Н 02 И 1/00, 1969.3. Авторское свидетельство СССРР 327534, кл. Н 01 Н 59/00, 1972744877 Б. Баевинц оставит ехред И игор орректор актор Н. Коляд Заказ 3677 ПП Патентф, г. ужгород, ул. Проектная,филиал 11 Тираж 78 ЦИНИПИ Государствпо делам изобре 113035, Москва,:Ж Подписнонного комитета СССРтений и открытий35, Раушская наб., д,