Вибродвигатель

Союз Советских Социалистических РеспублинОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВЩВТВЛЬСТВУ(22) Заявлено 24 р 779 (21 2801158/18-25с лрисовдммеммем заяеим йо(51)М. Кл.з Н 0141/08 Н 02 В 11/00 ГосударствеииыЯ комитет СССР ио дедам изобретеииЯ и открытийДате опубликования описания 300781 72) Авторы мзобретеммя Р.Ю.Бансевичюс, К.М.Рагульскис и Л.-А.Л.ШтацаС,Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса(54) ВИБРОДВИГАТЕЛЬ Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для привода различных прецизионных устройств,Известно ультразвуковое устройство для создания вращательного двиае"5 ния, включающее электромеханический преобразователь и примыкающую к нему цилиндрическую рабочую камеру, внут" ри которой расположена крылчатка,ось которой смещена относительно оса рабочего цилиндра в направлении излучакщей поверхности преобразователями. Недостатки этого устройства состоят в том,что оно содераит большов.15 количество деталей, что усложняет изготовление, а иэ-за слоаности его наладки уменьшается КЦД привода.Наиболее близким к предлагаемому ло своей сущности и достигаемому эф фекту является пьезоэлектрический вибродвнгатель,содержащий корпус, полый цилиндрический ротор в подшипниковых опорах,пьвзокеравеческий вибратор, цилиндрический ведущий элв 25 мент, прикрепленный к вибратору и блок питания. Вибратор известного двигателя выполнен в виде мвталличес" кого стержня с льезокерамическими обкладками 2). 30 Однако этот вибратор обладает повышенной жесткостью, что не дает возможности получить оптимальные величины амплитуд для перемещения ведущего элемента и уменьшает КПД устройства,Цель изобретения - увеличение КПДи стабильности вращения,Указанная цель достигается тем,что в вибродвигатель, содержащий корпус, полый цилиндрический ротор вподшилниковых опорах, пьезокерамичвский вибратор, цилиндрический ведущий элемент, прикрепленный к внбратору и блок питания льезокерамический вибратор вйлолнен в виде кольца,с электродами на .торцовых поверхностях, каждый электрод которого разделен на четыре сектора, противоположные сектора электрически соединенымежду собой и подключены к блоку питания, причем сектора одного электрода включены лротивофазно секторамдруГого, а ведущий элемент торцомприкреплен к однуму из секторов нарасстоянии 1/4 длины сектора от осисимметрии сектора.На фиг.1 изображен разрез А-А нафиг.2 на фиг,2 - разрез Б-Б нафиг.1 и показано электрическое соединение секторов электродов и блока питания; на фиг.3 - пьезокерамический вибратор и траектории его колебаний.Вибродвигатель содержит корпус 1, с крьпуой 2, полый цилиндрический ротор 3 в подшипниковых опорах 4. К крышке 2 прикреплен упругий держатель 5, на котором установлен пьезоэлектрический вибратор, выполненный в виде пьезокерамического кольца б с электродами на его торцовых поверхностях. Каждый электрод разделен на четыре сектора 7-10, сектора 7 и 9 и 8 и 10 электрически соединены меж-ду собой и подключены к блоку 11 высокочастотного напряжения. Сектора другого электрода соединены также как и первого, но к блоку 11 высокочастотного напряжения они подключены противофазно первому электроду. Цилиндрический ведущий элемент 12 торцом прикреплен к торцовой поверхности пьезокольца 6 к одному из его секторов (показано на секторе 7) в некотором расстоянии от электрической оси этого сектора 7, например, в 1/4 длины сектора. На фиг.З схематически показаны сдвиговые деформации кольца 6. Деформация 13 образуется симметрично оси секторов 7 и 9, а при перемене знака питающего напряжения образуется деформация 14 симметрично оси секторов 8 и 10.Вибродвигатель работает следующим образом.При подаче высокочастотного напряжения на сектора электродов пьезокерамического кольЦа б в нем возбуждаются высокочастотные колебания в двух перпендикулярных направлениях лежащих в плоскости, перпендикулярной оси ротора.Точки, находящиеся на осн секторов 7 и 8 и 9 и 10, движутся возвратно-поступательно, а на некотором расстоянии от оси - по эллиптическим траекториям, причем точки, расположенные на расстоянии от оси сектора,равном 1/4 длины сектора, движутсяпо круговым траекториям. При размещении ведущего элемента на расстоянии 1/4 длины сектора от осн сектора он приводится в круговые перемещения.Цилиндрическая поверхность ведущего элемента 12, взаимодействуя сцилиндрической поверхностью полостиротора 3., приводит последний вовращениеТак как ведущий элемент 10движется по круговой траектории, тоэто увеличивает стабильность вращенияротора.Экспериментальные исследованияпоказывают, что КПД увеличивается на25-30, а стабильность вращенияна 10.Формула изобретенийВибродвигатель, содержащий корпус,полый цилиндрический ротор в подщипниковых опорах, пьезокерамическийвибратор, цилиндрический ведущийэлемент, прикрепленный к вибраторуи блок пйтання, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения КПДи стабильности вращения, пьезокерамическнй вибратор выполнен в видекольца с электродами на торцовыхповерхностях, каждый электрод которо 36 го разделен на четыре сектора, противоположные сектора электрическисоединены между собой и подключенык блоку питания, причем сектора одного электрода включены противофаз 35 но секторам другого, а ведущий элемент торцом прикреплен к,одному иэсекторов на расстоянии 1/4 длинысектора от оси симметрии сектора.Источники информации,46 принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 472694, кЛ. В Об В 1/00, 1973.2, Патент ФРГ 9 1488698,кл. Н 02 К 33/00, опублик. 1973