Магнитострикционный преобразователь

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Сеез Севетскнк Соцнаенстнчесннк Респубпнк(61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 20 Ю 979 (21) 281,7660/18-10 (5 ) М. КЛ. с присоединением заявки Нов(23) Приоритет -Н 04 й 15/00В 06 В 1/08 Государственны Я коннтет СССР по дмаи нзобретеннЯ н открытнЯИзобретение относится к электротехнике, машиностроению и может быть использовано в качестве привода рабочих органов металлорежущих станков.Известен магннтострикционный преобразователь, содержащий два контактирующих рабочих тела, одно из которых выполнено из магнитострикционного материала н помещено в магнитное поле 13 .Недостатками этого преобразователя являются чувствительность и сложность его конструкции, вызванная необходимостью целого ряда вспомога тельных элементов.Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является магнитострикционный преобразователь, состоящий из двух контактирующих 20 рабочих тел, одно из которых выполнено нз пассивного, а другое из активного магнитострикционного материала, снабженного обмоткой возбуждения и закрепленного на основании 225Однако этот преобразователь имеет Малую амплитуду колебаний вследствие того, что только изменение линии рабочего тела, выполненного из магнитострикционного материала, преобра зуется в относительное смещение двух рабочих тел.Целью изобретения является увеличение амплитуды колебаний магнитострикционного преобразователяПоставленная цель достигается тем, что в преобразователь введены, пружины, закрепленные одним концом на основании, а другим на теле из пассивного материала, при этом контактирующие поверхности рабочих тел выполнены коническими с углом полуконуса с). , лежащем в пределах д тяСЗ.190, где тя - угол трения,На фнг. 1 изображен предлагаемый преобразователь, общий вид; на: фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1.Преобразователь содержит пассиВ" ное рабочее тело в виде корпуса 1 с конической расточкой, активное магннтострикционное тело 2, выполненное в виде конического стержня с углублениями на его поверхностях и лысками 3, помещенного в расточку корпуса 1, и прикрепленного к основанию пружины 4, прижимакщие пассивное тело - корпус 1 к активн 9 му маг нитострикционному 2 и созлакщие некоторый натяг в соединении корпуса 1 и магнитостриктора 2.В углублениях, выполненных на поверхности активного тела 2, помещена электрическая обмотка 5, подключенная к источнику питания. Пружины 4 одним концом прикреплены к пассивному телу 1, а другим - к основанию. Активное, тело 2 выполнено из материала, обладающего магнитострикционными свойствами, например никеля, а пассивное 1 - из материала, не обладающего магнитострикционными свойствами, например стали. В 0 стык между телами 1 и 2 введена смазка, обеспечивающая коэффициент трения между ними меньше 0,1.угол 4, полуконуса соединения тел 1 и 2 выбран больше его угла трения, например 6. 15Такое соотношение между углом полуконуса и углом трения, а также наличие пружин 4 обеспечивает реверсивную,рабо-, ту магнитострикционного преобразователя. 20Магнитострикционный.преобразователь работает следующим образом.Увеличивают напряжение питания электрической обмотки 5, например на Ь О = 100 В. Это приводит к увеличению напряженности магнитного поля, образуемого электрической обмоткой 5.Размеры пассивного тела 1 при этом не меняются, а размеры магнитостриктора 2 меняются. Из-за отрицательной магнитострикции никеля, иэ которого30 выполнен магнитостриктор, длина его уменьшается, а диаметр увеличивается вследствие известной связи между продольными и поперечными деформациями в твердых телах..Благодаря тому, что контактирующие поверхности пассивного 1 и активного 2 преобразователя рабочих тел выполнены коническими, увеличивающийся диаметр активного тела 2, повышает натяг 4 О в соединении конических контактирующих поверхностей, и, не деформируя их, вследствие превышения угла полуконуса углом трения, перемещает пассивноетело 1 в осевом направлении,деформи . руя пружины 4. Причем величина смещения Ф определяется выражением .е": с+аъ, (1)где Р - перемещение пассивного тела1 относительно магнитостриктора 2, вызванное уменьшением длины активного тела 2; Ф - перемещение пассивного телай1.относительно активного 2,вызванное увеличением диамет-.ра последнего.Таким образом, в предлагаемом магнитострикционном преобразователе перемещение пассивного тела 1, вызванное изменением напряженности магнитного поля путем изменения напряжения . на электрической обмотке 5 питания, Формируется изменяющимся осевым размером активного тела 2 (длиной) и его диаметром.Если предположить, например, что угол полуконуса соединения выбран равным 6 О, а длина и диаметр активного тела 2 выбраны равными, то при изменении напряжения в электрической обмотке питания, длина активного тела 2 уменьшается на дх, а диаметр, с учетом коэффициента Пуассона ия 0,35, увеличивается на величину 0,35 х.В соответствии с (1)о 0 35 Ьхдх ссх.б -с -- а 2,5 дх,2.т,е. амплитудапредлагаемого преобразователя увеличивается в 2,5 раза.формула изобретенияМагнитострикционный преобразователь, состоящий из двух механических контактирующих тел, одно иэ которых выполнено.из пассивного, а другое из активного магнитострикционного материала, снабженного обмоткой возбуждения и закрепленного на основании, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения амплитуды колебаний, в него введены пружины, закрепленные одним концом на основании, а другим на теле иэ пассивного материала, при этом контактирующие поверхности рабочих тел выполнены коническими с углом полуконусао с( лежащем в пределахср 90 гдес тр - угол трения.источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Ахмечет Л.С, и др. Магнитострикционный привод микроподач,-А СосТавитель В. ПироговВеселова Техред Л.Пекарь. Корректор М писное илиал ППП фПатентф г . Ужгород, ул. Проектная, 4 едактор акаэ 90 6 Тираж 701 ВНИИПИ Государственногопо делам изобретений и 13035, Москва, Ж, Рауш митета ССтсрытийая наб.,