Магнитострикционное устройство угловых перемещений

(51) М. Кл з Н О 1 1. 41/12 Государственный коннтет по делан нэооретеннй н открытий(72) Авторы изобретен ия П. А. Грахов, А, 3. Тлявлин, С, Т. Кусимов и В. ский авиационный институт им. Орджоник 1) Заявител(54) МАГНИТОСТРИКЦИОННОЕ УСТРОЛСТ УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЛикционныи привод,три ктор, катушку ий червяк, предназбольших углов 1, щью невозможно отые угловые перемеИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано как исполнительный элемент в узлах высокоточных систем автоматической юстировки оптических квантовых генераторов, в оптико-механических устройствах, в системах автоматического наведения, для коррекции кинематических цепей в высокоточных станках и т. д.Известен магнитострсодержащий магнитосвозбуждения, плавающначенный для отработкиОднако с его поморабатывать малые точищения,Известно также магнитострикционное устройство угловых перемещений, содержащее основание, закрепленный на основании магнитострикционный движитель с обмоткой возбуждения и рычажную передачу в виде планки, жестко связанной с движителем, В известном устройстве движитель выполнен в виде консольно закрепленного многопластинчатого линейного магнитостриктора, а рычажная передача - в виде планки, один конец которой жестко соединен с движителем, а с другого снимается перемещение при повороте планки вокруг неподвижной оси 2.Недостатком данного устройства является то, что точность отработки им заданного углового перемещения ограничена из-за наличия люфта и трений в месте соединения неподвижной оси и планки рычажной передачи, Это особенно сказывается в динамическом режиме работы устройства. Кроме того, по мере увеличения углового перемещения действие магнитострикционной силы, создаваемой движителем, отклоняется от перпендикулярного к планке рычага направления, что приводит к возникновению изгибных деформаций движителя и планки, а следовательно, и к погрешности, при отработке заданного углового перемещения. Причем наличие температурной ошибки, возникающей вследствие теплового расширения магнитострикционного движителя и планки рычажной передачи, также снижает точность работы данного устройства. Целью изобретения является повышение точности отработки угловых перемещений магнитострикционным устройством.Формула изобретения 3Поставленная цель достигается тем, что в магнитострикционном устройстве угловых перемещений, содержащем основание, закрепленный на основании магнитострикционный движитель с обмоткой возбуждения и рычажную передачу в виде планки, жестко связанной с движителем, движитель выполнен в виде кольца, разделенного на четыре равные части, причем любые две соседние части изготовлены из материалов с разными по знаку коэффициентами магнитострикции, при этом стыки частей, лежащие по одному из диаметров кольца, соединены упомянутой планкой рычажной передачи, снабженной выходной осью, а основание выполнено также в виде планки, соединяющей по диаметру два других стыка частей кольца.Кроме того, все части кольца и обе планки выполнены из материалов с одинаковыми коэффициентами теплового расширения.На чертеже схематично, в двух проекциях, изображено устройство угловых перемещений.Магнитострикционное устройство угловых перемещений содержит магнитострикционный движитель в виде кольца, состоящего из четырех равных частей, две из которых 1 и 2 выполнены из материала с положительными коэффициентами магнитострикции, а части 3 и 4 - из материала с отрицательным коэффициентом магнитострикции, обмотку возбуждения 5, равномерно по периметру намотанную на движитель, планку рычажной передачи 6, которая изготовлена заодно с выходной осью 7 и соединяет два противоположных стыка движителя, а также соединяющую два других стыка движителя планку 8, в середине которой производится жесткое/ крепление движителя, а следовательно, и всего устройства. На второй проекции обмотка возбуждения не показана,При подключении обмотки возбуждения 5 к источнику постоянного тока в движителе возникает направленное по окружности магнитное поле, и вследствие линейного магы тострикционного эффекта все части составного кольца изменяют в направлении действия поля свою длину, При этом части 1 и 2, выполненные из материала с положительным коэффициентом магнитострикции, удлиняются, а части 3 и 4, выполненные из материала с отрицательным коэффициентом магнитострикции, укорачиваются. Это приводит к тому, что стыки частей 1, 3 и 2, 4 движителя перемещаются по окружности 5 1 О 15 2 о 25 зо 35 40 45 4на некоторый угол, а планка 6 вместе с выходной осью 7 поворачивается на тот же угол. При наложении на постоянный ток переменного тока выходная ось совершает угловое колебательное движение с частотой, равной частоте переменного тока. Если обмотка 5 подключена только к источнику переменного тока, то выходная ось 7, вслед- ствие четности магнитострикционного эффекта, совершает угловые колебания с удвоенной частотой,Использование предложенного устройства в высокоточных системах микроперемещений позволяет повысить точность отработки угловых перемещений за счет исключения подвижного соединения в рычажной передаче и устранения изгибных деформаций. Малая температурная погрешность устройства дает возможность не предъявлять особых требований к температурному режиму его работы. 1. Магнитострикционное устройство угловых перемещений, содержащее основание,закрепленный на основании магнитострикционный движитель с обмоткой возбуждения и рычажную передачу в виде планки,жестко связанной с движителем, отличающееся тем, что, с целью повышения точности отработки угловых перемещений, движитель выполнен в виде кольца, разделенного на четыре равные части, причем любые две соседние части изготовлены из материалов с разными по знаку коэффициентами магнитострикции, при этом стыки частей, лежащие по одному из диаметров кольца, соединены упомянутой планкой рычажной передачи, снабженной выходной осью, аоснование выполнено также в виде планки,соединяющей по диаметру два других стыка частей кольца.2. Устройство по п. 1, отличающеесятем, что все части кольца и обе планки выполнены из материалов с одинаковыми коэффициентами теплового расширения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРМо 125722, кл. В 23 В 23/02, 1959.2. Чуриков А. П. Расчет магнитострикционного привода поворота узла станка.Станки и инструмент, 1969, Юо 11, с. 17 -18 (прототип).Составитель Б, БТехред А. БойкасТираж 787И Государственного комитеделам изобретений и откМосква, Ж - 35, РаушскаяП Патент, г, Ужгород, ул Редактор М. ДылынЗаказ 1107/83ВНИИПпо113035,Филиал ПП евКорректор АПодписноета СССРытийаб., д. 4/5Проектная, 4 ерен