Устройство микроперемещений

)5 Н 01 , 41/1 аеэем ююамиВЕ ЬИМЙОтек 4 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(71) Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе(56) Авторское свидетельство СССР М 378306, кл, Н 011 41/14, 1971.Михайлов О.П. Магнитострикционные устройства. В кн.: Электромагнитные и магнитные устройства в станкостроении, М,: Машиностроение, 1974, с. 153-167.(54)(57) УСТРОЙСТВО МИКРОПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащее магнитострикционный рабочий орган, выполненный в виде стерж 936766 А ня с положительным козффициентом магнитострикции, помещенный в стакан с отрицательным коэффициентом магнитострикции, и катушку намагничивания, подключенную к регулируемому источнику питания, о т л ича ющееся тем,что,сцельюувеличения точности величины перемещений и расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены датчик упругих деформаций рабочего органа, задатчик, блок сравнения и блок управления, причем один извходов блока сравнения соединен с выходом задатчика, второй его вход - с выходом датчика упругих деформаций, выход блока сравненйя через блок управления подключен к управляемому источнику питания.Ф%Изобретение относится к области прецизионного приборостроения и касаетсяустройств точных линейных микроперемещений в узлах контрольно-измерительных иоптико-механических приборов.Изобретение может найти применениев станкостроении и других областях техникидля осуществление.малых точных перемещений,Известно устройство микроперемещений, содержащее Малгнитострикционныйстержень, один конец которого закреплен,а другой связан с перемещаемым обьектом,и катушку намагничивания, подключеннуюк регулируемому источнику питания.Такое устройство не обеспечивает достаточной точности микроперемещений изза гистереэиса материала стержня ивлияния температуры на величину деформации,Известно также устройство микреперемещений, содержащее магнитострикционный рабочий орган, выполненный в видестержня с положительным коэффициентоммагнитострикции, помещенного в стакан сотрицательным коэффициентом магнитострикции, и катушку намагничиваиия, подключенную к регулируемому источникупитания.В данном устройстве устранено влияние теплового режима на точность осуществления перемещений эа счет того, чторабочий орган является дифференциальнь м, Магнитострикционные деформацииэвон.ев рабочего органа складываются, а их.температурн ые деформации вычитаются.Несмотря на зто точность перемещенийос гается невысокой. Дело в том, что величина перемещения выходного конца устройства связана с возбуждающим магнитнымполем неоднозначно и зависит от величинынагрузки и гистерезисных факторов материала магнитострикционных элементов. Этоограничивает функциональные возможности устройства, в частности, возможностьего применения в автоматических или программных комплексах.Целью изобретения является увеличение точности величины перемещений и расширение функциональных возможностей.Поставленная цель достигается тем, чтоустройство микраперемещений, содержащее магнитострикционный рабочий орган,выполненный в виде стержня с положительным коэффициентом магнитострикции, помещенного в стакан с отрицательнымкоэффициентом магнитострикции, и катушку намагничивания, подключенную к регулируемому источнику питания, в негодополнительно введены датчик упругих деформаций рабочего органа, задатчик, блоксравнения и блок управления, причем одиниз входов блока сравнения соединен с эадатчиком, второй его вход - с выходом дат 5 чика упругих деформаций, выход блокасравнения через блок управления подключен к управляемому источнику питания.На чертеже схематично изображеноустройство микроперемещений.10 Устройство содержит магнитострикционный рабочий орган, состоящий иэ стержня с положительным коэфФициентоммагнитострикции 1, например из пермендюра, и стакана 2 с отрицательным козффи 15 циентом магнитострикции, например иэникеля, катушку намагничивания 3, размещенную на стержне, регулируемый источник питания 4, подключенный к катушке, атакже датчик упругих деформаций рабочего20 органа 5, блок управления 6, блок сигналовзадатчиков 7 и блок сравнения 8,Устройство работает следующим образом. Сведения о деформациях, которые необходимо вызвать в теле рабочего органа25 для осуществления требуемого микроперемещения. задаются с помощью задатчика 7.Соответствующий требуемым деформациямсигнал поступает на первый вход блокасравнения 8, В первый момент времени на3 О. второй вход блока сравнения сигнал с датчика упругих деформаций 5 не поступает ина вход блока управления 6 поступает сигнал на увеличение интенсивности магнитного поля. Выходной сигнал блока 6 управляет35 регулируемым источником питания 4, к которому подключается обмотка намагничивания 3. По мере нарастания интенсивностимагнитного поля в теле рабочего органа,вследствие магнитострикционного зффек40 та, возникают соответствующие этой интенсивности упругиедеформации,Пермендюровый стержень 1 удлиняется,никелевый стакан 2 укорачивается и перемещают нагрузку, При этом с датчика Б,на45 второй вход блока сравнения 8 будет поступать нарастающий сигнал. Когда сигнал сдатчика 5 сравняется с сигналом блока 7,исчезнет управляющий сигнал блока сравнения 8 и прекратится увеличение интенБО сивности магнитноо поля.Если по какой-либо причине (напримерпри изменении параметров нагрузки) произошло изменение деформации в теле рабочего органа, то изменится сигнал55 датчика 5 и блок сравнения 8 выдает сигнална увеличение или уменьшение интенсивно.сти магнитного поля, Изменение интенсивности прекратится как только сигналдатчика 5 уравняется с задающим сигналомблока 7.Я 36766 вхред М. Моргентал Корректор А, Обруч олоскова акта Тираж Подписйов, НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/б эз 3181 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Уж лЛ агариа Для отработки другого микропвремещения изменяют сигнал блока 7, Соответственно этому сигналу последовательно . проходят изменения интенсивности магнитного поля, упругого состояния рабочего органа и положения выходного конца преобразователя. и далее устройство работает как описано выше.Таким образом, введение обратной свя.зи в устройство микроперемещений существенно повышает точность величины% перемещений, благодаря чему расширяются функциональные возможности применения устройства. 5 (56) Авторское свидетельство СССР Ь 378306, кл, Н 01 1. 41(14, .971.Михайлов О. П. Магнитострикционныеустройства. В кн.; Электромагнитные и маг нитные устройства в станкостроении. ММашиностроение, 1974, с. 153-167.