Вибродвигатель

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфюэ СфветскикСецмалнстнческикРеспублнк. и 94974 1(22) Заявлено 110379 (21) 2735296/18-25с присоединением заявки Мо(23) ПриоритетОпубликовано 070882, Бюллетень М 29 И 1 М. Кп.зН 01 Ь 41/08 Н 02 й 11/00 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(0888) Дата опубликования описания 070882 Р.В. Купчюнас, А.-В.А. Буда, А.С. Любинас, А.-Э.А. Жукас и К.М. Рагульскис(72) Авторы изобретения Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снв(исус(54) ВИБРОДВИГАТЕЛЬ Изобретение относится к приборо= строению и может быть использовано в маломощных исполнительных устройствах.Известен вибродвигатбль, содержащий ротор и пьеэокерамический преобразователь, выполненный в виде жестко закрепленного между двумя металлическими упругими пластинками биморфа, подключенный к источнику переменного напряжения ) 1).Недостатки данного вибродвигателя состоят в том, что момент враще" ния ротора сравнйтельно небольшой, отсутствует возможность реверсирова-, ния ротора.Известен также вибродвигатель, содержащий ротор, консольно закрепленный пьезоэлемент, выполненный в виде двух жестко скрепленных между собой гьеэокерамических пластин, генератор переменного напряжения и блок управления.В известном двигателе крайние элек троды пьезокерамических пластин пьезоэлемента соединены между собой через дроссель и подключены к генератору, а средний и крайние электроды параллельно подключены к выходу блока управления 2. Недостатки данного вибродвнгателясостоят в том, что мощность его ограничена, так как на пьезоэлемент одновременно подаются два сигнала,возбуждающие продольные колебания ипоперечный изгиб. Из-за этого такжеснижается его надежность, так какпри изгибе возможно разрушение пьезоэлемента.Цель изобретения - повышение мощности, надежности и расширение Функциональных возможностей работы вибродвигателяПоставленная цель достигаетсятем, что в вибродвигателе, содержащемротор, консольно закрепленный пьезоэлемент, выполненный в виде двухжестко скрепленных между собой пьеэокерамических пластин, генератор переменного напряжения и блок управления,двигатель содержит дополнительныйвторой консольно закрепленный пьезоэлемент, подключенный к указанному ге.нератору, триггер и четыре вентиля, 25 причем второй пьезоэлемент соединеныс первым пьезоэлементом прокладкой иприжат к ротору, а внешние электродаего пластин подключены попарно квыходам вентилей, к входам вентилей 30 подключены соответственно прямой иВ свою очередь резонансная частота продольных колебаний Е должна совпадать с частотой изгибных .колебаний Х пьезоэлемента 1. Частоты обоих типов колебаний определяютсЯ:Г= (и/23) Е/1/цр; ,=,д( -,)РМТи%Ж е и Е Силамента 5ся: 3 ам а20 7 ибю 4 Ве 1где Й - пьезомодуль;Яф - модуль Юнга;У - напряжение питания;1 - длина;25 с 1 - толщин а;Ь - ширина пьезоэлемента 5,Таким образом, использование ввибродвигателе двух пьезоэлементовпозволяет увеличить надежность рабо 30 ты и повысить мощность на 30-40.Также расширены функциональные возможности работы вибродвигателясоздана возможность вращать роторкак в прямом, так и в обратном напЗ равлении.Формула изобретенияВибродвигатель, содержащий ротор,консольно закрепленный пьезоэлемент,выполненный в виде двух жестко зак 40 репленных между собой пьезокерамических пластин, генератор переменного напряжения и блок управления, отличающийся тем,что, с целью повышения мощности, надежности и расширения функциональныхвоэможностей, он содержит дополнительно второй консольно .закрепленныйпьезоэлемент, подключенный к указанному генератору, триггер и четыревентиля, причем второй пьезоэлемент50 соединен с первым пьезоэлементом прокладкой и прижат к ротору, а внешниеэлектроды его пластин подключены попарно к выходам вентилей, к входамвентилей подключены соответственно55 прямой и инверсный выходы триггераи выход генератора, а вход установкинуля и единицы триггера подсоединенк блоку управления.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 625273 кл, Н 01 Ь 41/10, 1976.2, Авторское свидетельство СССР9 668031, кл. Н 01 Ь 41/10, 1978. Й 11 ЯЕ-0Е 7. д - толщина;1 - длина;7 - плотность В- модуль Юн пье лемент инверсный выходы триггера и выход ге-нератора, а вход установки нуля иединицы триггера подсоединен к блокууправления,На чертеже схематически изображенпредлагаемый вибродвигатель. 5Пьезоэлемент 1, подключенный кгенератору 2 переменного напряжения,через прокладку 3 одним концом пригжат к ротору 4 пьезоэлементом 5,выполненным в виде двух жестко скрепленных между собой пьезокерамическихпластин, внешние обкладки которых попарно подключены к выходам вентилей6-9, к входам которых подключенысоответственно прямой и инверсный вы ходы триггера 10 и,выход генератора 2переменного напряжения. К входам установки нуля и единицы триггера 10подключены выходы блока 11 управленияВибродвигатель работает следующимобразом,При включении вибродвигателя сигнал с генератора 2 переменного напряжения одновременно подается на пьезо.элемент 1 и через открытые триггером10 вентили 8 и 9 поступает в пьезоэлемент 5, выполненный в виде двухжестко скрепленных между собой пьезокерамических пластин, направлениевекторов поляризации которых совпа дает. Во время удлинения пьезоэлемента 1 пьезоэлемент 5 изгибается ичерез прокладку 3 прижимает свободный конец пьезоэлемента 1 к ротору 4.,Так как один конец пьезоэлемента 1жестко закреплен, а другой сопряженс ротором 4, из-за силы сухого трениямежду ними ротор 4 начинает вращатьсяс определенной скоростью. При реверсевращения ротора 4 сигнал иэ блока 11управления поступает на входы триггера 10, который высоким уровнем сигнала .открывает вентили 6 и 7, тем самымзакрывая вентили 8 и 9. Сигнал с генератора 2 через открытые вентили 6и 7 подается на пьезоэлемент 5, который во время его укорачивания принуждает ротор 4 вращаться в противоположном направлении.Вибродвигатель будет работать втом случае, когда резонансная частота изгибных колебаний пьезоэлемента5 совпадает с резонансной частотойпродольных колебаний пьезоэлемента 1т.е. %7= Г . Резонансная. частотаизгибнйх колебаний Й пьезоэлемента1 ЕД5 определяется: номер моды колебаний;длина;плотность;модуль Юнга;число узлов колебател юйскорости;коэффициент Пуассона;толщина пьезоэлемента 1.воздействия Рщзпьезоэлена пьезоэлемент 1 определяетФи.".дал ППП фПатентф, г.укгород, ул,Проектная, 4 каз 5763/43 Тираж 761 ВНИИЧИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РаувПодписноекомитета СССРи открытийская наб., д.4/5