Вибродвигатель

ОП ИКАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТ 1 ЛЬСТ 8 У Союз Советск ихСоциалистическихРеспублик и 968869(51) М. Кл.Н 01 Ь 41/08 Н 02 М 11/00 Ьеудэреткнны квинтет СССР во делай нзебрвтвннй н аткрнтнйДата опубликования описания 23.10,82(72). Авторг изобретения А. С, Любинас, Р. В. Купчюнас, К. М. Рагульс А,-Э. А. Жукас и К. И. Чичинскас сский политехнический институт им. Ант(54 РОДВИГАТ то увеличиваетменьщает наИзобретение относится к приборостроению и может быть использовано в маломощных исполнительных устройствах.Известен вибропривод, содержащий корпус, размещенный в нем ротор, приводной пьезоэлектрический вибратор, подключенный к высокочастотному генератору, свободный конец которого прижат к ротору прижимной пружиной, дополнительный пьезоэлемент, резонансная частота которого в 20 - 25 раэ выше, чем рабочая частота приводного пьезоэлектрического вибратора, дополнительный высокочастотный генератор, блок синхронизации, причем допол нительный пьезоэпемент укреплен между концом пьезоэлектрического вибратора и15 прижимной пружиной, блок синхронизации, соединенный с высокочастотным генерато ром, подключен к входу дополнительного , генератора, к выходу которого подключен дополнительный пьезоэлемент 1 3 .Недостатки этого вибродвигателя состоят в том, что укрепление дополнительного пьезоэлемента уменьшает добротность основного пьезоэлемента, ч. дежность вибродвигателя,Наиболее близким к предложенномуявляется вибродвигатель, содержащий ротор, сопряженный с пьеэопреобраэователем, подключенным к генератору переменного напряжения, который через аттенюатор подключен к формирователю импульсов,и дополнительный высокочастотный генератор. Выход формирователя импульсовсоединен с одним из входов вентиля, кдругому входу которого подключен дополнительный;высокочастотйый генератор, а/выход вентиля подключен к обкладкам пьезопреобраэователя 2.Недостатками этого устройства являются большая:потребляемая мощность ималая надежность, так как сигнал высоко.частотного генератора поступает на весьпьезокерамический преобразователь, приэтом из-за статической емкости преобразователя сильно щунтируется сигнал высо-.кочастотного генератора, что уменьшает3 968869 4 резонансные колебания преобраэователй, ,преобразователя 2 в сторону ротора 1 по толщине. С другой стороны протекаю, сигнал на алектроды 6 и 7 прямо и черезщий высокочастотный ток нагревает пре- коммутатор 8 поступает с генератора обраэователь, что уменьшает его надеж- переменного напряжения 3. При этом ность. пьезопреобразователь во время одногоБелью изобретения является уменьше полупериода питающего. напряжения сообние потребляемой мощности и увеличение, щает ротору 1 крутящий момент, те, надежности вибродвига теля. ф совершает полезную работу. Во время втоПоставленная цель достигается тем, рого полупериода наконечник преобразовачто в вибродвигателе, содержащем ротор, 16 теля 2 перемещается обратно и из за тресопряженный с пьеэопреобраэователем, ния уменьшает крутящий момент, Но так подключенным к генератору переменного как условия трения при перемещении наконапряжения, который через аттенюатор нечника в одном и обратном направлении подключен к формирователю импульсов, и не одинаковы, ротор 1 начинает вращать- дополнительный высокочастотный генера- З ся,оВо втором полупериоде сигнал с генетор, один электрод пьезопреобразователя ратора 3 через аттенюатор 4 и формироразделен поперек на две неравные части, ватель импульсов 5 подается на управляюк меньшбй части которого, соответствую- шие входы коммутатора 8 и высокочастотщей длине полуволны одной из высших ного генератора 9. Сигнал с формироватенечетных гармоник продольных колебаний 20 ля 5 возбуждает генератор высокочастотпьеэопреобразователя и находящейся на ных.колебаний 9, прерывает связь гене- соприкасающемся с ротором конце преоб- ратора 3 с малым электродом 6 и приразователя, подключен выход дополнитель- соединяет к части 6 выход высокочастотно введенного коммутатора, один вход ного генератора 9. Так как пьезокерамикоторого подключен к выходу генератора р ческие преобразователи, используемые в. переменного напряжения; а другой вход - вибродвнгателях, работают на частотах к Выходу высокочастотного генератора, основного резонанса или нечетных гармоуправляющий вход которого соединен с ник (большие резонансные амплитуды по- управляющим входом коммутатора и с вы- лучаются только на нечетных гармониках), ходом формирователя импульсов, ЗО то для уменьшения потерь энергии и доНа чертеже представлена схема вибро- стижения больших амплитуд колебаний надвигателя. конечника частота высокочастотного геРотор 1 сопряжен с преобразователем нератора 9 соответствует частоте одной 2, подсоединенным к генератору перемен- из высших нечетных гармоник, например ного напряжения 3, который через атте- пятой или седьмой гармонике, продольных нюатор 4 подключен к формирователю им- колебаний пьезопреобразователя 2. Соот 35пульсов 5., Один электрод пьезопреобразо- ветственно по используемой частоте сигвателя 2 разделен поперек на две нерав- нала высокочастотного генератора 9 и ные части 6 и 7, к меньшей части 6 длине пьезопреобразователя 2 подбирается пьеэопреобразователя 2, соответствующей длина электрода меньшей части 6, равная40длине полуволны одной из высших нечет длине полуволны одной из высших нечет- . ных гармоник продольных колебаний пре- ных гармоник пьезопреобразователя. Когда образователя 2 и находящейся ю сопри- . сигнал высокочастотного генератора 9 по- касающемся с ротором конце преобразова- дается на часть 6 пьезопреобразователя тели 2, подключен выход коммутатора 8, 2, наконечник начинает колебаться в проодин вход которого подключен к выходу дольном направлении с высокой частотй,45генератора переменного напряжения 3, а а вместе с тем сужаться или расширять- другой вход - к выходу высокочастотного ся по толщине, т, е. совершать высоко генератора 9. Управляющий вход блока 9 частотные колебания по толщине. Частота соединен с управляющим входом комму-колебаний по толщине равна частоте протатора 8 и с выходом формирователя им- дольных колебаний наконечника пьезокера 50пульсов 5. мического пьезопреобразователя 2. ТакимВибродвигатель работает следующим образом, во время второго полупериода, образом, сигнал высокочастотного генератора 9 вПри подаче сигнала питания с генера- меньшей части 6 возбуждает колебания по тора 3 переменного напряжения к пьезо-толщине, что уменьшает силу трения межкерамическому преобразователю 2 он со- ду преобразователем 2 и ротором 1, тем вершает резонансные продольные колеба самымуменьшаяпотребляемуюмощностьот ния. При перемещении наконечника пьезо- генераторавысокочастотныхколебаний 9.5 968869 6При этом во время отключения гене- чить надежность по сравнению с известратора переменного напряжении 3 от .ными техническими решениями. меньшей части 6 резонансная частотамеханических колебаний пьезопреобразователя 2 не изменяется, так как Формула изобретения1 5,5С 5=С 511)1 ОС =С.ре еЬУ 2 С (2 где : 5 ДП /.2 ЗЙ;- последовательная эквивалентная 5индуктивность преобразователя; С 5 - последовательная эквивалентная емкость преобразователя;20 - длина преобразователя; - длина укороченных электродов; Ср - статическая емкость преобразователя; Е 5 - частота последовательного резо 25нанса преобразователя.Статическая емкость С" части 6 меньше, чем преобразователя 2, следовательно, сигнал высокочастотного генератора 9 . шунтируется меньше. Таким образом, умень ЗО шается высокочастотный емкостный ток, из-за которого пьезопреобраэователь 2 дополнительно. нагревается, уменьшая надежность,Экспериментальные исследования по- у казали, что предложенный вибродвигатель позволяет уменьшить потребляемую мощ,- ность на 40 - 50% и значительно увели Вибродвигатель, содержащий ротор,сопряженный с пьезопреобраэователем,подключенным к генератору переменногонапряжения, который через аттенюаторподключен к формирователю импульсов, идополнительный высокочастотный генератор, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,.с целью уменьшения потребляемой мощнос-ти и повьппения надежности, один электродпьезопреобразователя разделен поперек надве неравные части, к меньшей части которого, соответствующей длине полуволныодной из высших нечетных гармоник продольных колебаний пьезопреобразователяи расположенной на соприкасающемся сротором конце пьезопреобраэователя, подключен выход дополнительно введенногокоммутатора, один вход которого подклкчен к выходу генератора переменного напряжения; а другой вход - к выходу высокочастотного генератора, управляющийвход которого соединен с управляющимвходом коммутатора и с выходом формирователя импульсов,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 744791, кл. Н 01 1 41/08,Н 02 М 11/00, 1978.2. Авторское свидетельство СССРМц 698079, кл. Н 01 Ь 41/08, 1978НИИПИ Заказ 81ираж 761 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород,ул. Проектная,4