Вибродвигатель

(21) 3528554 (22) 28. 12.8 (46) 30. 04. 8 (72) П.Е.Вас и Э,И.Ясюлен (71) Вильнюс 8-10 У 16К.М,Рагульскис ю льеское тделение Всесоюз овательского про сл ного научноектно-констрческого инс хнолог ког тута малых электрич ких маш (53) 68 (56) 1. сборник 1977 с 1.846,7(08Вибротехн "Проспект95, рис.2. Авторское с 584332, кл. С 1 прототип)..8)ка. Реклам выставок", К с,идетельство С В 15/40, 197 содерании пье- сопряженцилинда,и исто ения, к напряж высокочастотн че еленин частот аздел УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(54)(57) 1. ВИБРОДВИГАТЕЛЬ жащий закрепленный на осно зокерамический возбудитель ный наконечником с боковой рической поверхностью рото первому входу которого под высокочастотный выход блок ния частот, низкочастотный выход которого через последовательно соединенные частотный детектор и источник постоянного напряжения подключен к второму входу источника высокочастотного напряжения, выход-которого соединен с пьезокерамическим возбудителем, отличающийся тем, что, с целью повьппения коэффициента полезного действия вибродвигателя, последний снабжен двумя плоскими спиралями, ротор выполнен в виде пье зокерамического диска с наружным кольцом из износостойкого материала и электролами покрывающими основа)ния диска) при этом первая плоская спираль установлена через изоляционный слой на одном из оснований ротора, а вторая закреплена на основании вибродвигателя поверх первой на расстоянии, не превьппающем толщины спирали, причем концы первой спирали соединены с различными электродами пъезокерамического диска а концы второй - с входом блока раз1089618 2. Вибродвигатель по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что толщина наружного кольца из износостойкого материала составляет неИзобретение относится к техникемагнитной записи, а именно к приводамносителей информации с помощью пьезокерамических двигателей.Известен вибродвигатель, содержащий ротор, подпружиненный пьезокерамический элемент, сопряженныйс боковой поверхностью ротора, источник высокочастотных колебаний и генератор импульсов регулируемой 1 Очастоты и продолжительности, соединенные через электронный переключатель с пьезокерамическим элементом 11,Недостаток известного вибродвигателя - неравномерное вращение ротора из-за отсутствия замкнутого контура управления его вращением.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому эффекту является устройство,содержащее закрепленный на основаниипьезокерамический возбудитель, сопряженный наконечником с боковой цилиндрической поверхностью ротора и источ)ник высокочастотного напряжения,к первому входу которого подключенвысокочастотный выход блока разделения частот, низкочастотный выходкоторого через последовательно соединенные частотный детектор и источник постоянного напряжения подключен к второму входу источника высокочастотного напряжения, выход которого соединен с пьезокерамическимвозбудителем 2,Недостаток указанного вибродвигателя - низкий коэффициент полезногодействия, что обусловлено сравнительно малой величиной амплитуды. виб 40раций наконечника пьезокерамического возбудителя, вызванное разделением пьезокерамического элементавозбудителя на три части из которых только одна используется как45 основная, а две другие являются более двадцати амплитудных размахов виброперемещений наконечника пьезакерамического возбудителя,2пассивными низкодобротными элементами в теле вибратора, Кроме того, наличие отверстий в роторе уменьшает поверхностную жесткость ротора и увеличивает активную составляющую сопротивления нагрузки.Цель изобретения - повышение коэффициента полезного действия вибродвигателя.Поставленная цель достигается тем, что в и бр сдвиг атель, с одержащий з акрепленный на основании пьезокерамический возбудитель, сопряженный наконечником с боковой цилиндрической поверхностью ротора,и источник высокочастотного напряжения, к первому входу которого подключен высокочастотный выход блока разделения частот, низко. частотный выход которого через последовательно соединенные частотный детектор и источник постоянного напряжения подключен к второму входу источника высокочастотного напряжения; выход которого соединен с пьезокерамическим возбудителем, снабжен двумя плоскими спиралями, ротор выполнен в виде пьезокерамического диска с наружным кольцом из износостойкого материала и электродами покрывающими основания диска,. при этом первая плоская спираль установлена через изоляционный слой на одном из оснований ротора, а вторая - закреплена на основании вибродвигателя поверх первой на расстоянии, не превьппающем толщины спирали, причем концы первой спирали соединены с различными электродами пьезокерамического диска ротора, а концы второй - с входом блока разделения частот. Кроме того, наружное кольцо из износостойкого материала выполнено по толщине не более двадцати амплитудных размахов виброперемещенийТолщина наружного кольца 10 из износостойкого материала не зависит от диаметра ротора и составляет не более двадцати амплитудных размахов виброперемещений наконечника 4 пьезокерамического возбудителя, т.е. равна 1-2 мм,Вибродвигатель работает следующим образом.При подаче на пьезокерамический элемент 2 электрических колебаний резонансной частоты в нем возникают ультразвуковые механические продольные колебания, которые, распро 50 55 наконечника пьезокерамического возбудителя,На фиг. 1 изображена схема вибродвигателя, на фиг, 2 - плоская.спираль, сопряженная с ротором вибродвигателя.Устройство содержит ротор 1, пьезокерамический элемент 2, сопряженный со ступенчатым наконечником 3,узкий конец 4 которого взаимодейст Овует с боковой цилиндрической поверхностью ротора 1, а широкий подпружинен. Узкий конец 4 поджат к боковой поверхности ротора 1 под углом,близким к 45 ф, к касательной цилиндрической поверхности ротора. Вибродвигатель содержит также источник 5постоянного напряжения, источник 6высокочастотного напряжения, блок 7разделения частот и частотный детектор 8, Ротор 1 выполнен в виде пьезокерамического диска 9 с наружнымкольцом 10 из износостойкого материала, Наружное кольцо 10 предназначено для защиты пьезокерамического 25материала диска 9 ротора 1 от разрушающего воздействия ультразвуковыхколебаний наконечника 4, Вибродвигатель содержит также две плоские спирали 11 и 12, Первая спираль 11 установлена через изоляционный слой 13на верхнем основании ротора 1 и вращается вместе с ним, Вторая спираль 12 закреплена на основании вибродвигателя поверх первой на расстоянии, не превышающем толщины спирали,причем концы спирали 11 соединеныс электродами 14 и 15 пьезокерамического диска 9 ротора 1, а концыспирали 12 - с входом блока 7 разде 40ления частот, Плоские спирали 11 и12 могут быть выполнены фотохимическим способом из фольгированного текстолита,страняясь по ступенчатому наконечнику 3, усиливаются в узком конце 4, Взаимодействие последнего с ротором 1 носит ударный характер, в результате чего ротор 1 приводится во вращательное движение, Ударные импульсы, распространяясь по ротору 1, проходят наружное кольцо 10 и деформируют диск 9. Вследствие этого на электродах 14 и 15 пьезокерамического диска 9 появляется периодически изменяющаяся разность потенциалов а по соединенной с ними плоской спирали 11 протекает переменный электрический ток, частота которого равна частоте вибраций узкого конца 4 наконечника 3, а амплитуда пропорциональна амплитуде вибраций последнего. В спирали 12 при этом индуцируется переменный ток аналогичных параметров. Посколь. ку спираль 11 вращается, то ток, протекающий по спирали 12, промодулирован по амплитуде, а частота модуляции пропорциональна скорости вращения ротора 1. Далее сигнал от спирали 12 поступает в блок 7 разделения частот, откуда высокочастотная составляющая сигнала поступает на источник 6 высокочастотного напряжения для осуществления автоматической подстройки частоты сигнала, пита - юшего пьезокерамический элемент 2 по резонансного режима а низкочастотная составляющая сигнала петектирчется в частотном детекторе 8 и поступает на источник 5 постоянного напряжения для осуществления автоматического регулирования скорости вращения ротора 1. Таким образом, в вибродвигателе имеются два контура управления: цепь, состоящая из элементов 12; 7; 6 и 2, предназначенная для обеспечения резонансного режима работы вибровозбудителя, образованного элементами 2, 3 и 4, цепь, состоящая из элементов 12, 7, 8, 5, 6 и 2, предназначенная для регулирования скорости вращения ротора 1. Оба указанных контура необходимы для повышения коэффициента полезного действия вибродвигателя, так как первый исключает необходимость разделения пьезоэлемента 2 на несколько частей,и тем самым позволяет максимально использовать его, авторой - необходимость сверленияотверстий в роторе 1, что исключает1089618 Составитель Ю.КузовлевТехред М.Тепер Корректор. А.Зимокосов Редактор Л,Пчелинская Заказ 2941/48 Тираж 575 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва ЖРачинская наб. д, 4/5Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 возможность появления дополнительнойнагрузки на вибродвигатель. Изобретение позволяет повыситькоэффициент полезного действия на 15-207 и точность слежения за равномерностью вращения ротора вследствие независимости амплитуды низкочастотной составляющей управляющего сигна ла от скорости вращения ротора.