Пьезогидравлический шаговый привод

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН П 9) И 1) 11, Р 15 спо ю перемещения относит выхода в рабочи чество колец ра ее из них жест нем своей среди крайних установ подвижном элеме2. Привод по чающий с я элемент выполпе ьно пос полости его и но трем,о соедине чем с оршс и част в ны с натягом на те. о жный ичес что подвде цилинд(71) Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистическойреволюции(56) Авторское свидетельство СССРф 1116232 кл. Г 15 В 11/ 12, 1983,(54)(57) 1. ПЬЕЗОГИДРАВЛИЧЕСКИЙШАГОВЫИ ПРИВОД, содержащий установ-.ленный в корпусе поршень с образованием рабочих полостей, связанныхс пьеэогидравлическим генераторомволновой деформации, выполненным ввиде последовательно расположенныхи герметично соединенных между собойпьезокерамических колец, установленных в поршне, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что, с целью увеличения скорости перемещения привода снабжен подвижным элементом, ложенным герметично в осевой расточке поршня с возможност кого стержня.3. Привод по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что корпус, поршень и подвижный элемент выполнены в виде концентрично расположенных труб, подвижный элемент и корпус р положены внутри поршня, а корпус связан с поршнем дополнительно уст новленными сильфонами.% На фиг. 1 предстанлена принципиальная схема привода с подвижным элементом, вьдполненйьдм в виде цилиндрического стержня; на Фиг, 2 - то же, с выполнением корпуса, поршня и подвижного элемента в виде коццентрично расположенцых труб.Привод (фиг. 1) содержит установленный в корпусе 1 поршень 2 с образованием рабочих полостей 3 и 4, связацйых с пьезогидравлцческим генератором волновой деформации, выполненным в виде последовательно расположенных в поршне 2 и герметично соеддднеддшдх между собой ддьезокерамическцх колец 5-7. Кроме того, в пордддне 2 герметично расположен подвижный элемент, выполненный в виде цилиндрического стержня 8.,Кольцо 6 своей средней частью 9 жестко соединено с поршнем 2, а два крайних кольца 5 и 7 установлены с натягом ца цилиндрическом стержне 8. Кольца 6, 7, 5 установлены в кольцевой расточке 10 поршня 2 с образованием камеры 11. Рабочие полости 3 и 4 каналамц 12 и 13 сообщены с кольцевой расточкой 10, Для передачи движения от поршня 2 к рабочему органу с,не показан) служит дзыступ 14.Привод (сЬиг, 2) отличается тем, что корпус, поршень и подвижный элемент.выполнены в виде концентрично расположенных труб 15-17 соответственно. Труба 15 связана с трубой 16 сильфонами 8 и 19, Рабочие полости 3 и 4 образованы сильфонами 18 и 19 крьдшками 20 и 21 и концентричным расположением труб 15-17Пьеэогидравлический шаговый привод работает следующим образом.Рабочие полости 3 и 4, кольценая расточка 10 и камера 11 заполнены рабочей жидкостью.К пьезокерамическому кольцу (фиг, 1) подводится напряжение постоянного тока. В результате обратного пьезоэффекта кольцо 7 увеличивается Изобретение относится к машицостроедддно, в частности к электрогцдравлическим шаговым привоцам, которые. могут быть использованы в манипуляторах, автоматических линиях и станках с числовым программным управлецием.Целью изобретения является увеличение скорости перемещения при 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 в диаметре, что приводит к обраэовацдно зазора между нцм и цилиндрическим стержнем 8 (Фиг. 1). Затем кольцо 7 подводит напряжецие постоянного тока к среднему пьезокерамцческому кольцу 6, В результате обратного пьезоэффекта кбпьцо 6 удлиняется и, будучи зафиксированным относительно поршня 2, сдвигает относительно него пьезокерамическое кольцо 5 и зажатый в цем цилиндрический стержень 8. Кольцо 7 смещается при этом в сторону, противоположддую кольцу 5. Теперь напряжение снимается с пьезокерамического кольца 7, и оцо защемляет стерхень 8, После этого напряхсение подводится к пьезокерамическому кольцу 5, что приводит к уведдиченио его диаметра и разобщению со стержнем 8. Затем снимается напряжение со среднего кольца 6. Ь результате кольцо 6 сжимается в осевом ддаправледддди.,цо исходддьгх размеров и подтягивает кольцо 7 совместно с цилиндрическим стержнем 8 и разжатое кольцо 5. Б результате подобного переклю деция колец 5-7 стержень 8 совершает шагадощее ддзижение вдоль поршня 2, задвигаясь в полость 3 корпус.а 1 и выдвигаясь, соответствеццо, из полссти 4. Перемещение стержня 8 приводит к увеличению объема рабочей пдлости 4 и такому же уменьшению объема полости 3, т.е, к увездичецию давления в рабочей полости 3 и уменьшению давления в полости 4. Возникающий перепад давлений действует ца поршень 2 и смещает его в сторону полости 4 с меньшим давлением. Прц этом с помощьнд кольца 5 поршень 2 смещает рабочий орган, Перемещение порддддддд 2 происходит ца величину, пропорциональную обьему жидкости, вытесненному стерхснем 8 с учетом частичного обратного его смешения, так как стержень 8, будучи в каждый момент времени жестко связанным с одним из крайних колец 5 или 7, смещается вместе с ними в обратную стороцу.Б предлагаемой конструкции скорость перемещения поршня 2 определяется це только объемом жидкости, вьдтесценным подвижным элементом, но и объемом жидкости, перекачиваемым из одной рабочей полости дз другую самим пьезогидравлическим генератором волновой деформации. Это происходит следуюсддим образом. Когдапьезокерамическое кольцо 7 разжимается, полость 4 соединяется черезканал с камерой 11. После деформации пьезокерамического кольца 6объем камеры 11 увеличивается. Увеличивающаяся камера 11 пополняетсяжидкостью из полости 4. Затем пьезокерамическое кольцо 7 сжимаетсяи разобщает полость 4 и камеру 11.После деформации кольца 5 камера 11через канал 12 сообщается с полостью3. При завершении цикла срабатывания пьезогидравлического генератораволновой деформации, т.е. при принятии кольцом 6 исходных размеров,камера 11 уменьшается в объеме доисходных размеров и вытесняет изли 13264 ьщек жидкости в полость 3. Этот объемжидкости обеспечивает поршню 2 дополнительную скорость перемещения.Таким образом, в предлагаемой конструкции пьезогидравлический генератор волновой деформации выполняет не только роль насоса, но и роль двигателя подвижного элемента.Привод с выполнением корпуса,поршня и подвижного элемента в виде труб 15-17 (фиг. 2) работает аналогичным образом, но позволяет монтировать его непосредственно на направ- .ляющих рабочего органа, размещая направляющую внутри трубы 15 и обеспечивая, тем самым, высокую компактность машин и агрегатов.