Пьезоэлектрический вибродвигатель

из-за чего центральная ромбовидная часть удалена на значительное расстояние от краев пьезоэлектрического преобразователя. Такая форма электродов приводит не только к неполному использованию пьезоактивного материала преобразователя, но и к демпфированию колебаний неиспользуемым материалом, за счет чего КПД двигателя относительно невысок.Кроме того, в известном двигателе для обеспечения вращательного движения пластина образует полый цилиндр, жесткость которого больше, чем плоской пластины, Это приводит к снижению скорости перемещения подвижного элемента и КПД двигателя.Цель изобретения - повышение КПД и скорости перемещения подвижного элемента.Указанная цель достигается тем, что в пьезоэлектрическом вибродвигателе,содержащем подвижный элемент и прижатый к подвижному элементу пьезоэлектрический преобразователь в виде пластины с электродами, один из которых выполнен из двух расположенных под углом полос, разделенных на три части; основную центральную часть и две дополнительные центрально-симметричные, причем основная центральная часть, выполненная в виде ромба, является общей для обеих полос и подключена к генератору электрических колебаний, а дополнительные центрально- симметричные части попарно диагонально соединены между собой и через переключатель с генератором электрических колебаний, основная центральная часть электрода расположена так, что вершины углов ромба по меньшей диагонали соприкасаются с продольными ребрами пластины, вершины углов ромба по большей диагонали соприкасаются с поперечными ребрами пластины, а дополнительные части выполнены в форме прямоугольных треугольников, одни катеты которых сопряжены с продольными ребрами пластины, а другие катеты - с поперечными ребрами пластины.На фиг. 1 приведена конструктивная схема линейного вибродвигателя; на фиг, 2 схема соединения электродов пьезопреобразователя; на фиг. 3 а, диаграмма распределения амплитуды А продольных колебаний вдоль диагонали пластины; на фиг. Зб - диаграмма распределения амплитуды Ап изгибных колебаний вдоль диагонали пластины; на фиг. Зв - диаграмма распределения амплитуды Ах продольных колебаний по длине 1. пластины; на фиг. Зг диаграмма распределения амплитуды Аг изгибных колебаний по длине 1 пластины; на фиг. 4 конструктивная схема вибродвигателя вращательного движения.Пьезоэлектрический вибродвигатель содержит пьезоэлектрический преобразователь, выполненный в виде пластины 1, к ко 45 5 1 О 15 20 25 30 55 40 торой жестко прикреплены два башмака 2 и 3, изготовленные из износостойкого материала. Через башмаки 2 и 3 пластина 1 упругим элементом 4 прижата к подвижному элементу 5, установленному на направляющих 6 в корпусе 7 (фиг. 1) Электрод 8 пьезоэлектрической пластины заземлен, а электрод 9 выполнен в виде двух одинаковых полос 1 О и 11, расположенных вдоль диагоналей пластины 1. Полосы 10 и 11 состоят из основной центральной ромбовидной части 12, вершины углов которой по меньшей мере диагонали соприкасаются с продольными ребрами пластины 1, а вершины углов по большей диагонали - с поперечными ребрами пластины 1, и центрально-симметричных дополнительных частей 13 - 16, выполненных в виде прямоугольных треугольников, одни катеты которых сопряжены с продольными ребрами пластины 1, а другие - с поперечными ребрами пЛастины 1. Дополнительные части 13 - 16 попарно диагонально соединены между собой и через переключатель 17 подключены к основной центральной части 12. Электрод 8 и основная центральная часть 12 электрода 9 подключены к выходу генератора 18 электрических колебаний (фиг. 2),Вибродвигатель вращательного движения (фиг. 4) отличается от линейного тем, что элемент выполнен в виде ротора 5, к которому упруго прижата пьезоэлектрическая пластина 1 с аналогичным расположением электродов.Пьезоэлектрический вибродвигатель работает следующим образом.При подаче электрических колебаний от генератора 18 на одну из полос, например полосу 10, и электрод 8 пьезоэлектрической пластины 1 в последней возбуждаются продольные с амплитудой А 1 и изгибные с амплитудой Аколебания вдоль соответствующей диагонали,Размеры и параметры пьезоэлектрической пластины 1 подобраны такчто в ней вдоль диагонали устанавливаются продольные (фиг. За) колебания с одним узлом колебаний и изгибные (фиг. Зб) колебания в виде стоячей волны с тремя узлами колебаний, Резонансная частота продольных колебаний близка к резонанснойчастоте изгибных колебаний. При этом создается разность между этими резонансными частотами и относительный сдвиг фазмежду продольными и изгибными колебаниями. Из-за этого закрепленные на пластине 1 башмаки 2 и 3 совершают эллиптические движения. В пределах одного циклаэллипсообразного движения башмаков 2 и 3 последние проскальзывают относительно подвижного элемента 5 в течение одной половины цикла и заклиниваются в другой половине цикла, за счет этого подвижный элемент 5 совершает направленное поступательное движение,Реверсирование движения производится при помощи переключателя 17, который присоединяют другую полосу 1 к генератору 18, вследствие чего фаза изгибных колебаний изменяется относительно фазы продольных колебаний на 180Вибродвигатель вращательного движения работает аналогичным образом.Расчеты и экспериментальная проверка макета предлагаемого двигателя и известного показали, что КПД увеличено на 12%. При одинаковой мощности литания скорость перемещения подвижного элемента предлагаемого вибродвигателя увеличивается на 35% по сравнению с известным.формула изобретенияПьезоэлектрический вибродвигатель, содержащий подвижный элемент и прижатый к подвижному элементу пьезоэлектрический преобразователь в виде пластины с электродами, один из которых выполнен из двух расположенных под углом полос, разделенных на три части: основную центральную часть и две дополнительные центрально-симметричные, причем основная центральная часть, выполненная в виде ромба, является общей для обеих полос и подключена к генератору электрических колебаний, а дополнительные центрально- симметричные части попарно диагональ но соединены между собой и через переключатель с генератором электрических колебаний, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и скорости перемещения подвижного элемента, основная центральная часть электрода расположена так, что вершины углов ромба по меньшей диагонали соприкасаются с продольными ребрами пластины, вершины углов ромба по большей диагонали, соприкасаются с поперечными ребрами пластины, а дополнительные части выполнены в форме прямоугольных треугольников, одни катеты которых сопряжены с продольными ребрами пластины, а другие катеты - с поперечными ребрами пластины. 20 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРб 93493, кл. Н 01 1. 41/00, 197.2. Авторское свидетельство СССР799055, кл. Н 01 1. 41/08, 1978.Составитель Б. БаевТехред И, Верес Корректор Л. БокшанТираж 701 ПодписноеИ Государственного комитета СССРделам изобретений и открытийосква, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4