Электромеханический преобразователь Советский патент 1983 года по МПК F15B3/00 

Изобретение относится к автоматизированному управлению и может быть исполь зовано для управления гидравлическими исполнительными механизмами. . Известен электромеханический преобразователь, содержащий электромагнит с якр рем, который механически соединен с заслонкой электрогндравлического усилителя при noMoiMH упругой трубки 1. Недостатком такого электромеханического преобразователя является сложная консгрукиия электромеханической системы для управления заслонкой. Наиболее близким к изобретению является электромеханический преобразователь, содержащий основание, заслонку и консольно закрепленные на основании пьезокерамические биморфные пластины |2}. Недостатком известного преобразователя является то, что сжатые в пьезоке{)амические биморфные пластины резко снижают величину хода свободного конца прёобразователя из-за больщих внутреиних сил трения между отдельными плоскостями пластин, причем сила, развиваемая таким пакетом, увеличивается незначительно по сравнению с одиночной пластиной, а следовательно, снижается амплитуда перемещения. Кроме того, пьезокерамическая бимбрфная пластина в точке крепления испытывает значительные напряжения и, как правило, ломается в этой точке, что снижает иадежность устройства. Целью изобретения является повышеиие чувствительности и надежности эдектромеханического преобразователя. Поставленная цель достигается тем, чТо в электромеханическом преобразователе, содержащем основание, заслонку и кочсольно закрепленные на основании пьезокерамнческие биморфные пластины, заслонка соединена гибкой тягой со свободными концами пьезокерамических биморфнь1х пластин, расположенных параллельно заслонке, между пьезокерамичёскими биморфными пластинами выполнены зазоры. К основанию каждой пьезокерамической биморфной пластины с обеих сторон при креплены металлические треугольные пластины. На фиг. 1-3 схематически показан электромеханический преобразователь. На основании 1 через зазоры жёстко-закреплены пьезокерамические биморфные пластины 2 с прикрепленными Л ним с io6of их сторон упругими металлическими (гтреугольной формы) пластинами 3, на гом же сюноваНИИзакреплена упругая металлическая трубка 4, внутри которой, в верхней ее части,заделана заслонка 5, один конец которой через гибкую тягу 6 и наконечники 7 соединен с свободными концами пьезок рамических биморфных пластин 2 и с регулирующей пружиной 8, а другой конец может быть помещен между соплами 9 гидроусилителя 10. Электроды пьезокерамических биморфных пластин подключены к блоку управления П. Электромеханический преобразователь работает следующим образом. При подаче-прямоугольного импульса положительной полярнос.тк из блока управления 11 на электроды пьезокерамических биморфных пластин 2 из-за обратного пьезоэффекта они изгибаются и увлекают за собой тягу 6, которая передает усилие на конец заслонки 5, которая, в свою очередь, преодолевает усилие упругой тpyбkи 4, а свободный конец заслонки, помещенны.й между соплами 9, перемещается в сторону перекрытия канала одного из сопел гидроусилителя 10. Время перекрытия канала сопла зависит от длительности имлульса, поступающего на электроды пьезокерамических биморфных пластин 2. При подаче электрического сигнала другой полярности процессповторяется в обратную сторону. Металлические треугольные пластины 3, прикрепленные к пьезокерамическим биморфиым пластинам 2, .увеличивают их жесткость в точке крепления, не снижая ими развиваемых силовых характеристик, что увеличивает надежность контрукции с одновременным увеличением быстродействия устройства. Исследования показали, что скорость срабатывания предложенного устройства в сухой среде составляет (0,1-0,2)10 с, что в пять раз превыщает параметры известных промышленных образцов. Применение отдельных пьэзокерамяческих биморфных пластин, соединенных гибкой тягой, позволяет повысить развиваемую ими силу, так как исключено трение между отдельными пьезокерам ическими биморфнымя пластинами. Причем применение треугольных металлических пластин, прикрепленных с обоих сторон пьезокерамических биморфных пластии, в несколько раз повышает вибро- и удароустойчивость электромеханического преобразователя.

1. ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ : ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий основа- i ние, заслонку и консольно закреплённые на основании пьезокерамическне- бимйрфиые .пластины, отличающийся тем, что, с целью повышения мувствительнрст в работе, заслонка ссждинена гибкой тягой со свободными концами пьезокерамйческих биморфных пластин, расположенных параллельно заслонке, между пьезокерамнчтекими биморфными пластинами выполнены зазоры.-« 2. Преобразователь по п,. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, к основанию каждой пьезокёрамической биморфной пластины с обеих сторон прикреплены металлические треугольные плас тины. (О оо о со ф оо Фиг.1

gsg

7777

If

LrUL

0lf2J