Устройство для получения вращательного движения Советский патент 1983 года по МПК H02N2/12 H01L41/09 

/////// ///AW -W, XSXSX C4NN S:V4XVCO rTZZIrCII фиг. 1 Изобретение относится к приборостроению и предназначено для использования в исполнительных при- водных устройствах. Известно устройство для получения вращательного движения содержащее, по крайней мере, три пьезоэлектрических стержневых преобразов теля, расположенные симметрично относительно оси. волновой передачи, опертые одним концом в неподвижное основание, а другим концом - в деформируемый элемент волновой передачи 1 . Этоустройство не позволяет получить высокую скорость вращения выходного элемента, обусловленную наличием волновой передачи. Кроме того, оно не может развить.большой момент вращения из-за невысокой про ности стержневьйс пьезокерамических преобразователей. Наиболее близким к предложенному является устройство для получения вращательного движения вибропривод содержащее основание, установленные на нем соосно ротор и упругий элемент, в кольцевом зазоре между кото рыми расположены пьезокерамические преобразователи, подключенные к источнику переменного напряжения через фазосдвигующую схему, к упругому элементу прижат дополнительный пьезокерамический элемент, подключе .ный к дополнительному источнику пер менного напряжения, соединенному с блоком управления, а пьезокерамичес кие преобразователи установлены на роторе 2. В известном устройстве величина момента вращения ротора определяется величиной деформации упругого эл мента в результате его взаимодействия с колеблющимся пьезокерамически преобразователем и виброударными ко лебаниями дополнительного пьезокера мкческрго элемента. В результате ро тор приобретает пульсирующий по величине момент вращения, что снижает средний за период вращения снимаемы нагрузкой момент вращения. Цель изобретения - увеличение момента вращения. Поставленная цель достигается те что в устройстве для получения вращ тельного движения, содержащем основание и установленные на нем соосно ротор и упругий элемент, в кольцевом зазоре между которыми располо жены пьезокерамические преобразоват ли, подключенное к источнику переме ного напряжения через фазосдвигающу схему, пьезокерамические преобразователи выпЬлнены в виде кольцевых элементов радиальных колебаний, установленных на опорных осях с возможностью вращения и образующих пер дачу вращения между ротором и упругим .элементом, .во внутренней полости которого установлен цилиндрический опорный элемент. Получение значительных по величине радиальных усилий последовательно каждым кольцевым пьезокерамическим преобразователем расположенным на опорной оси, установленной на основании, образующих волновую деформацию упругого элемента, за счет которой одновременно все кольцевые . пьезокерамические преобразователи поворачиваются, образуя передачу вращения между ротором и упругим элементом, позволяет повысить момент вращения., Кольцевые пьезокерамические преобразователи при этом выполняют двойную функцию, заключающуюся как в образовании периодических усилий, приводящих к образованию бегущей волны, так и обеспечении фрикционной передачи качения от упругого элемента к ротору. На фиг.1 изображено предлагаемое устройство для получения вращательного движения, на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1. Предлагаемое устройство содержит жесткий ротор 1 и упругий элемент 2, . выполненный в виде стального кольца и установленный соосно с ротором 1. На неподвижном основании 3 установлены опорные оси.4, на которых свободно расположены пьезокерамические преобразователи, выполнен.ные в виде кольцевых элементов 5 радиальных колебаний, установленных с натягом в кольцевом зазоре между ротором 1 и УПРУГ.ИМ элементом 2. Натяг может обеспечиваться путем выполнения кольцевых элементов 5 конической формыи соответствующего конического кольцевого зазора между ротором 1 и упругим элементом 2, Пьезокерамические преобразователи подключены к источнику переменного напряжения через фасодвигающую схему. Внутри кольца 2 с зазором по отношению к нему установлен опорный элемент б цилиндрической формы. Устройство может быть снабжено допол.нительным ротором, взаимодействующим с упругим элементом 2, образуя с ним волновую передачу. При этом ротор выполняет функцию опорного элемента и может быть кинемаг тически связан с основным ротором, для получения суммарного момента вращения. Устройство работает следующим образом.. От источника переменного напряжения через фазосдвигающую схему поступает поочередно напряжение в направлении, противоположном требуемому направлению вращения, на каждый кольцевой элемент 5, возбуждая в них радиальные колебания. При этом с помощью упругого элемента 2 образуется бегущая волна деформации, вызывающая вращение кольцевых элементов 5 на осях 4, которые образуя передачу вращения между ротором 1 и упругим элементом 2, заставляют вращаться ротор 1. Возможно образовывать посредством подачи напряжения на ко/ ьцевые элементы 5 деформацию элемента в виде эллипса или трехгранника и многогранника. Это позволит изменять момент вращения ротора 1,Используя вращающуюся деформацию упруг го элемента 2, можно посредством вол новой передачи обеспечить вращение и дополнительного ротора, причем направление вращения основного и дополнительного роторов совпадают, что позволяет их кинематически связцвать для получения суммарного момента вра щения . Введение в предлагаемое устройство основания с опорными осями, на ко торых расположены кольцевыепьезокерамические преобразователи, позволяет в отличие от известных конструкций значительно повысить на 15-35% момент вращения как за счет получения более значительных усилий деформации от прочных, благодаря кольцевой форме, пьезокерамических элементов, так и за счет их совместного одновременного участия в передаче вращения от упругогоэлемента к ротору. Область использования устройства расширяется также за счет приводимого во вращение одновременно и дополнительного ротора. Предлагаемое устройство может быть изготовлено на стандартных коль.цевых элементах пьезокерамических преобразователей, выпускаемых серийно, что значительно снижает затраты и трудоемкость его изготовления.

УСТРОЙСТЮ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ, содержащее основание и установленные на нем соосно ротор и упругий элемент, в кольцевом зазоре между которыми расположены пьезокерамические преобразователи, подключенные к источнику переменного напряжения через через фазосдвигающую схему, о тл .и чающееся тем, что, с целью увеличения момента вращения, пьезокерамические преобразователи выполнены в виде кольцевых элементов, радиальных колебаний, установленных на опорных осях с возможностью вращения и образующих передачу вращения между ротором и упругим элементом, во внутренней полости которого установлен цилиндрический опорный элемент.

фиг. 2