Устройство для получения колебательного движения Советский патент 1991 года по МПК B06B1/06 

п

ё

Изобретение относится к средствам возбуждения механических колебаний. Цель изобретения - упрощение конструкции. Устройство содержит консольно закрепленный биморфный пьезоэлемент 1, центральный электрод 2 которого и неподвижные контактные элементы 8,9 связаны с общей шиной. С электродом 4 жестко связана контактная пластина 5 меньшей длины, с электродом 6 - контактная пластина 7 большей длины. Между электродом 6 и общей шиной включен диод 10. Источник 11 постоянного напряжения подсоединен к электроду 4 через токозадающий элемент 12. Контактный элемент 9 с контактной пластиной замыкаются раньше, чем контактный элемент 8 с контактной пластиной 5. 1 ил.

U

72

Туя

О

Јь Ј

о о

Изобретение относится к средствам возбуждения механических колебаний.

Цель изобретения - упрощение конструкции устройства.

На чертеже представлено предлагаемое устройство.

Устройство содержит консольно закрепленный в корпусе биморфный пьезо- элемент (БЭ) 1, центральный электрод 2 которого соединен с общей шиной 3. Электроды 4 и 5 расположены на поверхностях биморфного пьезоэлемента. К электроду 4 БЭ припаяна короткая контактная пластина 5 (пластина меньшей длины), к электроду 6 БЭ припаяна длинная контактная пластина

7(пластина большей длины). Под каждой из контактных пластин расположены неподвижные контактные элементы 8 и 9, которые подсоединены к общей шине 3. Между электродом 6 БЭ и общей шиной 3 включен диод 10. Источник 11 постоянного напряжения подсоединен к электроду 4 через токозада- ющий элемент в виде резистора 12.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии все электроды БЭ разряжены. Под действием постоянного напряжения электрод 4 начинает заряжаться, при этом напряжение на нем меняется по линейному закону. Поляризация верхней пластаны БЭ выбрана таким образом, что БЭ под действием линейно изменяющегося напряжения начинает перемещаться в сторону неподвижных контактных элементов 8 и 9.

Под действием линейно возрастающей деформации на электроды 6 БЭ генерируется напряжение, например, положительной полярности, что определяется направлением поляризации нижней пластины БЭ. Согласно чертежу диод 10 включен так, что ток через него при этом не протекает.

Скапливающийся заряд на электроде 6 приводит к возникновению некоторой противодействующей силы ГПр., которая направлена в сторону, противоположную движению, и которая также линейно возрастает. Однако эта сила меньше движущей силы, развиваемой верхней пластиной БЭ.

Положение неподвижных контактных элементов 8 и 9 выбрано так, что контактный элемент9 замыкается с длинной контактной пластиной 7 ранее, чем контактный элемент

8с короткой контактной пластиной 5, т.е. расстояние между неподвижным контактным элементом 8 и контактной пластиной 5 больше расстояния между неподвижным контактом 9 и контактной пластиной.

В момент замыкания контактного элемента 9 с длинной контактной пластиной 7

происходит разряд электрода 6. В результате противодействующая сила Гпр. становится равной нулю, а короткая контактная пластина 5 с усилием прижимается к контактному элементу 8, что обеспечивается малым коэффициентом жесткости пластины 7. При этом происходит разряд электрода 4. Время, необходимое для значительного разряда электрода 4, обеспечивается усили0 ем прижатия, вызванным разрядом электрода 6, и некоторой инерционностью БЭ. После разряда электрода 4 БЭ возвращается в исходное положение. На электроде 6 генерируется при этом отрицательное на5 пряжение. Однако для этого напряжения диод 10 оказывается открытым и противодействующая сила не возникает.

Затем процесс повторяется снова. Таким образом, устройство обеспечивает

0 получение колебательного движения конца БЭ.

При исследовании макета устройства

использовали диод с большим значением

обратного напряжения и с малыми токами

утечки, например КД 102 А.

5Предлагаемое устройство позволяет создать простой генератор механических колебаний с малым числом активных элементов, так как отпадает необходимость в использовании высоковольтного генера0 тора.

Формула изобретения Устройство для получения колебательного движения, содержащее корпус, бимор- фный пьезоэлемент с электродами,

5 основной неподвижный контактный элемент, блок питания, причем средний электрод биморфного пьезоэлемента подключен к общей шине, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, в него вве0 дены токозадающий элемент, две контактные пластины разной длины, диод, дополнительный неподвижный контактный элемент, биморфный пьезоэлемент кон- сольно закреплен в корпусе, а блок питания

5 выполнен в виде источника постоянного напряжения, причем расположенные на поверхностях биморфного пьезозлемента первый и второй электроды жестко связаны с концами контактных пластин меньшей и

0 большей длины соответственно, неподвижные контактные элементы подключены к общей шине, при этом первый электрод связан через токозадающий элемент с блоком питания, второй - через диод с общей

5 шиной, а расстояние между основным неподвижным контактным элементом и контактной пластиной меньшей длины больше расстояния между дополнительным неподвижным электродом и контактной пластиной большей длины.