Магнитострикционный привод Советский патент 1992 года по МПК H04R15/00 H02N2/00 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве источника высокоточного реверсивного движения с широким диапазоном регулирования скорости.

Известен магнитострикционный при-, вод, имеющий приводной магнитострикционный преобразователь и воздействующие на него тормозные устройства.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является магнитострикционный привод, представляющий собой помещаемый в управляемое магнитное поле магнитострикционный преобразователь, имеющий направляющий магнитопровод и

тормозные устройства, выполненные в виде жестко прикрепленных к концам преобразователя постоянных магнитов.

Однако известный магнитострикционный привод обладает малым тяговым усилием, низкой точностью позиционирования, при этом необходимо изготовление направляющих из ферромагнитного материала.

Цель изобретения - расширение диапазона перемещений и повышение точности позиционирования за счет увеличения тормозного усилия.

Поставленная цель достигается тем, что концы стержня магнитострикционного преобразователя жестко соединены с тормозными стержнями, выполненными как и

ч

Ј

XI

Ю

ю

стержни магнитострикционного преобразователя из материала с гигантской магнито- стрикцией и установленными торцами с зазором в направляющих, а обмотки расположены на всех трех стержнях.

На фиг. 1 показан предлагаемый привод; на фиг. 2 - то же, расположение в направляющих, вид сбоку.

Магнитострикционный привод выполнен в виде Н-образного сердечника, основой которого являются два одинаковых, разнесенных друг от друга параллельных стержней 1 и 2, жестко соединенных между собой перпендикулярным к ним стержнем 3, являющимся перемычкой сердечника. Стержни 1-3 выполнены из материала, обладающего свойствами гигантской магнито- стрикции. На каждом из стержней сердечника расположены обмотки соответственно 4-6, подсоединенные через ключи соответственно 7-9 к источнику 10 питания. Для управления ключами имеется автоматизированный пульт 11 управления. Стержни 1 и 2 установлены в направляющих 12 по посадке с зазором (скользящей посадке). Стержни 1 и 2 с обмотками 4 и 5 являются тормозным устройством, а стержень 3 с обмоткой 6 - магнитострикционным преобразователем.

Привод работает следующим образом.

При замыкании ключа 7 в катушке 4 создается магнитное поле, которое вызывает магнитострикционное удлинение стержня 1. Благодаря реализации явления гигантской магнитострикции стержень 1 существенно удлиняется. При этом зазор скользящей посадки выбирается и подвижная скользящая посадка переходит в непод- вижную. Размыкается ключ 9. При замкнутом ключе 7 замыкается ключ 8. Тогда магнитное поле в катушке 6 вызывает удлинение стержня 3, а следовательно, перемещение стержня 2 вдоль направляющих 12. Следующим замыкается ключ 9 и магнитное поле в катушке 5 заставляет удлиниться стержень 2, который из состояния подвижной посадки в направляющих 12 переходит к неподвижной посадке. Затем ключ 7 размыкается, магнитное поле в катушке 4 исчезает и стержень 1 возвращается в состояние подвижной посадки. Следующее за ним размыкание ключа 8 приводит к исчезновению магнитного поля в катушке 6 и к восстановлению первоначальной длины стержня 3, т.к. к его укорочению. При этом стержень 1 сдвигается в сторону стержня 2.

Цикл повторяется до тех пор, пока привод не переместится на заданное расстояние. Для реверсирования привода в указанной последовательности работы ключей нужно поменять местами ключи 7 и 9.

Движение преобразования вдоль направляющих является относительным. Поэтому при закреплении преобразователя можно осуществлять перемещение с его помощью направляющих вместе с закрепленным на них оборудованием.

Большая, чем сила притяжения магнитов у прототипа, сила взаимодействия стержней с направляющими обеспечивает большее тяговое усилие, большую точность позиционирования и исключает необходимость применения ферромагнитных направляющих.

Формула изобретения

1.Магнитострикционный привод, содержащий размещенный между направляющими стержневой магнитострикционный преобразователь, установленный между

двумя параллельными тормозными стержнями, и обмотки, соединенные с возможностью поочередного подключения к источникам питания, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона

перемещений и повышения точности позиционирования за счет увеличения тормозного усилия, концы стержня магнитострикционного преобразователя жестко соединены с тормозными стержнями, выполненными из материала с гигантской магнитострикцией и установленными торцами с зазором в направляющих, а обмотки расположены на всех трех стержнях.

2.Привод по п. 1, отличающийся тем, что, с целью увеличения скорости перемещения, стержень магнитострикционного преобразователя выполнен из материала с гигантской магнитострикцией.

и

П

Использование: в качестве источника высокоточного реверсивного движения с широким диапазоном регулирования скорости. Сущность изобретения: магнитострик- ционкый привод содержит стержневой магнитострикционный преобразователь, установленный между двумя параллельными тормозными стержнями. Все эти стержни выполнены из материала, обладающего свойствами гигантской магнитострикции. На каждом стержне расположены обмотки, подсоединенные через ключи к источнику питания. Параллельные тормозные стержни установлены торцами в направляющих с зазором, а концы стержня магнитострикцион- ного преобразователя жестко соединены с тормозными стержнями. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.