Электромеханический преобразователь крутильных колебаний Советский патент 1979 года по МПК H04R17/00 

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано при конструировании и производстве электромеханических фильтров, а также в других устройствах электромеханического преобразования энергии. Известны электромеханические преобразователи крутильных колебаний, работающие на при ципе магнитострикциошюго эффекта 1. В этих преобразователях крутящий момент возникает в результате взаимодействия кругово го и продольного магнитных полей. Полоса пропускания электромеханического преобразователя зависит от коэффициента электромеханической связи, который у магнитострикционных преобразователей не превыщает 10-12%. Это в значительной степени ограничивает применение таких преобразователей при конструировании ишрокополосных фильтров. В некоторой степени этот недостаток устраняется применением пьезокерамических преобразователей. Наиболее бщзким по технической сущности к изобоетению является электромеха1шческий преобразователь крутильных колебаний 2, содержащий пассивные участки, разделенные или связанные между собой, с жестко закрепленными на них своими концами активными участками. Крутящий момент возникает за счет изгибных колебаний биморфов, образованных из отдельных, не скрепленных друг с другом пьезокерамических пластин и работающих на основной частоте. Повышение коэффициента электромеханической связи такого преобразователя путем увеличения количества пьезокерамических пластин ограничено принципом его работы и конструктивного исполнения: число пар пластин, образующих биморфы, практически не может быть больще двух. Ограничение на величину коэффициента электромеханической связи данного преобразователя накладывает и тот факт, что плоскости изгиба пьезокерамических биморфов не проходят через ось вращения, а сами биморфы выполнены из отдельных пластин, не скрепленных непосредственно друг с другом. Целью изобретения является увеличение ко-, эффициента электромеханической связи преобразователя крутильных колебаний, а также созцание более простой и технологической конструк Это достигается тем, что в предлагаемом преобразователе активные участки в виде биморфов выполиены из двух пьезокерамических пластин, жестко скрепленга)х между собой по плоскостям одиоимениого знака поляризации, и закреплены параллельно друг другу и симметршщо относительно оси враще1шя преобразователя, лежащей в плоскости соедине1шя пьезокера гаческих пластин. На фиг. 1 показан вариант описываемого преобразователя с цилиндрическими пассивными элементами для двух (а) и для трех (б) бимор ФСБ; на фиг. 2 - вариант плоской коиструктйш преобразователя для двух (а) и шести (6) биморфов. Устройство содерж 1т пьезокерамические биморфы1 и пасс1шиые )частки 2. Возбуждение колебаний в равномерно поляризованных по толвдп-ю пьезопластинах может быть реализовшю известными методами 3. Ре:ясим крутильных колебаний обеспечивается за счет того, что биморфы совершают изгибные колеба1шя, при которых векторы скоростей их концов (или силы, воз5шкающие на концах) направлены в разные стороны и перпендикулярны плоскостям изгиба биморфов. Это про иллюстрировано на фиг. 1а пу1и тирной лшшей. При такой конструкции преобразователя число активных биморфов, например, в случае цилиндрического исполнения пассивных элементов ограничено только технологическими возможностями. Формула изобретения Электромеханический преобразователь крутильных колебаний, содержашлй пассизные участки, разделенные или связанные между собой, с жестко закрепленными на них своими концами активными участками, отличающийс я тем, что, с целью увеличения коэффициента электромеханической связи и упрощения конструкции, ;активные участки выполнены из двух пьезокерамических пластин, жестко скрепленных между собой по плоскостям одноименного знака поляризации, и закреплены параллельно друг другу и симметрично относительно оси враще1ШЯ преобразователя, лежащей в плоскости соединения пьезокерамических пластин. Источ1Я ки информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Петров А. Н., Шматченко В. М. Полосовые электромеханические фильтры радиочастот, Госэнергоиздат, М., 1961. с. 106-109. 2.Авторское свидетельство N 433622, кл. Н 04 R 17/00, 1972 (прототип). 3.Патент США № 3004176, кл. 310-9.1, 1961.

игл

/,

X

:/

У

У

z