Исполнительный механизм Советский патент 1979 года по МПК H02N2/12 H01L41/09 

Для этого один ротор выполнен в виде сателлитного дифференциального механизма, к одному из центральных колес которого прижат пьеэоэпомеит статора, а поворотный ротор выполнен в виде биморфного П1 еэоэлемента, электрически соединенного с дифференциальным усилителем, а механически, например, зубчатой передачей с водилом сателлита, причем свободный конец бяморфного пьезоэлемента прижат к другому центральному колесу асин хронного ротора. На чертеже представлен исполнительный механизм следящей системы с частичным разрезом центрального колеса дифференциального механизма. Исполнительный механизм следящей системы состоит из статора, в котором закреплён пьезоэлемент 1, подшипник 2 оси ротора и подшипник. 3 поворотного ротора, связанного зубчатой передачей с осью первого ротора. На оси ротора свободно посажены центральньш колеса 4-5 и сателлиты 6, прижатые друг к -дру гу пружиной 7. Вал 8 поворотного ротора соединен посредством водила с биморф кым пьезоэлёментом 9, другой конец которого прижат к цилиндрической поверхности центрального колеса 5, как и пьез элемент 1- к колесу 4, пружиной 10. Кроме того, вал 8 соединен зубчатой передачей 11с водилом сателлитов 6, заклиненным на оси ротора. Электроды элёмента 1 подключены к источнику 12 питания. Внешние электроды пьезоэлемен Tia 9 соединены с одним из входов диф.ференциального усилителя 13, на другой вход которого подан сигнал синхронизации с пульта управления. Исполнительный механизм следяшэ.й системы работает следующим образом. От источника 12 питания поступает переменное промодулированное по амплитуде напряжение на пьезоэлемент 1, а через дифференциальный усилитель 13 на биморфный пьезоэлемент 9, возбуждае их и тем самым приводит во вращение с одинаковой и противоположной скоростью центральные колеса 4 и 5 ротора, пока сигншт синхронизации биморфного пьезо- элемента 9, поступающий на один из вхо .дов дифференциального усилителя, равен сигналу синхрониза1щи, поступающему на его другой вход с командного пульта, например, сельсина-датчика. В этом случае ось ротора находится в покое и угол .наклона Льезоэлемента 9 по отношению к поверхности центрального колеса остается неизменным. При изменении амплитуды напряжения, поступающего с пульта управления, сигнал рассогласования увеличивает или уменьшает напряжение возбуждения пьезоэлемента, что вызывает вращение сателлитов, а с ними через зубчатую передачу - и поворотного ротора, изменяюихего угол наклона пьезоэле- мента до тех пор, пока в новом положа-нии поворотного ротора не станут рав ными сигналы синхронизации на входах дифференциального усилителя. Упомянутый сигнал синхронизации возникает на б1Пуюрфном пьезоэлементе благодаря возбуждению его переменным напряжением, промодулированным по амплитуде с частотой f м собственных изгибных колебаний. Чвстота м зависит от длины L т толщины i пьезоэлемента и скорости продольных акустических колебаний Сзв : Частоту -f модуляции выбирают значительно меньше, чем частота fp продольных колебаний пьезоэлементов 1 и 9 (например, 20-Рм fp ). Частоту ff рассчитывают по формуле :V-if / с целью облегчения возбуждения изгибных колебаний задаются деформации пьезоэлементоБ, определенного начального знака. Напряжение синхронизации, генерируеJ QQ изгибными колебаниями пьезоэлемента 9 равно нулю, когда центральное колесо 5 не вращается, и растет пропорционально скорости его вращения и углу встречи пьезоэлемента б с поверхностью центрального колеса. Начальную скорость вращения, равную и противоположную по направлеготю скорости колеса 3, задают предварительной регулировкой устройства. Пружины 10 задают величину фрикционного сцепления свободных концов пьезоэлементов 1 и 9 с цилиндрической поверхностью центральных колес 4 и 5 и тем самым определяют величину максимально возможного вращающего колеса усилия р КтрР . где F - сила сжатия пружин, а - коэффициент трения между пьезоэлёментом и поверхностью колес. Пьезоэлемент 1 статора и биморфный пьезоэлемент 9 изготовляют из .пьезоке- рамического шликера, например; ПКД-124, прокатанного в ленты, на главные поверхности которых наносят металлизирующую пасту. Последующий обжиг двух прокатанных вместе через вальиы и изогнутых по цилиндрической поверхно ти большого радиуса (например, равного утроенной длине) лент приводит к их спе канию и одновременному восстановлению пасты в металлическое покрьгтйе, служащее внутренними и внешними электрода ми, с помощью поляризуют керамику (в поле 30 кВ) см при , а затем включают в цепи управления. Слои биморфного пьезоэлемента. 9 поляризуют навстречу друг к другу, Формула изобретения Исполнительный механизм, содержащий статор и два ротора, один из которых выполнен поворотным и связан с другим ротором механически, отличающийся тем, что, с целью увеличения удельной мощности, удельного момента, повышения коэффициента полезного действия и уменьшения момента инериий, один ротор выполнен в виде сателлитного дифференциального механизма, содержа пего два центральных колеса, между которыми установлен сателлит, механизм снабжен дифференциальным усилителем и пьезоэлементом в виде пластины, один конец которой закреплен в статоре, а другой прижат к цилиндрической поверхности одного колеса, а поворотный ротор выполнен в виде изогнутой биморфной пьезоэлектрической пластины, электрически соединенной с дифференциальным усилителем, один конец которой соединен механически, наппример, зубчатой передачей с водилом сателлита, а другой конец прижат к цилиндрической поверхности другого колеса ди4иференциального механизма. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Свечарник Д, В. Дистанционные передачи, М.-Л., Энергия, 1974, с. 364. 2.Свечарник Д. В. Дистанционные передачи, М.-Л., Сергия , 1966, с.. 372.