Вибродвигатель Советский патент 1980 года по МПК H02N2/12 H01L41/09 

1

Устройство относится к приборостроению и может быть использовано в прецизионных механизмах для соз- дания точного вращательного движения.

Известен вибродвигатель, содержащий корпус, ротор в подшипниковых опорах, вибрирующий элемент, расположенный по:касательной к окружности ротора и блок питания ij .

Известны вибродвигатели, содержащие корпус, вал в подшипниковых опорах, ротор, пьезокерамический вибратор, выполненный в виде пьезокерамической пластинки, расположённой под углом к касательной окружности ротора и блок питания 2. .

Недостатком этих вибродвигателей является то. Что при возвратном дви-жении вибратора происходит торможение ротора, что отрицательно влияет на мощность и стабильность вращения.

В тех случаях, когда для пoлsчeния большей мощности вибродвигателя используются относительно мощные вибраторы, выполненные из одной пьезокерамической пластинки, то требуется большая сила прижима вибрирующего конца вибрат9ра к ротору. При этом еще больше проявляется отрицательное действие торможения при возвратном движении вибратора. В уст- , ройствах, в которых мощность увеличивается за счет подключения нескольких вибраторов к одному ротору, в роторе образуются ультразвуковые волны, отрицательно влияющие на совместную работу вибраторов. Это уменьшает КПД устройства на 20-30%, в зависимости от соотношений конструктивных элементов вибродвигателя.

Кроме того, при работе двигателя отдельные вибраторы нагреваются поразному, что приводит к неодинако 5 вым изменениям частотных характеристик вибраторов , и отрицательно влияет на стабильность вращения ротора.

Цель изобретения - увеличение

20 коэффициента полезного действия и стабильности вращения.

Поставленная цель достигается тем, что пьезокерамическая пластинка вибратора сквозными прорезями

25 разделена не менее чем на две части, имеклцие общую основу в месте их крепления к корпусу, а ротор выполнен из набора дисков, прикрепленных к валу через амортизирующую втулку,

30 причем каждая отдельная часть пьезокерамической пластинки через фазОвращатель подключена к блоку питания.

На фиг.1 схематически представле вибродвигатель, общий вид; на фиг,2разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.2 со схемой подключения блока питания.

Вибродвигатель содержит корпус 1, вал 2в подшипниковых опорах 3, пьезоэлектрический вибратор выполнен в виде пьезокерамической nj acTHны 4, сквозными прорезями разделенной на четыре части 5-8, имеющие общую основу в месте их крепления к держателю 9, .который прикреплен к корпусу 1. Каждая часть пьезокерамической пластинки 5-8 взаимодействует с ротором, который соответственно каждой отдельной части пьезокерамической пластинки разделен на диски 10-13 и через амортизирующую втулку 14 прикрепленных к валу 2. Каждая часть пластинки 4 имеет отдельные электроды, которые через фазовращатель 15 подключены к блоку 16 питания.

Держатель 9 содержит элемент 17 крепления, а также винты 18 и 19 для регулировки положения пластины 4 и ее частей. К держателю-9 крепится упругая прокладка 20 для гашения вредных попеременных колебаний .

Вибродвигатель работает следующим образом.

При включении блока 16 питания, через фазовращатель 15 подается напряжение на электроды пьезокерамических пластинок 5-8, которое повернуто по фазе на 90, поэтому они удлиняются и взаимодействуют последовательно с дисками 10-13. Это позволяет повысить КПД и стабильность вращения вала 2.

Пластинки 5-8 при взаимодействии с дисками ротора нагреваются. Температура нагрева плайтинок зависит от прижимной силы и площади соприкасающихся элементов в месте контактирования.

Практически всегда, каждая отдельная пластинка 5-8 имеет разные

условиявзаимодействия с ротором и нагрев их неодинаков,но так как эти пластинки соединены общей основой, то нагрев распределяется во всем вибраторе 4 почти одинаково. Это значит, что и частотные характеристики каждой пластинки 5-8 от температуры меняются одинаково.

Настройка вибродвигателя осуществляется регулировочными винтами 18 и 19. Винтами 18 регулируется положение всей пьезокерамической пластины 4,а винтами 19 осуществляется тонкая регулировка отдельных пластин 5-8.

Экспериментальные исследования показали, что по сравнению с известными КПД устройства повынается на 20-30%, а стабильность движения на 40-50%.

Формула изобретения

Вибродвигатель, содержащий корпус, вал в подшипниковых опорах, ротор, пьезокерамршеский вибратор, выполненный в виде пъезокерамичёской пластинки, расположенной под углом к касательной окружности ротора и блок питания, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью увеличения коэффициента полезного действия и стабильности вращения,пьезокерамическая пластинка сквозными прорезями разделена не менее чем на две части, имеющие общую основу в месте их крепления к корпусу, а ротор вьшолнен из набора дисков, прикрепленных к валу через амортизруюущую втулку, причем каждая отдельная часть пьезокерамической пластинки через фазовращатель подключена к блоку питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертиз

1.Авторское свидетельство СССР 623241, кл. Н 01 L 41/08, 1976.

2.Акдентованная заявка Франции

№ 277458, кл. Н 02 N 11/00, опубли 1974 (прототип)..

Л

11

10 11 12 13

L