Вибродвигатель Советский патент 1981 года по МПК H02N2/12 H01L41/09 

(54) ВИБРОДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для осуществления прецизионного вращательного движения.

Известен вибродвигатель, содержащий генератор, ротор, пьезоэлектрический преобразователь, выполненный из пьезоэлектрических пластин, образующих треугольник, взаимодействующий вершинами с ротором, а электроды каждой из пластин подсоединены к трехфазному генератору электрических колебаний 1.

Недостаток данного вибродвигателя состоит в малой скорости и точности вращения ротора, а также в низком моменте вращения.

Известен вибродвигатель, содержащий ротор и фракцию, сопряженный с ним вибратор, состоящий из пьезоэлементов, подключенных к источнику напряжения, которые одними концами закреплены в держателе, а другими соединены с башмаком 2.

Однако и этот вибродвигатель характеризуется сравнительно низкой скоростью и малой точностью, а также низким моментом

вращения ротора из-за малой жесткости составного пьезокерамического вибратора.

Цель изобретения - повыщение скорости, точности и момента вращения ротора.

Поставленная цель достигается тем, что в вибродвигателе, содержащем ротор и фрикционно сопряженный с ним составной пьезокерамический вибратор, состоящий из пьезоэлементов, подключенных к источнику напряжения, которые одними концами закреплены в держателе, а другим соединены с башмаком,

o вибратор содержит три пьезоэлемента, один из которых установлен перпендикулярно рабочей поверхности ротора, а два других - перпендикулярно первому пьезоэлементу по обе стороны от него и подключены к источ5 нику напряжения противофазно.

На чертеже показана схема устройства.

Вибродвигатель содержит ротор 1 и сопряженный с ним составйой пьезокерами- ческий вибратор, состояахий из держателя 2, пьезоэлементов 3-5 и бащмака 6, сопряженного с ротором I, а пьезоэлементы 4 и 5 расположены по обе стороны пьезоэлемента 3 и перпендикулярны ему. Электроды пьезоэлементов 4 и 5 подключены по отношению друг к другу противофазно. Одни концы пьезоэлементов 3-5 скреплены башмаком 6, а другие закреплены в держателе 2. Один конец держателя 4 установлен на шарнире 7, другой - поднружинен пружиной 8, при помощи которой башмак 6 упруго прижат к ротору 1.

Вибродвигатель работает следующим образом.

При подключении ньезоэлементов 3-5 к высокочастотному источнику напряжения они совершают продольные колебания. Пьезоэлементы 4 и 5, колеблясь в противофазе, перемещают башмак 6 по касательной к цилиндрической поверхности ротора 1, пьезоэлемент 3 прижимает башмак 6 к ротору и отжимает его. Таким образом, создаются эллиптическое движение башмака 6 и движущая сила в зоне контакта башмака 6 и ротора 1. Применение двух пьезоэлементов 4 и 5, колеблюшихся в противофазе, увеличивает жесткость составного пьезокерамического вибратора, тем самым увеличивается развиваемая движущая сила, скорость вращения ротора 1 и точность его врашения.

Проведенные экспериментальные исследования лабораторного макета показали, что предлагаемый вибродвигатель позволяет в 1,15-1,3 раза повысить скорость вращения, в 1,6-1,8 раз - момент вращения и на 30-40% - точность вращения по сравнению с известным.

Формула изобретения

Вибродвигатель, содержащий ротор и фрикционно сопряженный с ним вибратор, состоящий из пьезоэлементов, подключенных к источнику напряжения, которые одними концами закреплены в держателе, а другими соединены с бащмаком, отличающийся тем, что, с целью повыщения скорости, точности и момента вращения, вибратор содержит три пьезоэлемента, один из которых установлен перпендикулярно рабочей поверхности ротора, а два других - перпендикулярно первому пьезоэлементу по обе стороны от него и подключены к источнику напряжения противофазно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 632014, кл. Н 01 L 41/10, Н 02 N 11/00, 1977.