Крутильный осциллятор Советский патент 1981 года по МПК G04C3/02 

Изобретение относится к автоколебательным устройствам и может быть использовано для создания генераторов механических колебаний. Известны генераторы механических колебаний (крутильные осцилляторы), использующие для создания требуемых колебаний постоянные электрические поля. Такие генераторы механических колебаний, например генераторы для хронометров, содержат осциллятор, подвижную часть, перемещающуюся между электродами, связанными с источником постоянного напряжения, в которых подвижная часть выполнена в виде плоской пружины, один конец которой связан с осциллятором, а пос ледний выполнен в виде баланса tljНедостатками устройства являются гу1апая амплитуда колебаний и сложност регулирования этой амплитуды. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является крутильный осциллятор, содержащий стакан,вращаемое тело, рас положенное между плоскими электрода ми, установленными в стакане, источ ник постоянного напряжения, подключенный к ним, при этом стакан помещен в термостат t2. Недостатком такого осциллятора является сложность конструкции. Цель-изобретения - упрощение констр гкции. Для достижения поставленной цели тело выполнено в виде цилиндрической оси из диэлектрического материала, закрепленной в стакане с возможностью вращения, на верхнем свободном конце цилиндрической оси консольно укреплен упругий элемент с возможностью взаимодействия со стопором, укрепленным на термостате, при этом стакан заполнен неэлектропроводным веществом. Для обеспечения регулирования амплитуды колебаний на верхнем конце цилиндрической оси укреплены два упругих элемента под углом друг к другу. На фиг. 1 изображен схематически крутильный ОСЦИЛЛЯТОР, вид спереди; на фиг.2 - трже, вид сбоку; на фиг. 3 - крутильный осциллятор с регулируемой г1МШ1итудой колебаний, вид сверху. Крутильный осциллятор содержит стакан 1, к которому прикреплены электроды 2, заполненный рабочим веществом 3 и помещенный в термостат 4. Диэлектрическая ось 5, напри мер, в форме цилиндрического стержня помещена нижним своим концом в зазоре между электродами. Диэлектричес кая ось 5 закреплена, например, нижним концом, заканчивающимся закаленной металлической иглой б, в подпятнике 7, а верхним - в подшипнике 8. На верхнем конце диэлектрической оси 5 жестко закреплен одним своим концом упругий элемент 9, вращение свободного конда которого ограничивается стопором 10, закрепленным на крышке корпуса 11 из диэлектричес кого материала. Напряжение электриг ческого поля подается от источника 12 постоянного напряжения на электроды 2. Устройство работает следующим образом. Рабочим веществом 3 заполняют стакан 1, в котором между электродами 2 расположен нижний конец диэлектрической оси 5, После подачи постоя ного напряжения от источника 12 питания на электроды 2 возникает электрическое поле. С этого момента в рабочем веществе 3 под действием электродинамических сил возникает самопроизвольное вращение диэлектрической оси 5 с закрепленным на ней упругим элементом 9, например металлической балочкой типа пластины, со скоростью, а значит и с частотой,ко торая при постоянных параметрах (концентрациях ингредиентов) рабочего вещества строго связана с напряженностьюэлектрического поля. Вращение диэлектрической оси 5 в од нородном или симметричном электрическом поле происходит в произвольном направлении, определяемом перво начальным выводом диэлектрической о из положения равнрвесия (статические флуктуации, первоначальный толчок и т.д.). Когда упругий элемент 9 в совем вращении с диэлектрической осью 5 доходит до стопора 10, он отталкивается от него и продолжает вращени с той же скоростью в противоположном направлении, поворачивается на угол cL (фиг.2), снова отталкиваетс от стопора 10, изменяет направлени вращения на противоположное и совер шает крутильные механические колеба ния со строго определенной частотой и амплитудой. Для регулирования амплитуды коле бани (фиг.З) на верхнем конце диэлектрической оси 5 укреплены не ме нее двух упругих элементов 9 и 9 2 под нужным углом колебания ot. После подачи напряжения на электроды 2 диэлектрическая ось 5 приходит во вращение и, оттолкнувшись от стопора 10 упругим элементом 9 , поворачивается на нужный угол о до столкновения с упругим элементом 9, изменяющим вращение диэлектрической оси 5 на противоположное, которая, повернувшись на нужный угол опять отталкивается от стопора упругим элементом 9 и совершает таким образом крутильные механические колебания со строго определенной частотой и произвольной и строго заданной ам-, плитудой колебания oi-f для регулирования которой нужно изменить угол oi между двумя упругими элементами 9j и 92.. в качестве рабочего вещества может быть использована, например, суспензия со следующим соотношением ингредиентов, вес.%: диэлектрическая дисперсная фаза 0,05-10,0; адсорбированное на диэлектрической дисперсной фазе полярное вещество 0,01-3,0 и непроводящая непол рная жидкость - остальное. Формула изобретения 1.Крутильный осциллятор, содержа щий стакан, вращаемое тело, распогложеннре между плоскими электродами, установленными в стакане, источник постоянного напряжения, подключенный к ним, при этом стакан помещен в термостат, отличающийс я тем, что, с целью упрощения конструкции, тело выполнено в виде цилиндрической оси из диэлектри4iecKoro материала, закрепленной в стакане с возможностью вращения, на верхнем свободном конце цилиндрической оси консольно укреплен упругий элемент с возможностью взаимодействия со стопором, укрепленным на термостате, при- этом стакан заполнен неэлектропроводным веществом. 2.Осциллятор по П.1, о т л ичающийся тем, что, с целью регулирования амплитуды колебаний, на верхнем конце цилиндрической оси укреплены два упругих элемента под углом друг к другу. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 518164, кл. G 04 С 5/00, 1976. 2.Брагинский В.В. и др. Крутильный осциллятор. Приборы и техника эксперимента, 1972, 6, с, 177179 (прототип).

W