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

Изобретение относится к накоплению информации, а именно к двигателям лентопротяжного механизма. Известен вибродвигатель, содержащий пьезоэлектрические преобразователи г расположенные симметрично продольной оси двигателя и выполненньае в виде кольца с нанесенными на его поверхности электродами {1. Недостаток этого вибродвигателя заключается в том, что для него требуется большая точность изготовления преобразователя и ротора. Кроме того при некотором износе уменьшается мощность вращения, так как нет возможности регулировать зазор между вибратором и ротором в процессе эксплуатации. В сплошном пьезокерамическом кольце из-за малой его жесткости нет возможности получить высокие амплиту ды.колебания и в нем получаются большие потери энергии из-за внутреннего трения. Известен вибродвигатель, содержащий корпус и .установленные в нем ротор, выполненный в виде металлического диска, пьезоэлектрические вибраторы, прикрепленные через держатели к корпусу и охватывающие ротор- по обеим торцовым сторонам его, и блок пит ния. Пьезоэлектрический вибратор состоит из двух пар пьезоэлектрических пластин, подвижные концы каждой из которых размещены под острым углом к ротору по обеим торцовым сторонам ето, причем пьезоэлектрические пластины каждой пары в узловых точках стянуты пружиной и прижаты к торцовой поверхности ротора 2. Недостаток известного ус-тройства состоит в том, что ротор в нерабочем состоянии притормаживается пьезоэлектрическими вибраторами. Это не позволяет применить его в трехмоторных кассетных магнитофонах. Для получения двигателя со свободным роторе в его .нерабочем состоянии необходимо повысить амплитуды колебаний преобразователя. Цель изобретения - обеспечение свободы ротора в нерабочем состоянии и повышение, мощности путем увеличения амплитуды колебаний пьезоэлектрических вибраторов. Поставленная цель достигается тем, что в известном вибродвигателе, содержащем корпус и установленные в нем ротор, выполненный в виде мстз.ллич --ского диска, пьезоэлектрические пиб;- торы, прикрепленные через держатепи

к корпусу и охватывающие ротор по обеим сторонам его, и блок питания, кажлый пьезоэлектрический вибратор выполнен в виде соосяого с ротором плоского металлического кольца на одной стороне которого, обращенной от ротора, прикреплены два пьезоэлек рических сектора с электродами на его торцовых поверхностях, а на стороне металлического кольца, обращенной к ротору, п рикреплены башмаки, причем длина каяздого пьезоэлектрического сектора равна 1/4 длины окружности металлического кольца.

На фиг. 1 изображен предлагаемый вибратор; на фиг. 2 - сечемиё А-Ана фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 развернутое кольцо одного из пьезоэлектрических вибраторов образованные ими стоячие волны и траектория движения башмаков.

Вибродвигатель содержит корпус 1, вал 2 в подашпниковых 3, ротор 4 в виде металлического кольца, укрепленного на валу 2, два пьезоэлектрических вибратора, выполненные в виде соосного ротору плоского металического кольЧа 5, к одной торцовой поверхности которого прикреплены два пьезоэлектрических сектс а б с электродами 7 на их торцовых поверхнос . тях, причем длина каждого пьезоэлектрического сектора равна 1/4 длины окружности металлического .кольца 5. На другие торцовые поверхности каждого металлического кольца 5, охватывающие обе торцовые поверхности ротора 4 f прикреплены башмаки 8 из фрикционного материала. Башмаки 8 прикреплены на расстоянии 1/4 длины пьезоэлектрдаческого сектора б от узловых линий с1го5шей волны, так как в этих местах башмаки 8 совершают эллисоидальную траекторию, как показано Hci фиг. 4. Оба пьезоэлектрических вибратора укреплены в корпусе 1 посредством держателей 9, и имеют возможность перемещаться по осевому направлению. Для их перемещения и, тем самым для регулирования положения вибраторов, в корпусе встроены регулировочные винты 10,

Двигатель работает следующим образом.

При включении блока питавшая (не показан) электрический сигнал подается на пьезоэлектрические сектора 6. Так как они торцгили укреплены на металлическом кольце 5, то вместо продольно-поступательного смещения, совершают изгибные колебания по периметру кольца 5 и, тем самым/ по периметру этого кольца образуют стоячие волны. Башмаки 8 взаимодействуют

с ротором 4 и приводят его во вращательное движение. Так как оба пьезоэлектрические вибраторы возбуждаются одной и той же частотой, то башмаки 8 взаимодействуют с ротором 4 одно, временно и не позволяют ему перемв. щаться по осевому направлению и тем увеличивать зазор между башмаком:8 и торцовой поверхностью ротора 4, увеличение которого резко уменьшает

мощность и стабильность вращения.

При выключенном двигателе меладу башмаками 8 и торцовыми поверхностями ротора 4 образуется зазор 2 - 3 мкм, который позволяет свобсздно проворачиваться ротору 4.,При длительной эксплуатации этот зазор увеличивается.

Для его уменьшения поворачиваются регулировочные винты 10, которые перемещают держатели 9 и тем самым перемещают вибраторы к ротору 4.

Экспериментальные исследования показали, что предлагаемый двигатель со свободньдай ротором обладает улучmeHBEiiMH мощностными характеристиками, после приработки башмаков и ротора 5 уйеличивается на 4- - 6% по сравнению с и:звестным.

Формула изобретения

.Вйбродвигатель содержащий корпус и установленные в нем ротор, выполненный в виде металлического диска пьезозлёктрнческие вибраторы, прикрепленные через держатели к корпусу и охватавающие ротор по обеим торцовым сторонам его, и блок питания, о т л и ч а ю щ и йен тем, что, с целью обеспечения свободы ротора в

О йера&очё 4 состоянии и увеличения мощности путем увеличения амплитуды колебаний йьезозлектрических вибраторов, каяофай пьезоэлектрический вибратор выполнен в вндё соосного с ротором йлосКого «еталЯического кольца на

5 одйой сторонне которого, обращенной , от , прикреплены два пьезоэлектрических сектора с электродами на их торцовых поверхностях, а на дру гой стороне етгшлического кольца

0 обЕ ащени }й к ротору, прикреплены башмайи, причем длина каждого пьезоэлектрического сектора равна 1/4 длины ойружнбсти металлического кольца. Источники информации,

5 принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Франции 1496713, кл. Р1б Н 17/00, опублик. 1976.

2.Автед ское свидетельство СССР по заявке 2(690134/18-25

кл. И 01 L 41/08, 1978 (прототип).

1

И гг

Фии1

8

Фиг.1

Б б