Вибродвигатель Советский патент 1983 года по МПК H02N2/12 H01L41/09 

(54) ВИБРОДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к электротехнике в частности к электрическим двигателям, использующим электромеха нические преобразователи/ имеющие пьезоэлектрические характеристики для преобразования электрической эне гии в механическую. Известен вибродвигатель, содержащий :генератор электрических колеба.ний, корпус и помещенные в нем пьезо электрические преобразователи и ротор. Пьезоэлектрический преобразователь выполнен из пьезоэлектрических пластин, образующих треугольник,взаимодействующий вершинами через контактирующие элементы с ротором,а электрод каждой из пластин через фазодвигающую-цепочку подсоединены к генератор ру. Ротор выполнен в виде упругого кольца с натягом, охватывакяцего. пьез электрический преобразователь через контактирующие элементы 1. Однако вибродвигатель характеризуется низким вращательным моментом и недостаточной равномерностью скорости-вращения ротора. Кроме того, пьезокерамические преобразователи крепятся одним концом и устройства крепления претерпевают, усилия, которы снижают надежность работы данного да гателя.При этом двигатель обладает сложной и нетехнологичной конструкцией . Наиболее близким к предлагаемому является Ьибродвигатель, содержащий корпус и установленные в нем ротор, кольцевой пьезоэлектрический преобразователь с электродами на его торцовых поверхностях, разделенными на равные по площади сектора, соединенные между собой в шахматном порядке и образующие две электрические цепи, кайсдая из которых через переключатель подключена к источнику высокочастотного напряжения, и башмаки, установленные на боковой поверхности преобразователя 2. Недостаток указанного реверсивного вибродвигателя состоит в том, что из-за износа башмаков происходит потеря мощности и надежности вращения ротора. Цель изобретения - повышение мощности и надежности в работе вибродвигателя .. Поставленная цель достигается тем, что. в вибродзигатель, содержащий корпус и установленные в нем ротор, кольцевой пьезоэлектрический преобразователь с электродами на его торцовых поверхностях, разделенными радиальны ми и кольцевыми сечениями на равные по площади сектора/ соединенHt e между собой в шахматном порядке и образующие две электрические цепи, каждая из которых через переключатель подключена к .источнику высокочастотного напряжения, и башмаки, установленные на боковой поверхности преобразователя, введены конические ролики, установленные с возможностью вра щения вокруг своей оси, параллельной оси ротора, подпружиненный в направ лении оси и расположенные между башмаками и ротором, выполненным с кони ческой боковой поверхностью. На фиг, 1 изображен вибродвигател вид сверху; на фиг, 2 - разрез по А-А на фиг. 1. . Вибродвигатель содержит корпус 1, кольцевой пьезоэлектрический преобра зователь 2, крепящийся к корпусу 1 держателями 3. Электроды 4 и 5 кольцевого пьезоэлектрического преобразователя 2 нанесены на его торцовых поверхностях и разделены по периметру на четное число секторов. Эти час ги в шахматном порядке последователь но соединены по периметру и образуют цве электрические цепи б и 7, каждая из которых через переключатель подключена к источнику высокочастотного напряжения (не показано). На цилиндрической поверхности кольцевого пьез электрического преобразователя 2 в местах разделения электродов на сект , ра прикреплены башмаки 8, которые фрикционно сопряжены с элементами 9, выполненными в виде конических роликов, упруго упирающихся в ротор 10, выполненный с гладкой конической рабочей поверхностью. Сила упругого прижима роликов 9 к ротору 10 регули руется (не показано), и этим можно регулировать момент вращения ротора Вибродвигатель, работает следующим образом. При подаче напряжения к цепи 6 от источника высокочастотного напряжения через переключатель на электроды I4 кольцевого пьезоэлектрического преобразователя 2, в нем образуются стоячие волны, которые заставляют вращаться по эллипсообразной траектории башмаки 8, взаимодействие кото рых с коническими роликами 9 способствует их вращению. Так как ролики 9 конической поверхности сопряжены с конической поверхностью ротора 10, то он также начинает вращаться. Реверс направления вращения ротора 10 обеспечивается переключателем. В это случае высокочастотным напряжение; питаются электроды 5 кольцевого пьч зоэлектрического преобразователя 2, и в конечном итоге ротор 10 вращается в направлении, противоположном предыдущему. Отключив высокочастотное напряжение от электродов 4 и 5 пьезоэлектрического преобразователя 2, башмаки 8 фиксируют конические ролики 9, а они - ротор 10, и тем обеспечивается быстродействие вибродвигателя в старт-стопном режиме работы. Наличие конических роликов 9 и их упругий прижим к ротору 10, выполненному с гладкой конической рабочей поверхностью, и башмакам 8 обеспечивает постоянный контакт даже при износе башмаков 8. Это обеспечивает высокую надежность работы вибродвигателя, повышает его мощность и стабильность вращения ротора 10. Экспериментальные исследования показали, что по сравнению с прототипом, мощность вибродвигателя увеличена на 18-20%/ при этом значительно повышена надежность его работы при. износе башмаков. Формула изобретения Вибродвигатель, содержгиций корпус и.установленные в нем ротор, кольцевой пьезоэлектрический преобразователь с электродами на его торцовых поверхностях/ разделенными радиальны ми и кольцевым сечениями на равные по площади сектора, соединенные между собой в шахматном порядке и образующие две электрические цепи, каждая из которых через .переключатель подключена к источнику высокочастотного напряжения, и башмаки, установленные на боковой поверхностл преоб-s разователя, отличающийся тем, что, с целью повышения мощности и надежности вибродвигателя в работе, в него введены конические ролики, установленные с возможностью вращения вокруг своей оси, параллельной оси ротора, подпружиненные в направлении оси и расположенные между башмаками и ротором/ выполненным с конической боковой поверхностью. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 480875, кл. F 16 И 17/00, 1973, 2.Авторское свидетельство СССР IO заявке №2728775/18-25, кл. К 01 L 41/08, Н 02 N 11/00, 1979 (прототип).