Вибрационный электродвигатель Советский патент 1983 года по МПК H02N2/12 H01L41/09 

(54) ВИБРАЦИОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в элекч троприводах автоматизированных систем управления.

По основному авт. св. № 6428О1, известен вибрационный электродвигатель, содержащий статор, ротор, подпружиненный к ротору колебательный элемент, со соединенный с генератором электрических колебаний, причем колебательный элемент и ротор в зоне их контакта выполнены, соответственно в виде клина и КЛННОВ01Ю паза.

Недостатком данного электродвигателя является трудоемкость наладки, так как для установления оптимального nei воначального натяга клиновой передачи необходимо смещать колебательный эл&мент относительно ротора. Кроме того, фрикционная передача обладает склонностью режима сухого трения к повышенному износу, особенно со стороны колебательного элемента, соприкаг саклцегося с ротором в процессе работы

на одном и том же небольшом рабочем участке, что приводит к изменению па раметров двигателя в процессе эксплуатации и уменьшению ресурса работы без разборки и переналадки двигателя.

Цель изобретения - упрощение наладки и повышение ресурса работы вибрационного электродвигателя.

Поставленная цель достигается тем, что в вибрационном электродвигателе

10 колебательный элемент вьшолнен с продольным внутренним каналом, ось которого смещена относительно центра тяжести поперечного сечения в сторону расположения ротора, заполненного жид15ким наполнителем с дополнительно введенным регулятором давления.

На фиг, 1 схематически показан вибрационный электродвигатель, продольный paspeaj на фиг. 2 - колебательный эле20 мент, сечение Аг-А на фиг. 1,

Электродвигатель содержит ротор, представляюпдий собой фрикционный диск 1 с осью 2, имеющий возможность враи1епия в подшилниках корпуса 3, и колебатепьный элемент 4 в виде стержня, поджатый к фрикционному диску с помощью наклонно расположенных плоских пружин 5, При этом часть 6 стержня изготовлена из магнитострикционного материала, а обмотка возбуждения 7 охватывает магнитострикционную часть стержня без механического контакта с ним. Профили стержня и ротора в зоне их контакта выполнены в виде клина и ответного клинового паза. Обмотка возбуждения .питается электрическим током высокой частоты от генератора электрических колебаний.

Отличительной особенностью конструкции двигателя является выполнение колебательного элемента 4 с продольным внутренним каналом 8 с осью 9 (на фиг. 1 показан пунктиром), смещенным (фиг. 2) от центра тяжести 10 поперечного сечения в сторону расположения ротора 1. Канал 8 может располагаться в отличие от показанного на фиг. 2, и симметрично относительно верхней и нижней граней колебательного элемента, так как центр тяжести клинового сечени 10 расположен со смещением в сторону более широкой (нижней) стороны клина и условие смещения центра канала относительно центра тяжести сечения при этом сохраняется.

Канал 8 заполнен жидким наполнителем и гидравлически связан с источником регулируемого давления, например, уплотненным резьбовым плунжером 11.

Устройство работает следующим образом.

Для запуска двигателя подают электрический ток высокой частоты в обмотку возбуждения 7. Переменное электрическое поле обмотки вызьгоает ультразвуковые колебания магнитострикционной части 6 стержня 4. Колебания стержня приводят к вращению диска 1. Благодаря клиновой форме стержня и ротора, в зоне их контакта достигается увеличение передаваемого фрикционной передачей вращающего момента.

Отличительной особенность в работе устройства является возможность регулирования усилия контакта между стержнем колебательного элемента и ротором Например, при необходимости его увеличения, плунжер 9 завинчивается при помощи щлицевого паза во внутрь, давление жидкости в канале 8 возрастает стержень 4 упруго изгибается на всей

длине канала вьшуклостью изгиба в сторону смешения канала (в сторону расположения ротора 1), При необходимости уменьщения этого усилия плунжер вывинчивают. Эффект от данной регулировки аналогичен принудительному изменению расстояния между осями ротора и колебательного элемента в месте их контакта.

Наличие упругой поперечной деформации пустотелого прямолинейного стержня под действием внутреннего давления объясняется несовпадением оси 9 канала 8 с центром тяжести 10 поперечного сечения, в связи с чем в поперечном сечении трубчатого стержня образуется поперечный изгибающий момент, действие которого направлено по линии, соединяющей в сечении ось канала 9 и центр тяжести 10 « Несмотря на то, что от ве- ЛИЧИ1Ш1 взаимного смещения центров канала и тяжести поперечного сечения зависит чувствительность деформируемого упругого элемента (при увеличении смещения чувствительность возрастает), при этом величина указанного смещения не критична, так как малый внутренний объем полости в сочетании с больщим рабочим ходом плунжера позволяет менять внутреннее давление в щироких пределах и добиться требуемой деформации стержня практически при всех возможных ве- ; личинах смещения.

Анализ работы устройства показывает, что путем целенаправленного искрив ления стержня можно не только изменять величину контактного усилия между стержнем и ротором, но и выбирать зазор, образующийся, например, по мере износа фрикционной пары. Замена прямолинейного стержня криволинейным на работе устройства не сказывается, так как степень кривизны стержня незначительна. Следовательно, устройство позволяет не только упростить наладку двигателя в процессе сборки, но и производить восстановительные работы в процессе эксплуатации.

Формула изобретения

Вибрационный электродвигатель по авт. св. № 642801, отличаю щийс я тем, что, с целью упрощения наладки и повыщения ресурса работы, колебательный элемент выполнен с продольным внутренним каналом, ось которого смещена

относительно центра тяжести поперечного: сечения в сторону располсжения ротора, заполненным жицким наполнителем и гидравлически связанным с пополнительно введенным регулятором давления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Фиг.2