SU817812A1 - Vibromotor - Google Patents

Description

(54) ВИБРОДВИГАТЕЛЬ(54) VIBRATION MOTOR

Изобретение относитс  к устройствам автоматики , в частности к прецизионным приводам устройств регулировани .The invention relates to automation devices, in particular to precision actuators of control devices.

Известны виброприводы, содержащие корпус, ротор и кольцевые пьезопреобразователи , через фазовращатель подключенные к источнику питани  1.Vibration actuators are known, comprising a housing, a rotor, and annular piezo transducers, connected through a phase shifter to a power source 1.

Недостаток этих устройств заключаетс  в том, что при взаимодействии пьезокерамического преобразовател  с поверхностью ротора происходит проскальзование, что умень шает равномерность вращени  и долговеч .ность.The disadvantage of these devices is that the interaction of the piezoceramic transducer with the rotor surface causes slippage, which reduces the uniformity of rotation and durability.

Известен также вибродвигатель, содержащий корпус, ротор в подшипниковых опорах , соосно которому в корпусе размещен кольцевой пьезоэлектрический преобразователь крутильных колебаний, и блок питани . Известный двигатель снабжен торсионом с укрепленным на нем ведущим элементом , который взаимодействует с ротором 2.A vibromotor is also known, comprising a housing, a rotor in bearing supports, coaxial with which a ring piezoelectric transducer of torsional vibrations is located in the housing, and a power supply unit. The known engine is equipped with a torsion head mounted on it, which interacts with the rotor 2.

Недостатком этого вибродвигатёл   вл етс  то, что торсион должен совершать крутильные колебани  с резонансной частотой,The disadvantage of this vibromotor is that the torsion must perform torsional vibrations with a resonant frequency,

но при изменении нагрузки вибродвигател , мен етс  резонансна  частота торсиона, поэтому мен етс  и скорость вращени . Кроме того, при возвратно-поступательном движении торсиона с ведущим элементом создаютс  относительно большие усили , действующие на узел креплени  торсиона и на пьезопреобразователь крутичьных колебаний , который поэтому, часто выходит из стро .but when the load of the vibromotor changes, the resonance frequency of the torsion changes, therefore the speed of rotation also changes. In addition, during the reciprocating movement of the torsion with the lead element, relatively large forces are created acting on the mount of the torsion and on the piezo-transducer of torsional vibrations, which therefore often fails.

Недостатком  вл етс  также повышенна  шумность двигател .The disadvantage is also increased engine noise.

. Цель изобретени  - повышение равномерности вращени  и долговечности, а также уменьшение шумности двигател .. The purpose of the invention is to improve the uniformity of rotation and durability, as well as reducing engine noise.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в вибродвигателе, содержащем корпус, ротор в подшипниковых опорах, соосно которому в корпусе размещей кольцевой пьезоэлектрический преобразователь крутильных колебаний , и блок питани , двигатель снабжен двум  металлическими кольцами, одно из которых укреплено на цилиндрической поверхности преобразовател , а другое укреплено внутри корпуса с охватом ротора, при этом полость корпуса заполнена реологической жидкостью.The goal is achieved by the fact that in a vibromotor comprising a housing, a rotor in bearing supports, coaxially placed in the housing with an annular piezoelectric torsional vibration transducer, and a power supply unit, the engine is equipped with two metal rings, one of which is fixed on the cylindrical surface of the converter, and the other is fixed inside the housing with the scope of the rotor, with the housing cavity filled with rheological fluid.

Блок питани  двигател  содержит источник электрических колебаний, соединенный с пьезоэлектрическим преобразователем и фазовращателем, а к выходам последнего подсоединены ротор и через противоположно направленные диоды металлические кольца .The engine power supply unit contains a source of electrical oscillations connected to a piezoelectric transducer and a phase shifter, and a rotor and metal rings through oppositely directed diodes are connected to the outputs of the latter.

На фиг. 1 приведен двигатель, обща  схема; на фиг. 2 - схема блока питани .FIG. 1 shows the engine, general scheme; in fig. 2 is a power supply unit diagram.

Вибродвигатель содержит герметический корпус 1, выполненный из диэлектрического материала, ротор 2 с обоймой, охватывающей кольцевой пьезоэлектрический преобразователь 3 с пассивной металлической обкладкой 4 и металлическим кольцом 5. Обкладка 4 неподвижно прикреплена к крышке 6 корпуса. К ней же прикреплено металлическое кольцо 7, которое с небольшим зазором охватывает обойму ротора. Кольца 5 и 7 электрически изолированы друг от друга и от обоймы ротора.The vibration motor contains a hermetic housing 1 made of a dielectric material, a rotor 2 with a holder covering a piezoelectric ring 3 with a passive metal lining 4 and a metal ring 5. The lining 4 is fixedly attached to the cover 6 of the housing. A metal ring 7 is attached to it, which covers the rotor cage with a small gap. Rings 5 and 7 are electrically isolated from each other and from the rotor holder.

Блок питани  содержит источник 8 электрических колебаний, настроенный на частоту резонанса преобразовател , фазовращатель 9, например, в виде RL-цепочки, смещающей фазу колебаний источника на ±, и два диода 10 и 11, подключенные к кольцам 5 и 7.The power supply unit contains an electrical oscillation source 8 tuned to the resonant frequency of the converter, a phase shifter 9, for example, in the form of an RL-chain, bias the source oscillation phase by ±, and two diodes 10 and 11 connected to rings 5 and 7.

Корпус вибродвигател  заполнен реологической жидкостью (веществом), котора  мен ет свою в зкость от приложенного электрического напр жени .The vibromotor case is filled with a rheological fluid (substance) that changes its viscosity from the applied electrical voltage.

Вибродвигатель работает следующим образом .The vibrator works as follows.

При подключении источника 8 питани  к преобразователю 3, внешнее металлическое кольцо 5 начинает совершать крутильные колебани . Когда углова  скорость кольца преобразовател  направлена, например по часовой стрелке, к обойме ротора 2 и кольцу 5 подаетс  электрическое напр жение и жидкость, котора  находитс  в зазоре между ними, мен ет свою в зкость вплоть до полного затвердевани . При этом происходит поворот ротора 2 вместе с кольцом 5 преобразовател  3. При изменении знака угловой скорости преобразовател  3 на обратный (т.е. против часовой стрелки), на ,пр жение подводитс  к неподвижному металлическому кольцу 7 и к обойме ротора 2,When the power supply 8 is connected to the converter 3, the outer metal ring 5 begins to perform torsional vibrations. When the angular velocity of the converter ring is directed, e.g. clockwise, electrical voltage is applied to the rotor ring 2 and ring 5 and the fluid that is in the gap between them changes its viscosity until it solidifies. When this happens, the rotor 2 rotates together with the converter unit ring 5. When the sign of the angular velocity of the converter 3 is reversed (i.e., counterclockwise), the voltage is applied to the fixed metal ring 7 and to the rotor holder 2,

жидкость между ними затвердевает и вал тормозитс . В дальнейшем процесс повтор етс . Очередность подачи импульсов, подключаемых к выводам И и III, осуществл ют диоды 10 и 11.the fluid between them hardens and the shaft brakes. In the following, the process is repeated. The sequence of the pulses connected to the terminals And and III, is carried out by diodes 10 and 11.

Дл  изменени  направлени  вращени  ротора 2 измен ют знак сдвига фаз фазовращателем с + J- наСкорость вращени  ротора зависит от частоты и амплитуды колебаний преобразовател , а также от характеристики электрореологической жидкости.To change the direction of rotation of the rotor 2, the phase shift sign of the phase shifter is changed from + J- to. The speed of rotation of the rotor depends on the frequency and amplitude of oscillations of the converter, as well as on the characteristics of the electrorheological fluid.

Исследовани  предлагаемого вибродвигател  показывают, что равномерность вращени  повыщ-аетс  на 20-25%- Двигатель долговечен и практически бесщумен благодар  отсутствию трущихс  деталей.Studies of the proposed vibromotor show that the rotational uniformity rises by 20-25% - The engine is durable and practically silent due to the absence of rubbing parts.

Claims (2)

1.Вибродвигатель, содержащий корпус, ротор в подшипниковых опорах, соосно которому в размещен кольцевой пьезоэлектрический преобразователь крутильных колебаний, и блок питани , отличающийс  тем, что, с целью повыщени  равномерности движени , долговечности и уменьщени  щума, двигатель снабжен двум  металлическими кольцами, одно из которых укреплено на цилиндрической поверхности преобразовател , а другое укреплено внутри корпуса с охватом ротора, при1. A vibration motor, comprising a housing, a rotor in bearing supports, coaxial with which a ring piezoelectric transducer of torsional vibrations is located, and a power supply unit, characterized in that, in order to increase the uniformity of movement, durability and reduce noise, the motor is equipped with two metal rings, one of which is mounted on the cylindrical surface of the converter, and the other is strengthened inside the housing with rotor coverage, with 0 этом полость корпуса заполнена реологической жидкостью.This housing cavity is filled with rheological fluid. 2.Вибродвигатель по п. 1, отличающийс  тем, что блок питани  содержит источник электрических колебаний, соединенный с пьезоэлектрическим преобразователем и фазовращателем, а к выходам последнего подсоединены ротор и через противоположно направленные диоды металлические кольца .2. A vibration motor according to claim 1, characterized in that the power supply unit contains an electrical oscillation source connected to a piezoelectric transducer and a phase shifter, and a rotor and metal rings through oppositely directed diodes are connected to the outlets of the latter. Источники информации, 0 прин тые во внимание при экспертизеSources of information 0 taken into account in the examination 1.Патент Франции № 2277458, кл. Н 02 п 11/00, опублик. 1975.1.Patent of France No. 2277458, cl. H 02 P 11/00, published. 1975. 2.Авторское свидетельство СССР2. USSR author's certificate № 604058, кл. Н 02 N 11/00, 1976 (прототип ).No. 604058, cl. H 02 N 11/00, 1976 (prototype). -0 Jjr-0 jjr (puf. 1(puf. 1