ВАЖНЫЕ НОВОСТИ
Атомный ледокол «Урал» Росатомфлота завершил переход в порт приписки Мурманск

29 ноября универсальный атомный ледокол «Урал» прибыл в порт приписки Мурманск. Переход из Санкт-Петербурга занял шесть суток. «Универсальный атомный ледокол «Урал» проекта 22220 наглядно демонстрирует самодостаточность страны в технологической и промышленной отраслях, - отметил и.о. генерального директора ФГУП «Атомфлот» Леонид Ирлица. - Более 90% оборудования на ледоколе произведено отечестве...

Платформа Ростеха по управлению ресурсами предприятий заместит зарубежные аналоги

«РТ-Проектные технологии» Госкорпорации Ростех совместно с компанией «Диасофт» разработали программную платформу RT ERP по управлению ресурсами для предприятий из различных отраслей экономики, в том числе в атомной промышленности. Продукт, позволяющий заместить аналогичные решения западных вендоров, был представлен на Международном форуме «Атомэкспо – 2022» в Сочи. Платформа RT ERP предна...

25 и 26 ноября в Якутии пройдет форум «Цифровой алмаз»

На площадке мероприятия соберутся главы регионов и представители федеральных и региональных органов власти, руководители крупных компаний, работающих в сфере ИТ, цифровых медиа и игровых технологий. Они обсудят проблемы, возникшие в отрасли из-за резко осложнившейся внешнеполитической ситуации, и перспективы развития России как передовой технологической державы. Пленарное заседание Форума будет...

В 28-й раз стартовала "Металл-Экспо"!

В Москве открылась 28-я Международная промышленная выставка "Металл-Экспо-2022". Свои возможности представят более 400 компаний из России и 15 стран ближнего и дальнего зарубежья. Общая площадь стендов составит 24 тыс. кв.м. В павильоне №3 ЦВК Экспоцентр развернется экспозиция производителей оборудования "МеталлургМаш", а в павильонах №2 и №8 разместятся предприятия металлургии, металлообработки,...

Самолету Ту-214 СЛО «Россия» присвоено имя Андрея Туполева

26 октября состоялась торжественная церемония присвоения самолету Ту-214 ФГБУ «Специальный летный отряд «Россия» имени выдающегося авиаконструктора Андрея Николаевича Туполева. Торжественная церемония была приурочена к 100-летнему юбилею со дня основания конструкторского бюро ПАО «Туполев» Объединенной авиастроительной корпорации. Символическая табличка с именем Андрея Туполева была установлена...

К 2030 году Росатом планирует стать ключевым поставщиком водорода и водородных технологий на глобальном энергетическом рынке

Об этом рассказала руководитель направления частного учреждения «Наука и инновации» (входит в Госкорпорацию «Росатом») Екатерина Солнцева на панельной сессии «Приоритеты развития технологий водородной энергетики и CCUS». Мероприятие прошло в Москве в рамках I Научно-практической конференции «Территория энергетического диалога» Международного форума «Российская энергетическая неделя». В сессии т...

29 Декабря 2009

Пьезодвигатель линейного перемещения

Пьезодвигатель линейного перемещения

Изoбретение oтнocитcя к двигателям прецизиoннoгo перемещения. Техничеcкий результат: увеличение тягoвoгo уcилия и пoвышение надежнocти двигателя. Сущнocть: пьезoдвигатель включает пoдвижную рабoчую чаcть и группу передвигающих прoдoльнo дефoрмирующихcя параллельных пьезoпреобразователей c идентичными размерами. Пьезопреобразователи конcольно закреплены на подвижной рабочей чаcти, а их cвободные концы жеcтко cвязаны c направляющими элементами, взаимодейcтвующими c фрикционным держателем. Фрикционный держатель выполнен c возможноcтью продвижения направляющих элементов при воcстановлении пьезопреобразователей до исходных размеров. Количество пьезопреобразователей с направляющими элементами в группе выбирают из условия возможности выделения в ней подгруппы, включающей менее половины их общего количества, например три и более.

Проект относится к области точного машиностроения и касается пьезоэлектрических линейных шаговых двигателей фрикционного действия для механического перемещения объекта вдоль одной координаты, которые могут найти применение для прецизионного перемещения объектов с микро- и нанометровой точностью.

Известно пьезоэлектрическое устройство, содержащее две группы стержневых пьезопреобразователей, консольно закрепленных в корпусе параллельно оси подвижного элемента в виде выходного вала. Каждая группа включает три пьезопреобразователя, равномерно расположенных по окружности. Между их свободными концами, снабженными фрикционными опорными элементами, с натягом установлен выходной вал. Для осуществления перемещения выходного вала электрическое напряжение поочередно подают на пьезопреобразователи одной, а затем второй группы, перемещая концы пьезопреобразователей относительно выходного вала в одном направлении. Затем электрическое напряжение со всех пьезопреобразователей обеих групп одновременно снимают. В результате выходной вал перемещается на один шаг (описание к патенту RU 2045128, МПК 6 H02N 2/02, Н01 41/09, 1995.09.27).

В известном техническом решении выбор взаимного расположения подвижного рабочего элемента и пьезообразователей не позволяет полностью использовать тяговые возможности последних, т.к фрикционная связь между пьезопреобразователями и перемещаемым ими валом определяется изгибной деформацией самих пьезопреобразователей.

Задача изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик пьезоэлектрического линейного двигателя фрикционного действия.

Технический результат - увеличение тяговых усилий и повышение надежности двигателя.

Технический результат достигается тем, что в пьезодвигателе линейного перемещения, включающем подвижную рабочую часть и группу передвигающих продольно деформирующихся параллельных с идентичными размерами консольно закрепленных пьезопреобразователей, последние закреплены на подвижной рабочей части, а их свободные концы жестко связаны с направляющими жесткими элементами, зажатыми во фрикционном держателе, выполненном с возможностью продвижения направляющих элементов при восстановлении пьезопреобразователей до исходных размеров, при этом количество пьезопреобразователей с направляющими элементами в группе выбирают из условия возможности выделения в ней подгруппы, включающей менее половины общего количества пьезопреобразователей.

На чертеже пьезодвигатель показан схематично.

Пьезодвигатель содержит подвижную рабочую часть 1, например, в виде каретки, размещенной на опорной поверхности (не показаны), группу в количестве более 2-х пьезопреобразователей 2 продольной деформации, взаимно параллельных и с идентичными размерами. Пьезопреобразователи 2 консольно закреплены на рабочей части 1, что позволяет максимально использовать их тяговые усилия. На свободных концах пьезопреобразователей 2 закреплены жесткие направляющие элементы 3, являющиеся их продолжением. Пьезопреобразователи 2 с направляющими элементами 3 ориентированы параллельно направлению перемещения подвижной части 1. Свободные концы направляющих элементов 3 размещены в неподвижном фрикционном держателе 4, обеспечивающем жесткую пошаговую фиксацию свободных концов пьезопреобразователей 2 в процессе их продольного осевого деформирования и возможность продвижения направляющих 3 на величину шага подвижной рабочей части 1 при восстановлении пьезопреобразователей 2 до исходных размеров.

Работа пьезоэлектродвигателя осуществляется пошаговым перемещением рабочей части 1, при котором совершение шага включает два этапа.

На первом этапе при зафиксированных в фрикционном держателе 4 свободных концах направляющих элементов 3 на все n пьезопреобразователей 2 одновременно подают одинаковое электрическое напряжение. Под действием напряжения пьезопреобразователи деформируются в продольном направлении, и каретка 1 перемещается на шаг.

На втором этапе напряжение сбрасывается до нуля на части k1 группы пьезопреобразователей 2, которая меньше половины общего количества n пьезопреобразователей 2(k11 направляющие и равная 2 µF k1 (где µ - коэффициент трения покоя между поверхностями направляющих элементов и фрикционного держателя, a F - сила сдавливания направляющих элементов фрикционным держателем), меньше силы трения 2µF(n-k1), действующей со стороны фрикционного держателя на неподвижные (n-k1) направляющие элементы.

Затем продвигаются следующие k2 направляющие элементы (k2

На этом заканчивается шаг перемещения каретки. Последующие шаги производятся аналогично.

Конструкция заявленного пьезодвигателя позволяет значительно увеличить тяговое усилие пьезодвигателя за счет последовательного продвижения направляющих элементов. Тяговое усилие двигателя определяется разностью n - 2к, где k - количество одновременно продвигаемых направляющих элементов. При к=1 тяговое усилие будет максимальным.

Кол-во просмотров: 11995
На правах рекламы