Вибродвигатель

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при разработке вибродвигателей. Целью изобретения является повышение скорости и момента вращения ротора за счет увеличения амплитуды крутильных колебаний. Вибродвигатель содержит концентратор продольно-крутильных колебаний в виде ступенчатого цилиндра, с широкой 1 и узкой 2 частями, ротор 3, стержневые резонаторы 4 продольных колебаний, закрепленные наклонно на боковой поверхности широкой части 1 концентратора, вибропреобразователь в виде пьезоэлементов 5 с пассивной накладкой 6, при этом торцы наклонных стержневых резонаторов 4 выполнены ступенчатыми, длина резонаторов от боковой поверхности концентратора равна четверти длины волны продольных колебаний, а длина их широкой части до начала ступени равна четверти длины волны изгибных колебаний. 2 ил.

дэигг

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при разработке вибродвигателей.

Цель изобретения - повьппение скорости и момента вращения ротора за счет увеличения амплитуды крутильных колебаний.

На фиг, 1 показан вибродвигатель разрез; на фиг, 2 - ступенчатый концентратор , вид сверху.

Устройство содержит концентратор продольно-крутильных колебаний в нн- де ступенчатого цилиндра с широкой частью 1 и узкой полой приводной частью 2, ротор 3, поджатый к приводной части 2 концентратора, стержневые pe3OHaTopbh 4 продольных коле-- баний, закрепленные на боковой поверхности пп рокой части 1 концентратора касательно к ней, пьезопреобра- зователь в виде пьезоэлементов 5 с пассивной накладкой 6, соединенный с торцом широкой части 1 концентратора и узкой части 2 равна четверти длины волны крутильных колебаний в стержне. Торцы стержневых наклонных резонаторов 4 выполнены ступенчатыми , их длина от боковой поверхности концентратора равна четверти длины волны продольных колебаний, а длина их широкой части до начала ступени равна четверти длины волны изгибных колебаний.

Устройство работает следующим образом.

При возбуждении пьезоэлемептов 5 от источника высокочастотных электрических колебаний (не показан) в них возникают продольные ультразвуковые механические колебания. Распространяясь в концентраторе, эти колебания возбуждают колебательные смещения различного типа, в т.ч. радиальные и крутильные, которые возбуждают в наклонных стержнях 4 продольные и изгибные колебания. Наклонные стержни 4, благодаря своей геометрической форме и резонансньи- размерам, усиливают эти колебания. Резонансные наклонные стержни 4 формируют крутильные колебания в привоной части 2 концентратора следующим образом. Радиальные и крутильные колебания, располагаемые в широкой части 1 концентратора, возб гждают в наклонных стержнях 4 одновременно продольные и изгибные колебания. Поскольку скорость распространении

волн продольных и изгибных колебаний различна, то за четверть периода колебаний они пройдут различные расстояния . Продольные достигнут конца наклонных стержней, а изгиб)1ые - TojrbKo первых коротких ступеней данных стержней. Эти размеры равны четверти длины волны указанных типов

колебани. Затем они одпопременно отражаются и череч с. и /дующут четверть периода кс.лг-блни так же од:п време})но и в ф.лте подойдут к боковог noi epxHocTH iiiH)5OKOii чагт1 1

Kfir-nienTpaTopa и Hfii uiuyT w Heii ког.-- центра1шю колебательных сме1це 1ий. Так как наклоннрче гтержг и распо ож; -- ны под углом к ишрокой части гтупаии 1 концентратора, то коле/(ательные

сме1 ;ения, вызванные yкaзa i lI I fи типами волн, будут способствовать форми- рова} ию в широкой ступени 1 конце 1т- ратора крутильных колебани. При приходе двух волн в заданную точку или зону в одной фазе, их действие складывается , поэтому концентрация крутильных колебаний существенно увели- 4HBaeTQH. Крутильные колебания повышенной амплитуды расиространяются .начала в пгнрокой ступени I, а затем г ереходят в узкую ступень 2 концентратора и допслнителг.-но усиливаются за счет перепада площадей поперечньс: сечений шпрокой 1 и узкой 2 ступеней

концентратора. Распространяясь в концентраторе , крутильные колебания накладываются на продольные колебания и превраи аются в продольно-крутиль-- ные. Энергией продольно-крутильных

колебаний, приходипшх в приводную зону к узкой ступени 2, приводится во вpa. ротор 3.

Преимуществом предлагаемого вибро- двиг ателя является существенное увеличение скорости 53% и момента вра- 01ения 15% за счет повышения амплитуды колебательных смещений крутильных колебаний. Это достигнуто благодаря одновременном использованию продольных и изгнбльгх колебаний, формируемых в наклонных с:тупе11ча гых стержнях .

Форму

изобретения

Виб-юдвигатель, сг держащий вибро- преобразователь, ротор и концентра- 1 ор продольнстчсрутильных колейапий в виде ступенчатого 1Ц1Пиндра, узкая

приводная часть которого вьтолнена полон и поджата к ротору, широкая часть по торцу соединена с вибропреобразователем , а на боковой поверхности широкой части касательно к ней закреплены наклонные стержневые резонаторы продольных колебаний, при этом высота узкой и широкой частей ступенчатого цилиндра равна четверти длины волны крутильных колебаний, отличающийся тем, что.

1239

с целью повышения скорости и момента вращения ротора за счет увеличения амплитуды крутильных колебаний, тор- цы наклонных стержневых резонаторов выполнены ступенчатыми, длина резонатора от боковой поверхности концентратора равнА четверти длины волны продольных колебаний,а длина их ши- 10 рокой части до начала ступени равна четверти длины волны изгибных колебаний .