ДВИГАТЕЛЬ

ДВИГАТЕЛЬ


RU (11) 2075155 (13) C1

(51) 6 H02N2/12 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 5040080/25 
(22) Дата подачи заявки: 1992.04.27 
(45) Опубликовано: 1997.03.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Авторское свидетельство СССР N 590535, кл. F 16 Н 59/00, 1978. 
(71) Заявитель(и): Чесноков Герман Александрович; Морозов Валерий Петрович; Колесников Дмитрий Павлович; Иванов Виктор Алексеевич; Котов Валерий Аронович 
(72) Автор(ы): Чесноков Герман Александрович; Морозов Валерий Петрович; Колесников Дмитрий Павлович; Иванов Виктор Алексеевич; Котов Валерий Аронович 
(73) Патентообладатель(и): Чесноков Герман Александрович; Морозов Валерий Петрович; Колесников Дмитрий Павлович; Иванов Виктор Алексеевич; Котов Валерий Аронович 

(54) ДВИГАТЕЛЬ 

Использование: безредукторные реверсивные приводы в устройствах позиционирования, в робототехнике. Сущность изобретения: двигатель содержит ротор в виде тела вращения, установленный с зазором внутри ведущего элемента, осцилляторы, размещенные между корпусом и ведущим элементом перпендикулярно его оси и под углом друг к другу. Рабочая поверхность ротора выполнена конической, а ведущего элемента - тороидальной. Ротор установлен с возможностью осевого перемещения. 3 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к двигателям преимущественно вращательного движения, основанным на преобразовании механических колебаний источников механических колебаний осцилляторов, связанных с ведущим элементом, находящимся во фрикционном взаимодействии с ведомым элементом ротором, во вращательное движение последнего.

Известен двигатель устройство для преобразования колебательных движений во вращательное [1] Двигатель содержит размещенные в корпусе ведущий элемент с рабочей поверхностью в виде поверхности вращения, источники механических колебаний осцилляторы, размещенные между корпусом и ведущим элементом, установленные под углом друг к другу в плоскости, перпендикулярной оси ведущего элемента, и ведомый элемент ротор в виде тела вращения, с рабочей поверхностью в виде поверхности вращения, установленный соосно с ведущим элементом, с зазором между их рабочими поверхностями.

Недостаток такого двигателя состоит в том, что оптимальные условия работы двигателя при фиксированном зазоре между рабочими поверхностями ведущего и ведомого элементов выдерживаются лишь при фиксированном же значении амплитуды колебаний осцилляторов, которая при изменении частоты питающего напряжения меняется. Кроме того, за счет жесткой установки в радиальном направлении ведущего и ведомого элементов контактные усилия между их рабочими поверхностями могут выходить ха оптимальные.

В основу изобретения положена задача создания двигателя, преобразующего механические колебания осцилляторов через посредство ведущего элемента во вращательное движение ведомого элемента ротора, с такими конструктивными особенностями его выполнения, которые позволили бы оптимизировать условия работы двигателя в широком диапазоне регулирования частоты вращения.

Поставленная задача решается тем, что в двигателе, преобразующем механические колебания во вращение, содержащем корпус, установленные в корпусе ведущий элемент с рабочей поверхностью в виде поверхности вращения, источники механических колебаний (осцилляторы), размещенные между корпусом и ведущим элементом под углом друг к другу в плоскости, перпендикулярной оси ведущего элемента, и ведомый элемент ротор с рабочей поверхностью в виде поверхности вращения, установленный соосно с ведущим элементом с зазором между их рабочими поверхностями, согласно изобретению, ротор размещен внутри ведущего элемента, рабочая поверхность ротора выполнена конической, а ведущего элемента

тороидальной (в виде элемента тора), при этом ротор установлен с возможностью осевого перемещения.

На фиг. 1 изображен двигатель (поперечный разрез) с коническим ротором и ведущим элементом с двумя осцилляторами, установленными под прямым углом друг к другу между ними согласно изобретению;

на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1, в котором рабочая поверхность ротора выполнена конической, а ведущего элемента тороидальной, при этом ротор установлен с возможностью осевого перемещения;

на фиг. 3 двигатель (поперечный разрез) с ведущим элементом с четырьмя осцилляторами, установленными под прямым углом друг к другу;

Двигатель, использующий для вращения ротора механические колебания, в частности ультразвуковой частоты, содержит корпус 1, в котором установлен ротор 2 в подшипниках 3 и 4 (фиг. 1 и 2). Ротор 2 размещен внутри ведущего элемента 5 с укрепленными на нем осцилляторами 6А, 6В, которые другими концами укреплены на корпусе 1. Ротор 2 размещен внутри ведущего элемента 5 соосно, с постоянным зазором по окружности.

Между корпусом 1 и ведущим элементом 5 с противоположных осцилляторам сторон установлены демпфирующие прокладки 7А, 7В. Минимальное количество осцилляторов в двигателе такого типа два при расположении их под углом друг к другу, в частности под прямым. В показанном на фиг. 3 двигателе использованы две пары осцилляторов 6А 6В; эта схема эквивалентна схеме фиг. 1, так как каждая пара оппозитно установленных осцилляторов в двигателе фиг. 3 работает в противофазе и ведет себя фактически как одиночный осциллятор в двигателе фиг. 1.

Обращенные друг к другу рабочие поверхности ротора 2 и ведущего элемента 5 выполнены в виде поверхностей вращения, как показано на фиг. 2, одна из них (ротор 2) конической, а другая (ведущий элемент 5) как часть тороидальной. При этом ротор 2 установлен с возможностью контролируемого осевого перемещения для изменения зазора между ротором и ведущим элементом 5.

Для установки ротора 2 в требуемое положение служат винт 8 со сферическим упором и пружина сжатия 9, размещенная между корпусом 1 и установленным на роторе 2 упорным подшипником 10.

Двигатель работает следующим образом.

При подаче на осцилляторы 6А, 6В (6В-6Д) питания УЗ частоты, сдвинутой по фазе на 90o, ведущий элемент 5 приводится в движение, при котором его центр перемещается по круговой траектории; при фрикционном контакте рабочих поверхностей ведущего элемента 5 и ротора 2 последний приводится в движение за счет различной окружной длины линии контакта сопряженных поверхностей (при указанной выше форме сопряженных поверхностей ведущего элемента и ротора контакт между ними осуществляется по окружностям).

Необходимый контакт между рабочими поверхностями достигается изменением величины кольцевого зазора между рабочими поверхностями ротора 2 и ведущего элемента 5 при осевом перемещении ротора; одновременно это приводит и к изменению частоты вращения, так как угол поворота ротора за каждый цикл движения ведущего элемента составляет o= 2/Dp рад, где , Dр - соответственно величины зазора и диаметр ротора.

Двигатель может найти применение в качестве безредукторного привода в различных областях техники, в частности в устройствах позиционирования различного типа (приводы дисководов, принтеров, плоттеров), в приводимых узлах дозирующих устройств и др. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Двигатель, преобразующий механические колебания во вращение, включающий корпус, установленные в корпусе ведущий элемент с рабочей поверхностью в виде поверхности вращения, источники механических колебаний осцилляторы, размещенные между корпусом и ведущим элементом перпендикулярно к его оси и под углом друг к другу, и ведомый элемент ротор в виде тела вращения, установленный соосно с ведущим элементом с зазором между их рабочими поверхностями, отличающийся тем, что ротор размещен внутри ведущего элемента, рабочая поверхность ротора выполнена конической, а ведущего элемента - тороидальной, при этом ротор установлен с возможностью осевого перемещения.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Электроника и электротехника




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+автомобильная -сигнализация".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "датчик" будут найдены слова "датчик", "датчики" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("датчик!").


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru