Магнитострикционный преобразователь
Патент 873467
Авторы
Магнитострикционный преобразователь
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ
Союз Севетскнк
Соцнаенстнческнк
Респубпнк
li
» .r (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 20Ю979 (21) 281,7660/18-10 (51) М. КЛ. с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—
H 04 R 15/00
В 06 В 1/08
Государственный конктет
СССР по дмаи нзобретений я открытнй
Опубликовано 15 1081 Бюллетень Но 22
Дата опубликования описания 15,1081 (5З) ПЖ 534. 232 (088.8) (72) Авторы изобретения
Э.Н.Коргичев н О.т.оснач (71) Заявитель
I (54) МАГНИТОСТРИКЦИОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
Изобретение относится к электротехнике, машиностроению и может быть использовано в качестве привода рабочих органов металлорежущих станков.
Известен магннтострикционный преобразователь, содержащий два контактирующих рабочих тела, одно из которых выполнено из магнитострикционного материала и помещено в магнитное поле (Ц .
Недостатками этого преобразователя являются чувствительность и сложность его конструкции, вызванная необходимостью целого ряда вспомога- 15 тельных элементов.
Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является магнитострикционный преобразователь, состоящий из двух контактирующих 20 рабочих тел, одно из которых выполнено нз пассивного, а другое из активного магнитострикционного материала, снабженного обмоткой возбуждения и закрепленного на основании 2)25
Однако этот преобразователь имеет малую амплитуду колебаний вследствие того, что только изменение линии рабочего тела, выполненного из магнитострикционного материала, преобра- 30 зуется в относительное смещение двух рабочих тел.
Целью изобретения является увеличение амплитуды колебаний магнитострикционного преобразователя..
Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь введены, пружины, закрепленные одним концом на основании, а другим на теле из пассивного материала, при этом контактирующие поверхности рабочих тел выполнены коническими с углом полуконуса al лежащем в пределах д.тоМ.L90, где *тя — угол трения.
На фнг. 1 изображен предлагаемый преобразователь, общий вид; на: фиг. 2 — разрез A-A на фиг.1.
Преобразователь содержит пассиВное рабочее тело в виде корпуса 1 с конической расточкой, активное магннтострикционное тело 2, выполненное в виде конического стержня с углублениями на его поверхностях и лысками 3, помещенного в расточку корпуса 1, и прикрепленного к основанию пружины 4, прижимакщие пассивное тело - корпус 1 к активному маг» нитострикционному 2 и созлакщие некоторый натяг в соединении корпуса
1 и магнитостриктора 2.
873467
В углублениях, выполненных на поверхности активного тела 2, помещена электрическая обмотка 5, подключенная к источнику питания. Пружины 4 одним концом прикреплены к пассивному телу 1, а другим — к основанию. Активное, тело 2 выполнено из материала, обладающего магнитострикционными свойствами, например никеля, а пассивное 1 — из материала, не обладающего магнитострикционными свойствами, например стали. В 1() стык между телами 1 и 2 введена смазка, обеспечивающая коэффициент трения между ними меньше 0,1.угол 4, полуконуса соединения тел 1 и 2 выбран больше его угла трения, например 6 . 15
Такое соотношение между углом полуконуса и углом трения, а также наличие пружин 4 обеспечивает реверсивную.рабо-, ту магнитострикционного преобразоват.еля . 20
Магнитострикционный.преобразователь работает следующим образом.
Увеличивают напряжение питания электрической обмотки 5, например на а U = 100 В. Это приводит к увеличению напряженности магнитного поля, образуемого электрической обмоткой 5.
Размеры пассивного тела 1 при этом не меняются, а размеры магнитостриктора 2 меняются. Из-за отрицательной магнитострикции никеля, из которого
30 выполнен магнитостриктор, длина его уменьшается, а диаметр увеличивается вследствие известной связи между продольными и поперечными деформациями в твердых телах.
Благодаря тому, что контактирующие поверхности пассивного .1 и активного
2 преобразователя рабочих тел выполнены коническими, увеличивающийся диа.метр активного тела 2, повышает натяг 4р в соединении конических контактирующих поверхностей, и, не деформируя их, вследствие превышения угла полуконуса углом трения, перемещает пассивное тело 1 в осевом направлении,деформи- 4 руя пружины 4. Причем величина смещения Ф определяется выражением .
d"=d" +à, () где <Р— перемещение пассивного тела
1 относительно магнитостриктора 2, вызванное уменьшением длины активного тела 2;
Ф вЂ” перемещение пассивного тела
1.относительно активного 2, вызванное увеличением диамет-. ра последнего.
Таким образом, в предлагаемом магнитострикционном преобразователе перемещение пассивного тела 1, вызванное изменением напряженности магнитного поля путем изменения напряжения . на электрической обмотке 5 питания, формируется изменяющимся осевым размером активного тела 2 (длиной) и его диаметром.
Если предположить, например, что угол полуконуса соединения выбран равным 6, а длина и диаметр активного тела 2 выбраны равными, то при изменении напряжения в электрической обмотке питания, длина активного тела 2 уменьшается на дх, а диаметр, с учетом коэффициента Пуассона;ия0,35, увеличивается на величину 0,35 х.
В соответствии с (1) о0 35Ьх дх . cog.б - — — а2,5дх, 2. т.е. амплитуда предлагаемого преобразователя увеличивается в 2,5 раза.
Формула изобретения
Магнитострикционный преобразователь, состоящий из двух механических контактирующих тел, одно из которых выполнено.из пассивного, а другое из активного магнитострикционного материала, снабженного обмоткой возбуждения и закрепленного на основании, отличающийся тем, что, с целью увеличения амплитуды колебаний, в него введены пружины, закрепленные одним концом на основании, а другим на теле из пассивного материала, при этом контактирующие поверхности рабочих тел выполнены коническими с углом полуконуса
О
*, лежащем в пределахс p(*(90 гдес р — угол трения. источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Ахмечет Л.C. и др. Магнитострикционный привод микроподач, "Станки и инструменты", 1960, М 1.
2. Пуш В.Э. Малые перемещения в станках. Машгиз, 1961, с. 105-109.
873467
4.- A
ФО8. Я
Составитель В. пирогов
Редактор T. Веселова Техред Л.Пекарь. КОРРектоР М.. Шарсыи
Заказ 9079/86 Тираж 701. Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент" г . Ужгород, ул. Проектная, 4