Устройство микроперемещений

Устройство микроперемещений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(l9) (I )) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Н 01 (. 41/12

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

С)ПИСАНИЕ ИЗС)БРЕТЕНИЯ в "" "", и

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54)(57) УСТРОЙСТВО МИКРОПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащее магнитострикционный рабочий орган, выполненный в виде стерж(21) 3003329/25 (22) 04.11.80 (46) 15.10.93. Бюл. hb 37-38 (71) Уфимский авиационный институт им.

Серго Орджоникидзе (72) С.Т.Кусимов, А.З.Тлявлин, В.Ф.Смоленков и П.А.грахов (56) Авторское свидетельство СССР

М 378306, кл. Н 01 (41/14, 1971.

Михайлов О.П. Магнитострикционные устройства. В кн.: Электромагнитные и магнитные устройства в станкостроении, M.:

Машиностроение, 1974, с. 153-167. ня с положительным коэффициентом магнитострикции, помещенный в стакан с отрицательным коэффициентом магнитострикции, и катушку намагничивания, подключенную к регулируемому источнику питания, о т л ича юще еся твм,что,с целью увеличения точности величины перемещений и расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены датчик упругих деформаций рабочего органа, задатчик, блок сравнения и блок управления, причем один из входов блока сравнения соединен с выходом задатчика, второй его вход — с выходом датчика упругих деформаций, выход блока сравненйя через блок управления подключен к управляемому источнику питания.

936766

Изобретение относится к области прецизионного. приборостроения и касается устройств точных линейных микроперемещений в узлах контрольно-иэмеоительных и оптико-механических приборов.

Изобретение может найти применение в станкостроении и других областях техники для осуществленив малых точных перемещений.

:Известно устройство микроперемещений, содержащее Магнитострикционный стержень, один конец которого закреплен, а другой связан с перемещаемым обьектом, и катушку намагничивания, подключенную к регулируемому источнику питания.

Такое устройство не обеспечивает достаточной точности микроперемещений изза гистереэиса материала стержня и влияния температуры на величину деформации.

Известно также устройство микреперемещений, содержащее магнитострикционный рабочий орган, выполненный в виде стержня с положительным коэффициентом магнитострикции, помещенного в стакан с отрицательным коэффициентом магнитострикции, и катушку намагничиваиия, подключенную к регулируемому источнику питания.

В данном- устройстве устранено влияние теплового режима на точность осуществления перемещений эа счет того, что рабочий орган является дифференциальным, Магнитострикционные деформации эвон ев рабочего органа складываются, а их .температурн ые деформации вычитаются.

Несмотря на зто.точность перемещений ос гается невысокой. Дело в том, что величина перемещения выходного конца устройства связана с возбуждающим магнитным полем неоднозначно и зависит от величины нагрузки и гистерезисных факторов материала магнитострикционных элементов. 3m ограничивает функциональные возможности устройства, s частности, возможность его применения в автоматических или программных комплексах..

Целью изобретения является увеличение точности величины перемещений и расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что устройство микраперемещений, содержащее магнитострикционный рабочий орган. выполненный в виде стержня с положительным коэффициентом магнитострикции, помещенного в стакан с отрицательным коэффициентом магнитострикции, и катушку намагничивания, подключенную к регулируемому источнику питания, в него дополнительно введены датчик упругих деформаций рабочего органа, задатчик, блок сравнения и блок управления, причем один из входов блока сравнения соединен с эадатчиком, второй его вход — с выходом дат5 чика упругих деформаций, выход блока сравнения через блок управления подключен к управляемому источнику питания.

На чертеже схематично изображено устройство микроперемещений.

10 Устройство содержит магнитострикционный рабочий орган, состоящий иэ стержня с положительным коэффициентом магнитострикции 1, например из пермендюра, и стакана 2 с отрицательным козффи15 циентом магнитострикции, например иэ никеля, катушку намагничивания 3, размещенную на стержне, регулируемый источник питания 4, подключенный к катушке, а также датчик упругих деформаций рабочего

20 органа 5, блок управления 6, блок сигналовзадатчиков 7 и блок сравнения 8.

Устройство работает следующим образом. Сведения о деформациях, которые необходимо вызвать в теле рабочего органа

25 для осуществления требуемого микроперемещения. задаются с помощью задатчика 7.

Соответствующий требуемым деформациям сигнал поступает на первый вход блока сравнения 8. 8 первый момент времени на

30 второй вход блока сравнения сигнал с датчика упругих деформаций 5 не поступает и на вход блока управления 6 поступает сигнал на увеличение интенсивности магнитного поля. Выходной сигнал блока 6 управляет

35 регулируемым источником питания 4, к которому подключается обмотка намагничивания 3. По мере нарастания интенсивности

MBlHNTH0Fo поля в теле рабочего органа, вследствие магнитострикционного зффек»

40 та, возникают соответствующие этой интенсивности упругие ° деформации, Пермендюровый стержень 1 удлиняется, никелевый стакан 2 укорачивается и перемещают нагрузку, При этом с датчика 5,на

45 второй вход блока сравнения 8 будет поступать нарастающий сигнал. Когда сигнал с датчика 5 сравняется с сигналом блока 7, исчезнет управляющий сигнал блока сравнения 8 и прекратится увеличение интен50 сивности магнитного поля.

Если Flo какой-либо причине (например при изменении параметров нагрузки) произошло изменение деформации в теле рабочего органа, то изменится сигнал

55 датчика 5 и блок сравнения 8 выдает сигнал на увеличение или уменьшение интенсивно.сти магнитного поля, Изменение интенсивности прекратится как только сигнал датчика 5 уравняется с задающим сигналом блока 7.

Я36766

5 (56) Авторское свидетельство СССР

Ьй 378306, кл. Н 01 1 41/14,:ч71.

Редактор О, Колоскова Твхред М. Моргентал Коррвктбр A. Обручар

Тираж Подписное.

HllO "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/6

Заказ 3181

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, улЛ агари а, 101

Для отработки другого микроперемещения изменяют сигнал блока 7. Соответственно этому сигналу последовательно . проходят изменения интенсивности магнитного поля, упругого состояния рабочего органа и положения выходного конца преобразователя. и далее устройство работает как описано выше.

Таким образом, введение обратной свя.зи в устройство микроперемещений существенно повышает точность величины

% перемещений, благодаря чему расширяются функциональные возможности применения устройства.

Михайлов О. П. Магнитострикционные устройства. 8 кн.; ЗлвктромаЬитные и маг t0 нитные устройства в станкостроении. M„

Машиностроение, 1S74, с. 153-167.