Устройство микроперемещений

 

Изобретение относится к электроавтоматике и может быть испольэо вапо для точного позиционирования различных объектов в приборостроении , измерительной технике, оптикомеханической лронглпленности. Изоб-, peTeime направлено на повьпнение статической и динамической точности позициоинрования за счет более полного использования свойств материалов при работе на изгиб. Устройство состоит из активного элемента, установленного консольно, и обмотки возбуждения. Активный элемент выполнен многослойным из магнитострик- 1 ;иониых пластин. Изгиб активного элемента возникает из-за того, что слои, лежащие выте нейтральной плоскости , имеют положнтельмьй, а ниже - отрицательный коэффициенты.магнитострикгдии. По обе стороны от нейтральной плоскости на высоте 2/3 от суммарной толщины половины .зктивного элемента размещены слои из ферритового материала. Для получения высокой точности рекомендовано шесть слоев в активном элементе. 2 з.п. ф-лы, t ил. о о (Л

Союз совЕтсних социАлистичесних

ЩДЪЬЛИН (l((l @ @ (Il) гОСУДРРСТНЕННЫЙ ОМИтЕт СССР пО делАм изОБретений и ОтиРытий (4б) 23.07,93. Бюл. 27 (2I) 4047048/25 (22) 3).03.86 (71) Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) П,A.Грахов, С.Т.Кусниов„

Д.В.Леиеш и И.A.A@àíàñüåâà (56) Патент CHIA к(2542075, кл. 310-26, f981.

Филлипов Б.И. и др. Изгибные колебания иногослойных иагнитострикционнык пластин. ЖТФ, к 1, 1977, с. 21б. (54) УСТРОЙСТВО МИКРОПЕРЕ1ПЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к электроавтоматике и может быть использовано для точного позиционирования различных объектов в приборостроении, измерительной технике, оптикомеханической промышленности. Изоб-, (51)5 Н 02 И 2 00 H Of Е 43 12 ретепие направлено на повышение статической. и динамической точности позиционирования эа счет более полкогo использования свойств материалов при работе на изгиб. Устройство состоит из активного элемента, установленного консольно, и обмотки возбуждения. Активный элемент выполнен многослойным из магнитострикционных пластин. Изгиб активного элемента возникает из-за того, что слои, лежащие выше нейтральной плоскости, имеют положительный, а ниже— отрицательный коэффициенты.магнитострикции. По обе стороны от нейтральной плоскости на высоте 2/3 от суммарной толщины половины активного элемента размещены слои нз ферритовогс материала, Для получения высокой точности рекомендовано шесть слоев в активном элементе. 2 з.п. ф-лы, f ил.

1416027

Иэобрете IHe отнггсится к электротехнике, а именно к исполнительным устройствам мпкроперемешений, и может быть использовано для точного

IIo HIIHoIIHpoIIRIIIsII .различных обьектов в ггриборастроении, машиггостраении, измерительной технике, оптико-механической промгшглеггности.

Иа фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, на фиг. 2 изображен график распределения напряжения в ак ивггом элемен ге при изгибе за счет

MR нитострикциаиных сил а

Устройство содержит активный элегге1гт в виде многослойной пластины, у Которого листы выполнены из магниTOQTpHKIIHOBIlbIX 2!ЯТериалОв (ейе ,фиг. I - вариант шестислойного ггспалг

1 ггейия), причем слои )-3 имеют поло- ц жиггепьггый коэффициент магнитострик1 цигг, а слои гг-6 — отрицательныгг, слои

1 2 и 5 выполнены к тому же из диэг2ектрического ферритового материала и расположены по обе стороны нейт- 25 .ральногг плоскости 7, причем середигга слоев 2 и 5 расположена на высоте

2/3 от суггггарной толщины каждой половины элемента относительна нейтральной плоскости„ Устройства поме- 3Q

meHo в продольное магнитное поле, создаваемое обмоткой 8, и консольно закреплено на осногзании 9.

Из графика на фнг. 2 следует, что . в слоях из ферритового материала возникают минимальные напряжения, что позволяет. создать надежное устройство на основе металло-ферритовой многослойной пластины.

Устройство работает следующим образом.

При подаче на обмотгсу 8 тока пиэ" кой частоты намагничиваются слои 16 из магнитострикционных.материалов, участвующггх в рабочем изгибе. При перемагничивании активного элемента устройства таком достаточна большой частоты или при ступенчатом токовом воздействии основное изгибное воз" цействгге приходится на слои 2 и 5 иэ ферритового материала, в которых минимальны поверхностный эффект и потери на вихревые токи> а спОи из магиитастрикционных материалов 1, 3, 4, 6 играют роль бандажа предохрас

55 няющего ферритовые слои от разруше" ния. При ступеггчатом воздействии ферритовые слои определяют большую крутизну фри нта выхоггггого сигнала, а магнитострикционные металлические сггон позволяют эффективгго демпфировать механические колебания устройства после Отработки ступенчатого ваздейс гвия, чем повьппается точность перемепгения.

Фар мула Hзобретения

1. Устройство микроперемещений, содержащее активный элемент в виде многослойной пластины со слоями глеталлических глагггитострикциоггных материалов, разделенный на две части нейтральной плоскостью, причем с .и, лежащие по одну сторону от иейтра.l ной плоскости, изготовлены из мате" риала с положительным коэффициентом магнитострикции, а по другую — иэ материалов с отрицательным коэффн" циентом, при этом отношение суммарных толщгш слоев по обе стороны от нейтральной плоскости обратно пропорционально корню квадратному из отношения эквивалентных модулей упругости,,и обмотку продольного намагничивания, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения статической и дйггаггической точности, по крайней мере в одну часть актив" ного элемента введен некрайний слой из диэлектрического магнитострикционного ферритового материала, причем его середина расположена на высоте

2/3 толщины соответствующей части активного элемента от нейтральной, плоскости.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью температурной компенсации, слои, расположенные в разных частях элемента от нейтральной плоскости, выполнены иэ ферритавых материалов с коэффициентами температурного расширения, соотношения которых обратно пропорциональны .соотношению коэффициентов линейного расширения основных материалов соответствукнцих частей элемента.

3. Устройство по и. 1, а т л ич а ю щ е е с я тем, что активный элемент выполнен из шести слоев,причем слои нз диэлектрического магнитострикционнога ферритового ггатериала являются средними слоями в каягдой части активного элемента, 1416027 айаг.f

Составитель О.Обрезков

Редактор Т.Федотов Теяред Л.Олийнык Корректор А.Обручар

Заказ 3086

Нодписное

Тираа

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушскал наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое .лредприйтие, r. Уагород, ул. Проектная, 4