Электростатический двигатель с возвратно-поступательным движением

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЛЬСТВУ

<11744877 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 090 1.78 (21) 2568685/24-25 с присоединением заявки ¹ (51)м. к .

Н 02 N 1/08

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 300680 Бюллетень ¹ 24

Дата опубликования описания 3pp68p (53) УДК621. 318. .56 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В.Л. Дятлов, A.Á. Колмогоров, В. В. Коняшкин, М. К. Луцет и Б.С. Потапов ! (71) Заявитель

Институт математики Сибирского отделения АН СССР (54) ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ С ВОЗВРАТНОПОСТУПАТЕЛЬНЫМ ДВИЖЕНИЕМ

Изобретение относится к области электромеханики и касается электростатических двигателей, в которых электрическая энергия преобразуется в механическое перемещение. Изобретение может быть использовано в реле, устройствах автоматики и вычислительной техники, в других областях, как привод механизмов с возвратно-поступательным движением, а также, как генератор элЕктрической энергии в обращенном варианте.

Известны электростатические двигатели, содержащие две системы моно- 15 литных проводящих пластин, изолированных друг от друга и разделенных зазорами, в которых в результате электростатического взаимодействия, пластины одной системы вдвигаются 20 в зазоры другой системя (1), либо при питании переменным напряжением переходя из зазора в зазор, совершают вращательное движение (2).

Максимальная величина изменяемой емкости таких двигателей мала по отношению к габаритам и весу, что определяет малые тяговые усилия и ограничивает область их применения.

Известен электростатический двигатель с воз вратно-поступательным движением, содержащий изолированные близко расположенные друг над другом тонкие гибкие мембраны (3) .

Известный двигатель преимущественно используется для привода электростатических реле. Мембраны, электростатически: притягиваясь друг к другу и изгибаясь, приводят в движение контакты.

Недостатком двигателя является малый ход приводимых в движение элементов, в данном случае контактов.

Этим ограничивается область применения таких двигателей, как указывалось, в основном областью маломощных электростатических реле.

Целью изобретения является расширение области применения электроста- тических двигателей с возвратнопоступательным движением путем увеличения хода, а также путем обеспечения разнообразия электромеханических характеристик.

Цель достигается тем, что в электростатическом двигателе с возвратнопоступательным движением, содержащем изолированные близко расположенные

744877

5 !

О

55 друг над другом тонкие гибкие мембраны, соседние мембраны многократно скреплены в пакет с помощью подвижных прослоек по части своей площади так, что места скреплений в последующем промежутке между мембранами не совпадают с местами скреплений в предыдущем промежутке, а крайние мембраны скреплены по внешним сгоррнам с монолитными пластинами-приводами; полости между мембранами и скрепляющими прослойками герметизированы и заполнены упругой средой „например, газом или жидкостью, На фиг. 1 показано поперечное сечение двигателя т на фиг. 2 разрез двигателя по A-A фиг. 1.

Двигатель содержит мембраны 1,выполненные, например, иэ металлизированныхх полимерных пленок, диэлектрические скрепляющие подвижные прослойки 2 и . пластины-приводы 3.

Двигатель работает следующим образом.

При подключении мембран 1 к источнику напряжения через одну (на чертеже источник не показан), мембраны под действием электростатических сил притягиваются друг к другу р изгибаясь в промежутках между скрепляющими прослойками 2 и перемещают пл астины- при воды 3.

Область применения двигателя расширяется за счет увеличения хода приводимых в движение элементов при сохранении относительно больших тяговых усилий, характерных для двигателей электростатических реле.

Увеличение хода обеспечивается тем, что мембраны скреплены друг с другом посредством большого числа ттодвижных тонких скрепляющих прослоек, без жесткого (неподвижного) укрепления концов мембраны на основании (подложке), Расположение скрепляющи < прослоек таким образом, что места скреплений в последующем промежутке между мембранами не совпадают с местами скреплений в предыдущем промежутке, позволяет суммировать перемещения в промежутках между мембранами и скрепляющими прослойками в пакете, и суммарное перемещение (ход) тем больше, чем больше набрано мембран в пакете. Пластины-приводы в предлагаемом двигателе не выполняют роль основания (подложки), а служат для суммирования электростатических сил в пакете и передачи их на исполнительный механизм. Основание может быть создано при необходимости в исполнительном механизме. Исключение основания делает двигатель достаточно универсальным.

Электромеханические характеристики двигателя, в частности, динамические, зависят от свойств среды, заполн яющей полости между соседними мембранами и скрепляющими прослойками, ее сжимаемо сти и удельного веса.

H аи больший ход может быт ь прлучен утри заполнении полостей средой с большей сжимаемостью, например газом. Но при этом время сближения пластин-приводов, определяемое скоростью распространения механического возбуждения в пакете, будет относительно большим. При заполнении полостей средой с малой сжимаемостью, например, жидкостью, ход будет относительно малым, но время сближения легких пластин-приводов будет относительно малым. Такой двигатель может служить в качестве достаточно хорошо согласованного генератора ультразвука для передачи механических возмущений в жидкую среду, Таким образом, варьируя свойства среды, заполняющей полости между мембранами, можно менять в широких пределах электромеханические характеристики двигателя, чем также расширяется область его применения.

Формула изобретения

1. Электростатический двигатель с возвратно-поступательным движением, содержащий изолированные расположенные друг над другом мембраны, отличающийся тем,что, с целью расширения области применения двигателя путем увеличения хода, соседние мембраны многократно скреплены в пакет с помощью подвижных прослоек по части своей площади так, что места скреплений в последующем промежутке между мембранами не совпадают с местами скреплений в предыдущем промежутке, à крайние мембраны скреплены по внешним сторонам с монолитными пластинами-приводами.

2. Двигатель по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что полости между мембранами и скрепляющими прослойками герметизированы и заполнены упругой средой, например газом или жидкостью.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Нетушил А.В., Поливанов К.И.

Основы электротехники. часть 0(Госэнергоиздат, с. 51, 1956.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 250272, кл. Н 02 N 1/00, 1969.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 327534, кл. Н 01 Н 59/00, 1972 (прототип) .

744877

Составитель Б. Баев

Редактор Н. Коляда Техред И. Яинц Корректор Н. Григорук

Заказ 3677/11 Тираж 783 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,:Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4