Инструменты и расчетыПредположим, что в зазор между пластиной и ротором вставлен клин. При
вращении ротора по часовой стрелке клин втягивается в зазор; при этом
сила трения между клином и ротором увеличивается. При вращении в
противоположном направлении клин выталкивается из зазора и сила трения
уменьшается.
Непостоянство тангенциальной составляющей скорости может быть уменьшено
путем дополнительного возбуждения второй и третьей гармоник
электрического сигнала. Такой способ улучшения параметров ПД
экспериментально проверялся авторами.
Крепление в рамках используют и для осцилляторов с нечетной модой
колебаний изгиба. В этом случае на осцилляторе делают бандаж из ниток,
пропитанных эпоксидным клеем. Размещая такую рамку ближе к линии
минимума смещений продольных или изгибных колебаний, можно формировать
необходимую траекторию движения точек в зоне контакта.
В первых ПД мощность на валу не превышала десятых долей ватта, а к. п д.
составлял всего лишь несколько процентов. Параметры часто имели
случайный характер. Например, на одном из ПД был зафиксирован к. п. д.,
равный 40%.
Наиболее удовлетворительные покрытия получаются при нанесении вольфрама
кисточкой на вращающуюся деталь. Толщина покрытия должна быть около
0,013 мм. Используется суспензия, состоящая из воды и порошка
металлического вольфрама.
Эксперименты окончательно подтвердили механизм фрикционного
взаимодействия несвязанных продольных и изгибных колебаний осциллятора и
позволили создать модель, иллюстрирующую основные физические процессы в
ПД.
Рассмотрим ПД широко применяемой конструкции. Основными элементами
двигателя являются статор и ротор. На основании статора установлены
пьезоэлемент и подшипники. К основанию крепится также корпус (на рисунке
не показан); корпус в некоторых случаях может быть совмещен с
основанием.
Как известно, действие постоянной силы на конце консольно-закрепленной
балки эквивалентно одновременному действию сил, вызывающих сдвиг балки, и
момента сил, вызывающих «чистый» изгиб. Напомним, что «чистый» изгиб в
незакрепленной пластине наблюдается тогда, когда на ее концах приложены
моменты равные, но противоположные по знаку.
Если маятнику сообщить движение в двух взаимно перпендикулярных
плоскостях, то он будет описывать эллипс, отношение осей которого
зависит от амплитудных и фазовых соотношений между вынуждающими силами.
Образец был выполнен на базе механизма настольных часов «Слава». ,В стенках механизма были просверлены два отверстия, в которые была вставлена ось. В центре оси были подпаяны осциллятор и бронзовый волосок, являющийся элементом прижима.
|
|||