Инструменты и расчеты

Предположим, 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.