Вибрационный трубный ключ - SU1643146A2

Чертежи

Описание

ратору 3 накидной скобой 16S выполненной из материала с низким коэффициентом трения. Генератор 17 питания вибратора 3 содержит блок 18 синхронизации, задающий генератор 19 и усилитель 20 мощности. Модулятор 21 подключен между задающим ге16431464

нератором 19 и усилителем 20 мощности . Регулятор 22 тока входом подйо- единен к кольцу 6, являющемуся элементом обратной связи, а выходом - к задающему генератору 19. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Реферат

Изобретение касается сборочного инструмента. Целью изобретения является повышение надежности ключа. Для этого между элементом обратной связи и задающим гененатором подсоединяют регулятор тока, позволяющий получать в вибраторе одинаковые механические напряжения при любых режимах работы ключа. В результате на всех режимах ключ развивает максимально возможный крутящий момент. Ключ содержит вибратор 3, выполненный из набора пьезо- керамических колец 4-6 и токопрово- дящих шайб между ними. Вибратор 3 крепится в диэлектрическом кожухе 11 , установленным в рукоятке 1 с возможностью осевого перемещения. Вибратор 3 поджат к поверхности трубы 13 пр ужиной 12, а труба 13 - к виб- с УЭ (Л о Јь 00 S О5 1Ч

Формула

Изобретение относится к сборочному инструменту, предназначено для слесарно-монтажных работ в условиях ограниченного пространства,и является усовершенствованием изобретения по авт.св. № 1484671.

Целью изобретения является повышение надежности.

Цель достигается тем, что между элементом обратной связи и задающим генератором подсоединяют регулятор тока, позволяющий получать в вибраторе одинаковые механические напряжения при любых режимах работы ключа в результате чего на всех режимах клю будет развивать максимально возможный для данной конструкции крутящий момент.

На фиг. 1 изображен ключ вместе с блок-схемой генератора питания вибратора , поперечный разрез- на фиг. 2 - диаграмма напряжения на входе усилителя мощности.

Вибрационный трубный ключ состоит из рукоятки 1 с пустотелым упором 2, в полости которого установлен вибратор 3, состоящий из набора пьезокера мических колец 4-6 с токоподводящими шайбами между ними. Кольцо 6 служит элементом обратной связи. Набор пьезокерамических колец 4-6 закрепле |На концентраторе 7 гайкой 8 с шайбой

и диэлектрической прокладкой 10 Вибратор 3 крепится в диэлектрическом кожухе 11, установленном в руко ятке 1 с возможностью продольного перемещения. Пружина 12 поджимает вибратор 3 к поверхности трубы 13, а упор 14 препятствует выходу вибратора 3 из рукоятки 1 в момент отсут- касания с трубой 13. Концентратор 7 снабжен износостойким наконечником 15, который с целью снижения проскальзывания выполнен из материала с высоким коэффициентом трения,. К вибратору 3 труба 13 поджата накид5

0

5

0

5

0

5

0

5

ной скобой 16, выполненной из мата- риала с низким коэффициентом трения либо с роликами.

Генератор 17 питания вибратора 3 содержит блок 18 синхронизации, задающий генератор 19 и усилитель 20 мощности. Ключ снабжен связанными с генератором 17 питания вибратора 3 модулятором 21 п регулятором 22 тока , модулятор 21 подключен между задающим генератором 19 и усилителем 20 мощности. Регулятор 12 тока входом подсоединен к элементу 6 обратной связи9 а выходом - к задающему генератору 19.

Вибрационный трубный ключ работает следующим образом.

Скобу 16 надевают на трубу 13 и поворотом рукоятки 1 к поверхности трубы 13 поджинают наконечник 15 концентратора 7. При подаче на пьезоке- рамические кольца 4 к 5 переменного напряжения вибратор 3 начинает колебаться (сжиматься и растягиваться) вдоль своей оси. Возбуждаемые с частотой 20-100 кГц колебания передаются наконечнику 15, который при этом совершает косые удары по поверхности трубы j, передавая при ка;чдом небольшой импульс. Большая частота ударов вибратора 3 является достаточной для вращения трубы 13.

Для эффективной работы ключа необходимо , чтобы частота питающего напряжения была равна собственной частоте механического резонанса вибратора 3, когда длина его. кратна половине длины волны распространяющихся в нем акустических колебаний.

Длина участка ступенчатого концентратора 7 с меньшим сечением должна быть равна четверти длины волны, а крепление вибратора 3 необходимо осуществлять также на расстоянии, четверти длины волны от конца, т.е,

51

в области, где находится узел колебательной скорости, Это предотвращает потери акустической энергии через элементы крепления. Форма концентратора 7 может быть любой. Кроме того, когда длина вибратора 3 равна длине волны (фиг.1), во время сжатия одной его половины другая растягивается. Поэтому пьезокерамические колъца А имеют относительно прикладываемого напряжения противоположное направление поляризации (указано стрелками) по сравнению с кольцами 5. При этом, когда одни из них растягиваются, другие сжимаются и наоборот.

При колебаниях вибратора 3 на электродах элемента 6 обратной связи генерируется электрическое напряжение , пропорциональное механическим напряжениям в вибраторе 3. Оно подается на вход генератора 17, автоматически поддерживая его частоту, равную частоте резонанса вибратора 3 Задающий генератор 19 формирует пря- моугольные напряжения (фиг.2) с периодом $„, совпадающим с периодом резонансных колебаний вибратора 3. Оно поступает на вход усилителя 20 мощности, на выходе которого может быть установлен LC-фильтр, выделяющий из прямоугольного напряжения. первую гармонику (синусоида), которая и подается на вибратор 3. Выходные каскады усилителя 20 мощности работают в ключевом режиме и почти не потребляют энергии, что в целом повышает КПД трубного ключа.

Модулятор 21 формирует из непрерывных колебаний, поступающих с задающего генератора 19, ряд радиоимo

5

1

46

пульсов длительностью Т (фигГ2) и периодом Т2 следования. Последний может составить порядка 10 с, а длительность Tj - порядка . Тогда мощность в импульсе будет на порядок превышать среднюю.

Регулятор 22 (фиг.1) тока управляет задающим генератором 19, изменяя параметры формируемого им напряжения - длительность Of (Фиг.2) одного из полупериодов ( Ј- при этом остается неизменным). Тогда при постоянной амплитуде колебаний изменяется амплитуда их первой гармоники, выделяемой на выходе усилителя 20 LC-фильт- ом и подаваемой на вибратор 3. Причем регулятор 22 тока включен так, что при увеличении сигнала с элемента б обратной связи уменьшается амплитуда первой гармоники на выходе усилителя 20 мощности, автоматически поддерживая сигнал с элемента 6, а значили механические напряжения в вибраторе 3 на одном уровне. Таким образом, при любых режимах работы ключа он создает максимально возможный для данной конструкции крутящий момент.

Формула изобретения

Вибрационный трубный ключ по авт.св. № , отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен связанным с генератором питания и расположенным между ним и усилителем модулятором и регулятором тока, входом подсоединенным к элементу обратной связи, а выходом - к задающему генератору.

Шг

Фиг. 2