Что можно применить в качестве «движителя» очень маленького размера (менее 1 см в толщину)?

Question

[Виталий]

Суть вопроса в следующем, нужно нечто (двигатель, пневматика, гидравлика или т.п.), что сможет скажем сдвинуть поршень некий скажем на 5 мм, при этом сам "движитель" должен быть размером не больше 1 см, а желательно и меньше. Как более менее реалистичный вариант себе представлял трубки с магнитом и электромагнитом вокруг трубки, чтобы двигать магнит внутри. Может есть какие ни будь еще варианты?

Comments

[angmar26]

почему вы не попытаетесь использовать обычный соленойд?

Answer 1

[Виталий Перетятько]

электродвигатели могут быть очень маленькими, например у меня лежит двигатель из объектива фотоаппарата Canon A620 который отвечал за зум - он толщиной 8 мм. Вибромотор мобильного телефона еще меньше. Вопрос в том, хватит ли у него сил двигать ваш поршень (какое надо усилие).
на али можно купить микродвигатель в сборе с редуктором и длинным валом с резьбой как раз толщиной 1 см www.aliexpress.com/item/N20-screw-gear-motor-micro...
напишите в поиске motor gear micro и выбирайте, есть варианты и меньше

Answer 2

[Евгений Калибров]

а механические элементы с маленькой батарейкой не рассматриваются? по типу как в часах?
Задачу более широко раскройте, для чего вам это?

Comments

[Виталий]

что имеется в виду под "механические элементы"? В часах вроде бы двигатель обычный, хотя я не уверен если честно)
Задача примерно такая - 6-12 линий - проволочек, должны двигаться "туда сюда обратно" примерно на 5-10 мм. Проблема в том что может "двигать" и при этом быть достаточно маленького размера.

Answer 3

[sciu]

Пьезокерамику рассматривали?

Comments

[Виталий]

не припоминаю чтобы существовало что либо на пьезокерамике, которое при размере в половину сантиметра могло бы создать движение на пол миллиметра хотя бы. У них обычно чем меньше размер тем меньше амплитуда колебаний. Если я ошибаюсь можно ссылку о чем конкретно речь почитать?

[sciu]

Вот, например, железяка standa.vicon-se.ru/katalog/vse_oborudovanie/motori...
В ней рабочий орган - пьезокристалл - размером примерно 20х20 мм при толщине 5-7 мм.

Принцип действия хорошо описан в патенте www.findpatent.ru/patent/241/2411630.html

[sciu]

А, ещё подумал про нитинол. Можно навить пружинку из него, и таким образом увеличить ход до требуемых пяти мм. Нагрев осуществлять пропусканием тока.
Нитинол продаётся как в России в паре контор, так и на ебее/алиэкспрессе.

[Виталий]

sciu: Про первую наверное шутка:) "сам "движитель" должен быть размером не больше 1 см", тот агрегат конечно интересный, но в контексте задачи неприменим, т.к. таких "движителей" должно поместиться с десяток в маленькой коробке. А вот за нитинол спасибо, интересная идея, если я правильно понял то он при нагреве сокращается и при охлаждении удлиняется? Если так то довольно интересно выходит, правда не ясно как его нагревать и чем охлаждать, если его принудительно не охлаждать я так понимаю он будет долго восстанавливать свою форму.

[sciu]

Про первую не шутка. Это всё обвеска, она не важна. Сам движитель - это пьезоэлемент размером примерно 20х20х5 мм. На пьезоэлемент подаётся пилообразное напряжение с крутым передним или задним фронтом примерно 180 кГц и 200 В. Пьезокристалл начинает "бить" в одну сторону с той же частотой и амплитудой в несколько микрон. Если такой пьезокристалл вплотную прижать к какой-нибудь незакреплённой поверхности, то он будет толкать её довольно-таки бодро, со скоростью несколько десятков мм в секунду.

Нитинол при нагреве укорачивается, при охлаждении остаётся той же длины.
То есть:
Проволоку диаметром 0,3 мм в холодном состоянии можно растянуть с усилием 30 Н на несколько мм. Потом нагреть, при этом проволока сократится до исходной длины, но при сокращении разовьёт уже большее усилие, примерно 50 Н. Потом остынет, длина не изменится.

Для растяжения обычно используют пружинку.

Нагревать током. Удобно ШИМом. Тонкая проволока нагревается за доли секунд. При комнатной температуре сам по себе охлаждается за несколько секунд.

[Виталий]

sciu: довольно интересная штука, но в контексте задачи скорее всего долго не проживет, одна такая проволочка должна выдержать "растянуть\сжать" хотя бы несколько десятков тысяч раз(что мало, желательно больше), не думаю что какой либо металл сможет такое стерпеть.

[sciu]

Виталий: При относительном удлинении в пару процентов проволочка проживёт как раз несколько десятков тысяч циклов. Увы.