离心驱动式振动送料器结构分析与实验研究

针对工业生产中振动送料器噪音大、成本高、输送不稳定等问题,对振动送料器进行了研究,设计了一种离心驱动式振动送料器,并对其进行了实验研究.首先,以离心电机的离心运动作为驱动源,研究了直线振动送料器的工作原理,建立了其数学模型,并对该振动送料器进行了动力学仿真;然后,制作了送料器实验样机,采用三维测振仪对该振动送料器样机的...     

驻波压电直线马达的研制与实验测试

该文研究的基于压电驱动的直线马达样机具有大行程、高分辨率、体积小、输出力大、速度可控等特性,被广泛应用在微操作机器人领域。该文还介绍了专门用于驻波压电马达驱动的高频压电源,其将最新的数字可编程逻辑芯片应用在电路的设计中,提高了电源的可靠性和集成度;同时还介绍了专用的实验测试系统及其对研制的原理样机进行力与速度的测试结果。     

一种振子移动式直线压电电机设计

压电电机是一种新型微电机,依靠振动和摩擦驱动,工作不需磁场也不产生磁场,在医疗、空天等领域有着特殊用途。提出一种振子移动式直线压电电机结构,以高强度夹心换能器作为振子基体,利用一阶纵振作为工作模态,容易实现且可产生较大的驱动力。采用振子移动式结构可以节省电机的工作空间,有利于空天领域的应用。     

悬臂梁双压电晶片振子发电性能研究

以双压电晶片振子为研究对象,对悬臂梁式双压电晶片振子在正压电效应下电压输出特性进行了有限元分析与试验研究,给出了压电晶片在悬臂梁上的最佳粘贴位置,并且利用有限元分析软件建立了悬臂梁双压电晶片振子的有限元模型,进行了结构尺寸参数对悬臂梁双压电晶片振子输出电压影响规律的仿真分析;利用压电陶瓷发电能力测试系统进行了试验测试,通过仿真和试验结果对比分析,得出了结构尺寸参数对悬臂梁双压电晶片振子发电的输出电压影响规律。     

振动送料器的现状及发展趋势

振动送料器是自动加工和自动装配系统中的一种重要设备.介绍了一些典型的振动送料器的结构、原理、特点和应用,并对这些装置进行了比较.     

单晶压电悬臂梁等效黏性阻尼建模与实验

为了完善压电悬臂梁非耦合集总参数模型,进而优化设计压电振子,本文根据机械振动理论以及阻尼理论,建立了单晶压电振子等效阻尼系数的理论模型。理论分析并实验验证了基板材料性能,结构尺寸以及截面形状等不同因素对等效机械阻尼及电阻尼的影响规律。最后,制备了3组不同形状尺寸的压电振子样品,并进行了冲击振动试验来验证理论分析结果。研究表明,压电材料层对整体阻尼的影响主要取决于基板与压电材料的弹性模量比;压电材料每个振动周期的电能损耗与悬臂梁长度的三次方成正比,与宽度成反比;而决定振幅放大因子的阻尼比并非随结构尺寸单调变化。实验结果与理论模型的误差为2.5%~14.7%,证明了理论模型的可靠性。分析表明,在可承受极限载荷相同的情况下,静态特性最优的变曲面悬臂梁动态特性并非最佳,得到的结果对于压电振子的优化设计具有现实意义。     

悬臂梁式压电振动换能器的稳健设计

悬臂梁式压电振动换能器是一种新型的供电装置,从田口稳健设计的经验方法出发,结合悬臂梁式压电振动换能器的理论模型,以换能器的4个结构参数为优化参数,设计了以输出平均功率和工作频带宽度为优化目标的稳健优化设计方案.以Matlab/Simulink仿真模型作为稳健设计中设计参数与设计目标的纽带,并通过M文件编程,实现稳健设计的自动化.采用内外正交表交叉计算,优化目标的信噪比,通过对优化目标信噪比的方差分析,得到一组最优设计参数.将该组数据对应的换能器与单目标最大的典型参数对应的换能器性能进行对比,表明该组参数下,换能器有较好的工作特性.     

直线式振动送料器研究现状与发展趋势

振动送料器是自动加工和自动装配系统中的一种重要设备。从结构、原理、特点和应用分析了一些典型的直线式振动送料器的研究进展,并对这些装置进行了比较,提出了直线式振动送料器未来发展趋势。     

双晶悬臂梁压电发电装置发电能力的仿真

针对双晶片悬臂梁式压电振子的理论模型,分析了压电振子的结构参数对压电发电装置发电能力的影响。运用ANSYS有限元软件建立了压电振子的压电耦合模型,研究了压电振子的配重质量、悬臂梁长度和金属基板厚度等结构参数对压电振子的固有频率以及压电发电装置发电量的影响规律。为了验证有限元模型的正确性,对典型结构参数压电悬臂梁的一阶固有频率和发电电压进行了实验测量。仿真结果表明,增加悬臂梁的配置质量和长度、减小悬臂梁基板的厚度都可以降低结构的固有频率,选择恰当的结构参数匹配可以使发电装置的固有频率接近外界的激振频率,从而实现最佳的发电性能。     

压电式振动给料器驱动部件的力学分析

利用ANSYS软件分析了压电式振动给料器驱动部分,提取了固有频率和应力分析图,计算得出了幅频特性曲线。研究共振弹簧与系统共振频率之间的关系,找出了振动料斗的共振频率范围,为更好的自动化控制提供理论依据。     

含压电片悬臂梁的LQR振动主动控制

应用有限元方法建立了贴有压电驱动器的悬臂梁动力学模型,并基于控制目标函数的LQR法,利用Matlab系统仿真,研究了悬臂梁振动主动控制与抑制的问题。最后,提供了数值示例,说明该方法能有效控制悬臂梁的振动。     

基于压电元件的悬臂梁半主动振动控制研究

为了探讨非线性同步开关阻尼技术(synchronized switch damping,简称SSD)的半主动振动控制系统中开关切换效率对控制效果的影响,详细推导了基于开关切换效率的SSDI(synchronized switch damping on inductor)及SSDV(synchronized switch damping on voltage)的振动阻尼表达式,并搭建了悬臂复合梁振动半主动试验平台,对理论分析结果进行了试验验证.试验结果表明,开关切换的延时越小,控制效果越佳.     

基于压电叠层振动的一种直线电机的设计

设计了一种利用压电叠层的微幅振动的新型压电直线电机。分析了非共振状态下电机的工作机理,设计了电机的定子结构和总体结构。利用有限元软件对驱动足进行仿真分析,得到了柔性结构的最佳尺寸。制作了样机并进行测试,试验表明电机的运行速度随激励频率和激励电压的增加而增加,且在一定阈值内近似成线性关系。当驱动电压峰峰值为100 V、频率为1.6 kHz时,电机的空载速度可达2.8 mm/s,最大推力可达3.5 N。该电机工作频带宽、驱动电压低,对电机的结构精度和加工精度要求不高。     

含多个压电元件智能悬臂梁的横向振动特性

本文以含多个压电元件的悬臂梁为例,基于Bernoulli-Euler梁的阶梯折算法,结合压电智能悬臂梁段的等效弹性模量理论,计算了多个压电元件的悬臂梁的固有频率和振型,并与有限元和等截面梁的计算结果进行比较。计算分析表明,压电材料尺寸和位置变化对智能悬臂梁结构的横向振动特性具有显著的影响,分析结论对高速飞行器结构设计和主动振动控制中压电元件的优化布置有实用价值。     

压电悬臂梁采收低频振动能的理论分析与仿真

采收环境振动能量为无线网络传感器供电是近年来研究的热点,目前还没有一个完整的理论和解决方案.文中设计了一种压电悬臂梁结构的环境振动能量采收装置,研究了悬臂梁压电振子结构受激励后产生电荷量与频率的关系,并进行了ANSYS仿真,得出了最佳的机电耦合模型和压电悬臂梁几何尺寸对固有频率的影响的关系.为采收环境低频振动能量,实现网络传感器自供电装置提供了设计的理论依据.     

双足压电直线作动器结构优化与实验

为提高双足压电直线作动器的有效驱动,增强作动器中二级杠杆微位移结构和柔性铰链的放大能力,对作动器的结构参数进行优化。首先,对二级杠杆微位移机构的放大倍数进行理论计算,基于ANSYS完成作动器定子作动仿真过程;其次,通过仿真分析发现,在作动器定子中综合使用直圆型柔性铰链和直梁型柔性铰链,会使作动器定子放大倍数得到优化,最优铰链参数对应的放大倍数为8.131;最后,制作了该作动器样机并进行了定子驱动足振幅测试,两驱动足的振动相对稳定。实验结果表明,驱动足I,II的位移振幅在60和63μm的上下范围浮动,与实际相符合。与现有的压电直线作动器相比较,该作动器结构简单,易于安装调试,具有大振幅驱动和运行稳定等特点。     

A Signal Preamplifier of the Piezoelectric Vibration Transducer of the Cantilever of an Atomic-Force Microscope

An electronic circuit for amplitude and phase measurements of the forced vibrations of the tip of the scanning atomic-force microscope by the current flowing through the piezoelectric cell exciting these vibrations is described. The circuit allows the electronic correction of the Q factor (width of the resonance peak) of the driven oscillatory system tip-piezoelectric cell (for example, a crystal tuning fork), and, as a result, reduction by a factor of 2–50 of the settling time of the parameters of tip vibrations reflecting its interaction with the studied surface. The output signal of the described circuit corresponds to the current through the piezoelectric cell. Due to the proposed correction of the capacitive component of the piezoelectric cell's current, the phase range of the output signal observed upon attainment of the tuning-fork resonance frequency has increased from several degrees to a 180° theoretically expected value.     

一种新型压电直线电机的建模分析与实验

针对一种基于叠层型压电陶瓷新型非共振式压电直线电机,对其工作原理进行了分析。研究了叠层型压电陶瓷低频输出特性,并对电机的原理样机进行了建模分析,指出了电机的设计要点。对原理样机进行了实验,结果表明,电机在低频范围内的机械特性较好,工作频率可调,工作状态受外界影响小。     

板式直线压电振子的拓扑优化与实验

为了提高直线超声电机的性能,采用拓扑优化方法设计了板式直线压电振子的拓扑结构.首先,在不改变电机几何外形尺寸的情况下进行原型机的拓扑优化分析;其次,对原型机和拓扑优化电机进行模态分析和谐波响应分析;最后,进行了原型机和拓扑优化后电机的机械性能测试.由实验结果可得:原型机最大输出力为1.5 N,采用拓扑优化设计的定子结构...