基于郎之万振子的直线式超声波振动给料系统的研究

发布时间：2020-06-25 15:32

【摘要】： 本文结合国家自然科学基金项目“用于振动给料的超声波驱动理论与方法的研究(项目编号:50575088)”开展研究工作。根据压电及超声波驱动技术,结合相关的理论分析和计算,提出一种以纵向振动模式的郎之万振子为激振源的直线式超声波振动给料系统(简称为超声波振动给料系统),完成了样机的设计与制作,进行了相关的试验测试与分析。 本文介绍了振动给料器在国内外的发展状况,阐述了在超声振动状态下完成物料输送、实现给料功能的优缺点及应用前景;结合压电学相关知识和压电换能器的基础理论,选择了纵向振动模态的螺栓紧固型压电换能器(亦称郎之万振子),并进行了设计和计算,应用有限元法分析了换能器的振动模态,利用精密阻抗分析仪测试了所设计的郎之万振子的谐振频率和阻抗等参数,同时设计了换能器端面振幅测量装置,测试了换能器在谐振状态下的端面纵向振幅;分析了超声波振动给料系统的工作原理及物料的运动状态,对超声波振动给料系统的结构进行了设计和加工制造,并对给料系统样机进行了初步试验,测试了超声波振动给料系统的谐振频率、输送能力以及工作噪音,对试验结果进行了分析,得出了研究结论。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TH237.1
【图文】：

第1章 绪 论1 章 绪 论生产和生活密切相关，许多有关物料输送操中小企业，针对少量物料进行输送、称量、是手工进行，工作强度大，工作人员易疲劳随着社会生产自动化程度不断提高，送料装缺少的环节。而今，物料输送技术已不仅是以等以外的控制技术、电子技术、计算机以及与可靠性、环境、安全性等学科紧密相关[1]

的电磁振动给料器能节省70％的能量，图1.2是该公司产品中的两种，（a）为圆盘螺旋上升压电振动给料器；图（b）为直线式压电振动给料器[6-10]。美国报道的一种压电驱动式螺旋型振动给料器，在一对压电片上施加相位相反的交流电压，压电晶体产生长度方向的伸缩运动，驱使钢片和弹簧片进行往复弯曲扭振，如图1.3所示[26,66]。韩国的S.B.Choi和D.H.Lee于2003年提出了一种新型的螺旋型给料器，并通过有限元和试验方法对其模型特性进行了分析[11,12]。结果证明这种压电给料器可以有效地应用在自动化装配生产线上，如图1.4。（a） （b）图1.2 SANKI公司开发的压电振动给料器

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本文编号：2729347