电流变液压电叠堆泵驱动理论及实验研究

发布时间：2020-12-07 05:16

　　本文根据国家自然科学基金项目“压电/电流变混合超精密步进驱动机理及关键技术研究”的要求,利用压电叠堆作为流体泵的动力源,提出活塞与密封膜片相结合的容积变化方式,既提高了容积变化率又保证了泵腔密封效果。为验证该方案的可行性,使用输出位移为100μm的压电叠堆制作单腔体压电叠堆泵,并以水为介质,通过实验研究,找出了影响压电叠堆泵工作性能的若干因素,其最大流量可达300ml/min,速度压力可达50kPa,达到了预想的工作效果。运用CFD软件对水、硅油和电流变液在泵腔中的流动情况进行数值模拟,通过对比分析,对电流变液的流动特性进行了初步探讨,为驱动电流变液的压电叠堆泵的结构设计提供理论依据。为进一步缩小压电叠堆泵的体积,本文使用体积更小、输出位移为11μm左右的压电叠堆作为泵的驱动元件。为了更好地满足驱动电流变液的要求,设计一种新型的内分布式悬臂梁阀,并对其进行了理论分析和实验研究。运用CFD软件对不同的腔体结构方案进行了理论分析,得到了适合驱动电流变液的腔体结构。改进压电叠堆的预紧机构,并对制成的并联两腔体压电叠堆泵进行了电流变液驱动实验,取得了良好的实验效果。 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

压电/电流变液压混合步进驱动系统原理图

来开发的一种新型泵，是压电驱动器的一具有结构简单、体积小、重量轻、耗能低率控制输出流量等优点。因此，压电泵具学分析以及汽车发动机燃料供给等领域都要求，已经开发出多种驱动方式的压电泵和压电驱动式容积泵两大类。压电驱动式动直接驱动流体，使其按确定的方向流振子产生的行波驱动流体沿波的传播方悬浮物的流体，但输出压力和流量较低，压电振子的机械变形来改变泵腔容积，通单向流动，包括压电驱动式薄膜泵[18~23]驱动元件可分为单/双晶片式和压电叠堆简单，制作成本低；缺点在于压电振子。与晶片式压电泵相比，压电叠堆泵具有。是一种压电叠堆式有阀压电泵，它利用位

吉林大学硕士学位论文达 50ml/min，输出压力 60kPa.achusetts 工学院的 H. Q. Li 等利用压电叠堆制作了有阀压电泵，其结构如图 1-3 所示[22]。压电叠堆振积变化，吸程时腔体体积增加，迫使进口微型硅单开，同时出口阀片向下弯曲，将出口关闭，液体向进口被关闭，出口打开，流体从泵腔内排出。H.型压电泵（压电振子为直径1mm、高1mm的圆柱形0V（基压 600V），4.5kHz、输出压力为零时的最大


本文编号：2902699