鈸型開(kāi)槽式閥壓電泵的設(shè)計(jì)
本文選題:鈸型開(kāi)槽 + 有閥壓電泵; 參考:《光學(xué)精密工程》2017年11期
【摘要】:由于有閥壓電泵內(nèi)部閥體所受應(yīng)力過(guò)大易導(dǎo)致閥體失效,本文提出了鈸型開(kāi)槽式截止閥來(lái)減小有閥壓電泵內(nèi)部閥體所受應(yīng)力。基于鈸型開(kāi)槽式截止閥設(shè)計(jì)了有閥壓電泵,分析了鈸型開(kāi)槽式閥壓電泵的工作原理。對(duì)鈸型開(kāi)槽膜片進(jìn)行了受力分析,研究了該壓電泵的輸出性能及耦合作用下的膜片應(yīng)力。加工制作了鈸型開(kāi)槽式閥壓電泵樣機(jī),建立了鈸型開(kāi)槽式閥壓電泵的有限元模型,數(shù)值計(jì)算了流固耦合作用下的閥體應(yīng)力值。計(jì)算結(jié)果表明:在壓電泵正常輸出的驅(qū)動(dòng)頻率范圍內(nèi),當(dāng)驅(qū)動(dòng)頻率為418Hz時(shí),膜片所受應(yīng)力的計(jì)算值也達(dá)到最大,為81.74 MPa。最后,進(jìn)行了壓電泵性能試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果顯示:該壓電泵的輸出流量最大值和振子振幅最大值均出現(xiàn)在低頻段;當(dāng)驅(qū)動(dòng)電壓為160V,驅(qū)動(dòng)頻率為5Hz時(shí),輸出流量達(dá)到最大,為6.6g/min;驅(qū)動(dòng)頻率為4Hz時(shí),壓電振子振幅達(dá)到最大,為165.8μm。文中的研究驗(yàn)證了鈸型開(kāi)槽式閥體壓電泵的有效性,并得出當(dāng)鈸型開(kāi)槽式閥壓電泵工作在低頻段時(shí),閥門(mén)所受應(yīng)力遠(yuǎn)小于高頻段時(shí)閥門(mén)的應(yīng)力值。
[Abstract]:Because the stress inside the valve body of the valve pump is too large, it is easy to lead to the failure of the valve body. In this paper, a cymbal type slotted stop valve is proposed to reduce the stress of the valve body inside the valve pump.Based on cymbals slotted globe valve, the valve pressure pump is designed, and the working principle of cymbals slotted valve piezoelectric pump is analyzed.The mechanical analysis of cymbal slotted diaphragm is carried out. The output performance of the piezoelectric pump and the stress of the diaphragm under coupling action are studied.The prototype of cymbal slotted valve piezoelectric pump is manufactured. The finite element model of cymbal slotted valve piezoelectric pump is established and the stress value of valve body under fluid-solid coupling is numerically calculated.The calculated results show that in the range of driving frequency of the normal output of the piezoelectric pump, when the driving frequency is 418Hz, the calculated stress of the diaphragm reaches the maximum of 81.74 MPA.Finally, the performance test of piezoelectric pump is carried out.The experimental results show that the maximum output flow rate and the maximum oscillator amplitude of the piezoelectric pump appear in the low frequency range, when the driving voltage is 160 V and the driving frequency is 5Hz, the output flow reaches the maximum value of 6.6 g / min, and the driving frequency is 4Hz.The amplitude of piezoelectric oscillator is 165.8 渭 m.The validity of cymbal slotted valve body piezoelectric pump is verified in this paper. When the cymbal slotted valve piezoelectric pump operates at low frequency, the stress of valve is much less than that of high frequency.
【作者單位】: 江蘇大學(xué)國(guó)家水泵及系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心;山東星源礦山設(shè)備集團(tuán)有限公司;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No.51605200) 江蘇省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No.BK20150518) 江蘇省博士后科研資助計(jì)劃項(xiàng)目(No.1501108B) 江蘇大學(xué)高級(jí)人才啟動(dòng)基金資助項(xiàng)目(No.14JDG145)
【分類(lèi)號(hào)】:TH32
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,本文編號(hào):1754791
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