基于超磁致伸縮材料的磁致伸縮效應(yīng),研制一種具有可控微位移功能的超磁致伸縮驅(qū)動器,并對外加預(yù)壓力下該驅(qū)動器的微位移特性進(jìn)行了實(shí)驗研究。采用位移傳感器、數(shù)據(jù)采集卡、驅(qū)動電源等,搭建超磁致伸縮驅(qū)動器的微位移性能測試臺,實(shí)驗研究在外加電流、預(yù)壓力下,超磁致伸縮驅(qū)動器的輸出位移與外加電流的關(guān)系。研究結(jié)果表明:在外加預(yù)壓力為0～300 N時,驅(qū)動器的輸出位移隨外加電流的增加而增加;而在外加預(yù)壓力為300～400 N時,超磁致伸縮驅(qū)動器的輸出位移隨輸入電流的增大而減小。 

【文章來源】：機(jī)床與液壓. 2020年08期 北大核心

【文章頁數(shù)】：3 頁

【部分圖文】：

超磁致伸縮材料

所設(shè)計的超磁致伸縮驅(qū)動器的簡化結(jié)構(gòu)如圖2所示,表1為超磁致伸縮驅(qū)動器的一些主要參數(shù)。該驅(qū)動器核心零部件是超磁致伸縮棒。線圈通電產(chǎn)生磁場,磁場經(jīng)過箱體等零件形成閉合回路,超磁致伸縮棒處在激勵線圈和偏置磁場產(chǎn)生的磁場中,當(dāng)改變激勵線圈中的電流時超磁致伸縮棒就會發(fā)生伸縮變形,通過控制線圈中的電流,就可控制超磁致伸縮驅(qū)動器的輸出位移。所設(shè)計的超磁致伸縮驅(qū)動器的端蓋與箱體通過螺紋連接,同時給超磁致伸縮棒施加一定的壓力,該壓力不僅可使超磁致伸縮棒內(nèi)部磁路在零磁場時盡可能地沿著與軸向應(yīng)力垂直的方向排列[8],更能提高材料伸長對磁場的靈敏度,保證在外加激勵磁場作用下,可獲得較大的軸向磁致伸縮應(yīng)變,從而可以使驅(qū)動器有較大的位移輸出量[9]。

圖3為超磁致伸縮驅(qū)動器測試系統(tǒng)的原理圖,利用這一原理搭建驅(qū)動器靜態(tài)性能測試系統(tǒng),研究超磁致伸縮驅(qū)動器在不同預(yù)壓力與不同輸入電流下靜態(tài)輸出位移的大小。其中超磁致伸縮驅(qū)動器與位移傳感器均需提供相應(yīng)大小的電源,同時根據(jù)實(shí)驗需要為驅(qū)動器提供不同大小的電流,驅(qū)動器產(chǎn)生的位移通過位移傳感器轉(zhuǎn)換為電信號,最終由相關(guān)軟件處理讀出所在條件下驅(qū)動器產(chǎn)生的位移輸出。根據(jù)上述原理搭建的超磁致伸縮驅(qū)動器靜態(tài)輸出位移測試系統(tǒng),其結(jié)構(gòu)如圖4所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]圓筒狀超磁致伸縮致動器磁場研究與仿真[J]. 范文濤,林明星,鞠曉君,王慶東.  功能材料. 2017(05)
[2]拉索-磁致伸縮作動器系統(tǒng)PID控制仿真分析[J]. 王修勇,李建強(qiáng),孫洪鑫,方聰.  噪聲與振動控制. 2016(06)
[3]超磁致伸縮材料微位移驅(qū)動器的實(shí)驗研究[J]. 公濤,李國康.  機(jī)械工程與自動化. 2014(03)
[4]基于GMM的關(guān)節(jié)驅(qū)動器部件設(shè)計與研究[J]. 李媛媛,張森,葛偉偉,孫維麗.  制造業(yè)自動化. 2013(19)
[5]基于超磁致伸縮作動桿的結(jié)構(gòu)振動主動控制研究[J]. 王社良,紀(jì)慶波,代建波,趙祥.  噪聲與振動控制. 2010(06)

碩士論文
[1]特定條件下超磁致伸縮材料動態(tài)特性測試系統(tǒng)的研制[D]. 滕曉.河北工業(yè)大學(xué) 2006



本文編號：2956751