盤式電流變傳動機構的設計與實驗分析
發(fā)布時間:2020-10-24 02:10
電流變技術是機電應用領域的一門新興學科。在電場作用下,它具有液一固態(tài)轉(zhuǎn)化的可逆性、連續(xù)可控性和響應的快速性等高技術特征,因而在機電傳動與控制系統(tǒng)有廣泛應用前景。 目前,國內(nèi)外有很多關于電流變應用機構的研究見諸報導,但電流變液的流動模式,大都是基于平動式或剪切式,也有少數(shù)基于擠壓式的論文報導。因此本文研究開發(fā)了一種新型的電流變傳動裝置,即波紋式電流變傳動機構,其流體工作模式是復合型的,即剪切一擠壓式。波紋式電流變傳動機構是電流變技術在傳動機械學中的一項突破,它具有響應速度快、能實現(xiàn)無級調(diào)節(jié)和易于計算機控制等優(yōu)點。 對傳動機構的測量與控制,本文將虛擬儀器技術和電流變技術有機的結(jié)合起來,在虛擬儀器平臺上構建了波紋式電流變傳動機構的測控系統(tǒng),介紹了該系統(tǒng)的架構方案,控制方案,利用該系統(tǒng)可方便地實現(xiàn)對步進電機、異步電機的控制,并可對波紋式電流變傳動機構的輸出力矩進行迅速、精確的測量與控制。 由于波紋式電流變傳動機構的外加電場和電流變液產(chǎn)生的力矩間呈復雜的非線性關系,用現(xiàn)有的物理和數(shù)學理論來建模尚有一定的難度,而人工神經(jīng)網(wǎng)絡有表示任意非線性關系和學習的能力,給解決這類問題提供了新思想和新方法。本文正是基于此,利用BP算法的多層前饋網(wǎng)絡的自學習能力,來完成對傳動機構的識別和驗證,從而建立可靠的波紋式電流變傳動機構模型,方便進一步的基礎理論研究。 本文通過對大量的實驗數(shù)據(jù)進行分析,對波紋式與平盤式電流變傳動機構的輸出力矩進行比較,得出波紋式要比平盤式所傳遞的力矩大十倍的結(jié)論。
【學位單位】:華僑大學
【學位級別】:碩士
【學位年份】:2003
【中圖分類】:TH132
【部分圖文】:
在電場強度達到某一臨界值時,液體停止流動而達到固化,并具有保持流體自身圖2.1電流變流體產(chǎn)生電流變效應形狀或具有一定的抗剪切能力,還表現(xiàn)出固體所特有的屈服現(xiàn)象(如圖2.1所示)。根據(jù)電流變流體在機構中的流動形態(tài),可將ER機構分為三種類型,即:流圖2.2圓盤式ER機構動模式、剪切模式及擠壓模式,F(xiàn)設想如圖2.2所示機構,左盤由大功率電機帶動,右盤接負載,兩圓盤間充滿ER流體。當左盤轉(zhuǎn)動,并給ERF加上高壓電場時,由于電流變效應,左盤會給右盤附加一個力矩,從而帶動負載轉(zhuǎn)動。此機構可作為一個力矩放大器[6’],傳統(tǒng)的液壓力矩放大器由于采用了液壓伺服閥,所以響應速度比電流變力矩放大器要慢得多
一曰匕臺圖2.3圓盤式電流變傳動裝置簡圖圖2.3所示,為兩個平行圓盤A和B,A盤套在B盤的轉(zhuǎn)軸上,A盤內(nèi)徑為幾,A和B盤的外徑均為‘,兩盤間距是h。盤A為主動盤,盤B為從動盤。當充滿E盯的兩盤之間加一電場時,由于E盯的電致屈服應力和粘性剪切應力產(chǎn)生的力矩T
代表粘性剪切應力所引起的力矩。由砰二T.△。得屈服應力傳遞的功率:琪=2汀稱△Q3「,;’一幾,粘性阻力引起的損失功率:二犁△汀。__4_4尸廠.二—l石一八尸Zh3盡z△。22h釁一!甝3△側(cè)獷一引、為石>>幾△。=2二f,故上式可化為:磷_2h幾嘰3‘二f刀一︹匕d二9︺只︺︹匕注么O乙
【參考文獻】
本文編號:2853867
【學位單位】:華僑大學
【學位級別】:碩士
【學位年份】:2003
【中圖分類】:TH132
【部分圖文】:
在電場強度達到某一臨界值時,液體停止流動而達到固化,并具有保持流體自身圖2.1電流變流體產(chǎn)生電流變效應形狀或具有一定的抗剪切能力,還表現(xiàn)出固體所特有的屈服現(xiàn)象(如圖2.1所示)。根據(jù)電流變流體在機構中的流動形態(tài),可將ER機構分為三種類型,即:流圖2.2圓盤式ER機構動模式、剪切模式及擠壓模式,F(xiàn)設想如圖2.2所示機構,左盤由大功率電機帶動,右盤接負載,兩圓盤間充滿ER流體。當左盤轉(zhuǎn)動,并給ERF加上高壓電場時,由于電流變效應,左盤會給右盤附加一個力矩,從而帶動負載轉(zhuǎn)動。此機構可作為一個力矩放大器[6’],傳統(tǒng)的液壓力矩放大器由于采用了液壓伺服閥,所以響應速度比電流變力矩放大器要慢得多
一曰匕臺圖2.3圓盤式電流變傳動裝置簡圖圖2.3所示,為兩個平行圓盤A和B,A盤套在B盤的轉(zhuǎn)軸上,A盤內(nèi)徑為幾,A和B盤的外徑均為‘,兩盤間距是h。盤A為主動盤,盤B為從動盤。當充滿E盯的兩盤之間加一電場時,由于E盯的電致屈服應力和粘性剪切應力產(chǎn)生的力矩T
代表粘性剪切應力所引起的力矩。由砰二T.△。得屈服應力傳遞的功率:琪=2汀稱△Q3「,;’一幾,粘性阻力引起的損失功率:二犁△汀。__4_4尸廠.二—l石一八尸Zh3盡z△。22h釁一!甝3△側(cè)獷一引、為石>>幾△。=2二f,故上式可化為:磷_2h幾嘰3‘二f刀一︹匕d二9︺只︺︹匕注么O乙
【參考文獻】
相關期刊論文 前4條
1 張大志,李謀渭;BP網(wǎng)絡參數(shù)優(yōu)化及其在軋制壓力預報中的應用[J];鋼鐵研究;1999年02期
2 黃宜堅,黃豪彩,汪海波,楊進民;圓盤式電流變傳動機構的研究[J];機床與液壓;2002年01期
3 黃宜堅,汪海波,楊進民,黃豪彩;電流變力矩放大器[J];化學物理學報;2001年05期
4 黃宜堅,黃豪彩,林建歡;電流變轉(zhuǎn)向控制器的研究[J];汽車工程;2003年03期
本文編號:2853867
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