采用傳統(tǒng)液壓閥控制壓電流體泵,實(shí)現(xiàn)終端執(zhí)行機(jī)構(gòu)的精密步進(jìn)驅(qū)動(dòng),該方法存在單向閥響應(yīng)滯后、液體倒流,壓電泵的流量分辨率低等缺點(diǎn)。論文采用電流變液體閥替代傳統(tǒng)閥來(lái)實(shí)現(xiàn)流體液壓的步進(jìn)驅(qū)動(dòng),該方法具有高頻、高流量分辨率、無(wú)滯后現(xiàn)象、無(wú)倒流等優(yōu)點(diǎn)。論文從理論和試驗(yàn)兩方面對(duì)電流變閥進(jìn)行了分析研究。 論文闡述了電流變液的性能和電流變閥的工作原理;分析了影響電流變閥內(nèi)流體壓力的因素;推導(dǎo)出了電流變閥的壓差方程;根據(jù)液壓傳動(dòng)原理,建立了電流變閥的控制模型。對(duì)電流變閥進(jìn)行了橋路連接,推出了動(dòng)力方程,實(shí)現(xiàn)了對(duì)終端執(zhí)行機(jī)構(gòu)的正反向驅(qū)動(dòng)。 根據(jù)電流變閥的技術(shù)要求,設(shè)計(jì)并制造了單流道、多流道并聯(lián)圓筒狀電流變閥樣機(jī),并利用有限元方法,分析了結(jié)構(gòu)的合理性,通過(guò)Fluent軟件分析了閥內(nèi)流體的流動(dòng)特性。搭建了電流變閥實(shí)驗(yàn)臺(tái),配制了電流變液,對(duì)其進(jìn)行了性能分析。 通過(guò)試驗(yàn),研究了不同電極長(zhǎng)度、電極直徑、圓筒間隙等電極結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)電流變閥工作能力的影響;分析了電流變閥過(guò)流面積大小對(duì)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)能力的影響,以及電流變閥在電場(chǎng)作用下的開(kāi)啟、關(guān)閉頻率特性;還對(duì)電流變閥的靜態(tài)耐液壓能力和在高速流體下的瞬態(tài)耐液壓能力進(jìn)行了試驗(yàn)研究,得出了并聯(lián)組合電流變閥耐液壓強(qiáng)度特性。
【學(xué)位單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2008
【中圖分類(lèi)】：TH137.52
【部分圖文】：

第一章 緒 論第一章 緒 論1.1 研究背景精密驅(qū)動(dòng)器是現(xiàn)代高科技領(lǐng)域的重要工作單元，在光學(xué)工程、微電子制造、航空航天技術(shù)、精密機(jī)械制造、微機(jī)器人操作、生物醫(yī)學(xué)工程等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用[1][2]。設(shè)想一個(gè)利用壓電流體泵驅(qū)動(dòng)終端執(zhí)行機(jī)構(gòu)(精密液壓缸)，實(shí)現(xiàn)高性能的精密步進(jìn)驅(qū)動(dòng)，但是通過(guò)多年來(lái)的研究經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：壓電流體泵雖然具有較高的能量密度(單位體積的流體輸出能力)，但在實(shí)際工作中存在單向閥響應(yīng)滯后、液體倒流現(xiàn)象，從而影響壓電泵的流量分辨率[3]，這些缺點(diǎn)將嚴(yán)重影響流體液壓驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)精度和驅(qū)動(dòng)能力。因此，提出采用電流變閥代替?zhèn)鹘y(tǒng)液壓閥控制，與無(wú)閥壓電疊堆泵配合實(shí)現(xiàn)流體液壓步進(jìn)驅(qū)動(dòng)。如圖 1-1 所示壓電/電流變液壓閥混合步進(jìn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)原理。

.柱塞 2.缸筒 3.調(diào)整螺釘 4.彈簧 5.活塞 6.絕緣筒 7.彈簧圖 1-2 電流變減震器結(jié)構(gòu)圖 圖 1-3 電流變離合器另外，把電流變液體注入飛機(jī)機(jī)翼中，通過(guò)對(duì)液體的固化程度控制，來(lái)它的固有頻率，以防止產(chǎn)生有害的共振現(xiàn)象。4) 機(jī)器人工業(yè)。利用電流變技術(shù)設(shè)計(jì)制造出體積小、響應(yīng)快、動(dòng)作靈活磨損，并直接用微機(jī)進(jìn)行控制的活動(dòng)關(guān)節(jié)，比液-電控制的機(jī)器人關(guān)節(jié)要得多。利用電流變液體對(duì)電壓響應(yīng)快的特性，可以設(shè)計(jì)出性能優(yōu)良的傳感器；動(dòng)控制與電流變技術(shù)相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)精確的定位[8]。1.4 電流變閥的研究意義閥門(mén)的主要作用就是實(shí)現(xiàn)對(duì)流體的阻止、通過(guò)和節(jié)流的控制。根據(jù)閥門(mén)本結(jié)構(gòu)的不同可分為截止閥、旋塞閥、球閥、蝶閥、閘閥、隔膜閥[4]以及控制閥、壓力控制閥、伺服閥、開(kāi)關(guān)閥。截止閥是通過(guò)外力的推壓來(lái)實(shí)現(xiàn)閥的截止功能的，這種閥的特點(diǎn)有高的

.柱塞 2.缸筒 3.調(diào)整螺釘 4.彈簧 5.活塞 6.絕緣筒 7.彈簧圖 1-2 電流變減震器結(jié)構(gòu)圖 圖 1-3 電流變離合器另外，把電流變液體注入飛機(jī)機(jī)翼中，通過(guò)對(duì)液體的固化程度控制，來(lái)它的固有頻率，以防止產(chǎn)生有害的共振現(xiàn)象。4) 機(jī)器人工業(yè)。利用電流變技術(shù)設(shè)計(jì)制造出體積小、響應(yīng)快、動(dòng)作靈活磨損，并直接用微機(jī)進(jìn)行控制的活動(dòng)關(guān)節(jié)，比液-電控制的機(jī)器人關(guān)節(jié)要得多。利用電流變液體對(duì)電壓響應(yīng)快的特性，可以設(shè)計(jì)出性能優(yōu)良的傳感器；動(dòng)控制與電流變技術(shù)相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)精確的定位[8]。1.4 電流變閥的研究意義閥門(mén)的主要作用就是實(shí)現(xiàn)對(duì)流體的阻止、通過(guò)和節(jié)流的控制。根據(jù)閥門(mén)本結(jié)構(gòu)的不同可分為截止閥、旋塞閥、球閥、蝶閥、閘閥、隔膜閥[4]以及控制閥、壓力控制閥、伺服閥、開(kāi)關(guān)閥。截止閥是通過(guò)外力的推壓來(lái)實(shí)現(xiàn)閥的截止功能的，這種閥的特點(diǎn)有高的
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 魏宸官;一門(mén)有發(fā)展前景的高新技術(shù)——電流變技術(shù)[J];中國(guó)工程科學(xué);2000年01期

本文編號(hào)：2886789