壓電式振動(dòng)給料器的機(jī)理分析與實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-18 23:29
論文結(jié)合國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“用于振動(dòng)給料的超聲波驅(qū)動(dòng)理論與方法的研究”開展研究工作,根據(jù)壓電驅(qū)動(dòng)技術(shù)理論,采用雙壓電晶片振子為驅(qū)動(dòng)源自制了壓電式振動(dòng)給料器的樣機(jī),并進(jìn)行了試驗(yàn)測試,測試表明自制的壓電式振動(dòng)給料器可以穩(wěn)定、持久的工作。 論文闡述了壓電式振動(dòng)給料器的研究意義和國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀;討論了壓電物理學(xué)基礎(chǔ);根據(jù)懸臂梁式雙壓電晶片振子靜態(tài)特性理論,分析了雙壓電晶片振子的結(jié)構(gòu)尺寸對自由端變形量δ0,雙壓電晶片振子剛度κb及基頻fi的影響,并對不同尺寸參數(shù)的雙壓電晶片振子進(jìn)行了靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性實(shí)驗(yàn);設(shè)計(jì)了壓電式振動(dòng)給料器的結(jié)構(gòu)和零部件,自制了試驗(yàn)樣機(jī),并對壓電式振動(dòng)給料器的工作機(jī)理和物料運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行了深入探討;利用ANSYS軟件分析壓電式振動(dòng)給料器的驅(qū)動(dòng)部分,在提取的前三階振動(dòng)模態(tài)中,只有一階振動(dòng)模態(tài)符合壓電式振動(dòng)給料器的振動(dòng)規(guī)律和要求;利用阻抗分析儀分析了壓電式振動(dòng)給料器正常工作的固有頻率范圍;根據(jù)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)理論,對壓電式振動(dòng)給料器進(jìn)行四因素三水平正交試驗(yàn)設(shè)計(jì),分析得出影響壓電式振動(dòng)給料器性能的主次因素、各因素的...
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 壓電驅(qū)動(dòng)器
1.2.2 振動(dòng)給料器
1.2.3 超聲波馬達(dá)和超聲波輸送裝置
1.3 論文的主要工作
第二章 壓電物理學(xué)基礎(chǔ)
2.1 壓電陶瓷材料
2.1.1 壓電陶瓷材料的發(fā)展
2.1.2 PZT壓電陶瓷的制備
2.1.3 壓電陶瓷的性能參數(shù)
2.1.4 PZT系壓電陶瓷的性能特點(diǎn)
2.2 壓電效應(yīng)與壓電方程
2.2.1 壓電效應(yīng)
2.2.2 壓電方程
2.3 壓電振子
2.3.1 壓電振子的振動(dòng)模式
2.3.2 壓電振子的諧振特性與等效電路
2.4 本章小結(jié)
第三章 雙壓電晶片振子
3.1 雙壓電晶片振子的類型
0、kb及fi的影響"> 3.2 雙壓電晶片振子結(jié)構(gòu)尺寸對δ0、kb及fi的影響
3.3 懸臂梁式雙壓電晶片振子的特性實(shí)驗(yàn)分析
3.3.1 雙壓電晶片振子的靜態(tài)特性
3.3.2 雙壓電晶片振子的動(dòng)態(tài)特性
3.4 本章小結(jié)
第四章 壓電式振動(dòng)給料器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工作機(jī)理
4.1 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.1.1 底座的設(shè)計(jì)
4.1.2 用于支撐的基板的設(shè)計(jì)
4.1.3 減振裝置的設(shè)計(jì)
4.1.4 雙壓電晶片振子的設(shè)計(jì)
4.1.5 共振簧片的設(shè)計(jì)
4.1.6 料盤底座的設(shè)計(jì)
4.1.7 料盤的選擇
4.2 壓電式振動(dòng)給料器的工作機(jī)理及物料運(yùn)動(dòng)分析
4.2.1 壓電式振動(dòng)給料器的工作機(jī)理
4.2.2 物料的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析
4.3 壓電式振動(dòng)給料器驅(qū)動(dòng)部分的ANSYS分析
4.3.1 壓電材料的本構(gòu)方程
4.3.2 參數(shù)設(shè)置
4.3.3 壓電式振動(dòng)給料器驅(qū)動(dòng)部分的模態(tài)分析
4.3.4 壓電式振動(dòng)給料器驅(qū)動(dòng)部分諧響應(yīng)分析
4.4 壓電式振動(dòng)給料器的固有頻率范圍分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 壓電式振動(dòng)給料器的試驗(yàn)分析
5.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)理論
5.1.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本概念
5.1.2 正交表
5.1.3 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本方法
5.2 壓電式振動(dòng)給料器的正交試驗(yàn)
5.3 壓電式振動(dòng)給料器的單獨(dú)試驗(yàn)
5.3.1 電壓與給料速度和振幅的關(guān)系
5.3.2 頻率與振幅和給料速度的關(guān)系
5.3.3 振幅與給料速度的關(guān)系
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
摘要
ABSTRACT
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]壓電泵技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用[J]. 焦小衛(wèi),黃衛(wèi)清,趙淳生. 微電機(jī)(伺服技術(shù)). 2005(05)
[2]壓電雙晶片型慣性沖擊式旋轉(zhuǎn)精密驅(qū)動(dòng)器研究[J]. 張宏壯,曾平,華順明,程光明,楊志剛. 光學(xué)精密工程. 2005(03)
[3]壓電驅(qū)動(dòng)式雙噴嘴擋板電液伺服閥[J]. 程光明,李鵬,楊志剛,鄂世舉,劉建芳. 光學(xué)精密工程. 2005(03)
[4]基于雙壓電晶片的噴嘴擋板伺服閥[J]. 曲興田,楊志剛,吳博達(dá),吳玉魁,周淼磊. 壓電與聲光. 2005(01)
[5]無鉛壓電陶瓷及其應(yīng)用研究[J]. 尹奇異,賃敦敏,肖定全,朱建國,余萍. 金屬功能材料. 2004(06)
[6]電磁振動(dòng)給料器數(shù)字控制及應(yīng)用研究[J]. 張西良,李萍萍. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2004(01)
[7]壓電驅(qū)動(dòng)與控制技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 吳博達(dá),鄂世舉,楊志剛,程光明. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2003(10)
[8]Cymbal換能器的有限元?jiǎng)恿W(xué)分析[J]. 王光燦,林宇,王麗坤,李光,欒桂冬,張福學(xué). 壓電與聲光. 2003(05)
[9]《軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品》雜志參展科博會[J]. 軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品. 2003(10)
[10]國內(nèi)振動(dòng)給料設(shè)備的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 王運(yùn)池. 煤質(zhì)技術(shù). 2003(04)
本文編號:2924797
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
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【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.1 壓電驅(qū)動(dòng)器
1.2.2 振動(dòng)給料器
1.2.3 超聲波馬達(dá)和超聲波輸送裝置
1.3 論文的主要工作
第二章 壓電物理學(xué)基礎(chǔ)
2.1 壓電陶瓷材料
2.1.1 壓電陶瓷材料的發(fā)展
2.1.2 PZT壓電陶瓷的制備
2.1.3 壓電陶瓷的性能參數(shù)
2.1.4 PZT系壓電陶瓷的性能特點(diǎn)
2.2 壓電效應(yīng)與壓電方程
2.2.1 壓電效應(yīng)
2.2.2 壓電方程
2.3 壓電振子
2.3.1 壓電振子的振動(dòng)模式
2.3.2 壓電振子的諧振特性與等效電路
2.4 本章小結(jié)
第三章 雙壓電晶片振子
3.1 雙壓電晶片振子的類型
0、kb及fi的影響"> 3.2 雙壓電晶片振子結(jié)構(gòu)尺寸對δ0、kb及fi的影響
3.3 懸臂梁式雙壓電晶片振子的特性實(shí)驗(yàn)分析
3.3.1 雙壓電晶片振子的靜態(tài)特性
3.3.2 雙壓電晶片振子的動(dòng)態(tài)特性
3.4 本章小結(jié)
第四章 壓電式振動(dòng)給料器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工作機(jī)理
4.1 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.1.1 底座的設(shè)計(jì)
4.1.2 用于支撐的基板的設(shè)計(jì)
4.1.3 減振裝置的設(shè)計(jì)
4.1.4 雙壓電晶片振子的設(shè)計(jì)
4.1.5 共振簧片的設(shè)計(jì)
4.1.6 料盤底座的設(shè)計(jì)
4.1.7 料盤的選擇
4.2 壓電式振動(dòng)給料器的工作機(jī)理及物料運(yùn)動(dòng)分析
4.2.1 壓電式振動(dòng)給料器的工作機(jī)理
4.2.2 物料的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析
4.3 壓電式振動(dòng)給料器驅(qū)動(dòng)部分的ANSYS分析
4.3.1 壓電材料的本構(gòu)方程
4.3.2 參數(shù)設(shè)置
4.3.3 壓電式振動(dòng)給料器驅(qū)動(dòng)部分的模態(tài)分析
4.3.4 壓電式振動(dòng)給料器驅(qū)動(dòng)部分諧響應(yīng)分析
4.4 壓電式振動(dòng)給料器的固有頻率范圍分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 壓電式振動(dòng)給料器的試驗(yàn)分析
5.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)理論
5.1.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本概念
5.1.2 正交表
5.1.3 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本方法
5.2 壓電式振動(dòng)給料器的正交試驗(yàn)
5.3 壓電式振動(dòng)給料器的單獨(dú)試驗(yàn)
5.3.1 電壓與給料速度和振幅的關(guān)系
5.3.2 頻率與振幅和給料速度的關(guān)系
5.3.3 振幅與給料速度的關(guān)系
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
摘要
ABSTRACT
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]壓電泵技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用[J]. 焦小衛(wèi),黃衛(wèi)清,趙淳生. 微電機(jī)(伺服技術(shù)). 2005(05)
[2]壓電雙晶片型慣性沖擊式旋轉(zhuǎn)精密驅(qū)動(dòng)器研究[J]. 張宏壯,曾平,華順明,程光明,楊志剛. 光學(xué)精密工程. 2005(03)
[3]壓電驅(qū)動(dòng)式雙噴嘴擋板電液伺服閥[J]. 程光明,李鵬,楊志剛,鄂世舉,劉建芳. 光學(xué)精密工程. 2005(03)
[4]基于雙壓電晶片的噴嘴擋板伺服閥[J]. 曲興田,楊志剛,吳博達(dá),吳玉魁,周淼磊. 壓電與聲光. 2005(01)
[5]無鉛壓電陶瓷及其應(yīng)用研究[J]. 尹奇異,賃敦敏,肖定全,朱建國,余萍. 金屬功能材料. 2004(06)
[6]電磁振動(dòng)給料器數(shù)字控制及應(yīng)用研究[J]. 張西良,李萍萍. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2004(01)
[7]壓電驅(qū)動(dòng)與控制技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 吳博達(dá),鄂世舉,楊志剛,程光明. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2003(10)
[8]Cymbal換能器的有限元?jiǎng)恿W(xué)分析[J]. 王光燦,林宇,王麗坤,李光,欒桂冬,張福學(xué). 壓電與聲光. 2003(05)
[9]《軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品》雜志參展科博會[J]. 軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品. 2003(10)
[10]國內(nèi)振動(dòng)給料設(shè)備的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 王運(yùn)池. 煤質(zhì)技術(shù). 2003(04)
本文編號:2924797
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