振動送料器是自動化生產(chǎn)線中不可缺少的重要裝置,現(xiàn)有的振動送料器主要是電磁驅(qū)動型。壓電送料器具有耗能低、噪音小,國外已在食品、藥物、精密電子器件等要求環(huán)境潔凈的生產(chǎn)領(lǐng)域中廣泛推廣應(yīng)用。現(xiàn)有的壓電送料器由日本最早開發(fā)并通過多項(xiàng)專利保護(hù)起來。開發(fā)形成我國自主知識產(chǎn)權(quán)的新型壓電送料器十分重要。文中分析了現(xiàn)有壓電送料器的結(jié)構(gòu)形式及其驅(qū)動送料器機(jī)理,提出一種新型橫向懸臂式壓電送料結(jié)構(gòu),通過橫向設(shè)置的多個(gè)壓電雙晶片與彈性支撐板彎曲振動的配合形成對物料的推送能力,是壓電送料器的一種新型式。本文闡述、分析了這種壓電送料器的工作原理、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與振動控制問題,開發(fā)研制樣機(jī)進(jìn)行了試驗(yàn)。主要研究內(nèi)容如下:分析了送料器核心器件—壓電振子的動態(tài)與靜態(tài)性能,建立了數(shù)學(xué)模型并推導(dǎo)了理論公式;然后通過多組壓電振子與諧振彈簧組合的對比實(shí)驗(yàn)測試,與理論分析結(jié)果進(jìn)行了比較,在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了橫向懸臂式壓電送料結(jié)構(gòu)。研究了橫向懸臂式壓電送料器的驅(qū)動電源與控制問題,根據(jù)壓電送料器的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了驅(qū)動電路。搭建了集振動檢測、信號處理與反饋控制等功能于一體的壓電送料器專用電源,從而保證了壓電送料器協(xié)調(diào)、穩(wěn)定地工作,提高了對物料的輸送質(zhì)量與... 

【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)】：117 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
提要
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 相關(guān)領(lǐng)域國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 壓電驅(qū)動器
        1.2.2 傳統(tǒng)的振動送料器
        1.2.3 壓電送料器
    1.3 本論文的主要工作
第二章 振動送料用壓電振子的性能及其分析
    2.1 壓電效應(yīng)與壓電材料
    2.2 壓電雙晶片的制備
    2.3 壓電振子結(jié)構(gòu)尺寸與振動的關(guān)系
    2.4 壓電雙晶片振子特性分析
        2.4.1 壓電振子輸出變形量的測定及解析
        2.4.2 壓電雙晶片振子的動態(tài)特性
    2.5 小結(jié)
第三章 壓電送料器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析
    3.1 送料器的運(yùn)動原理
    3.2 壓電送料器的整體建模
    3.3 主要部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.3.1 送料器底座的設(shè)計(jì)
        3.3.2 頂盤的設(shè)計(jì)
        3.3.3 壓電雙晶片振子的設(shè)計(jì)
        3.3.4 主振彈簧的設(shè)計(jì)
        3.3.5 減振彈簧的設(shè)計(jì)
    3.4 壓電送料器結(jié)構(gòu)的初步定型
    3.5 物料的運(yùn)動狀態(tài)分析
        3.5.1 物料沿料道運(yùn)動的數(shù)學(xué)表達(dá)
        3.5.2 物料沿料道滑移及跳動的條件
        3.5.3 振幅與物料運(yùn)動狀態(tài)的關(guān)系
    3.6 小結(jié)
第四章 壓電送料器驅(qū)動電源的設(shè)計(jì)研究
    4.1 壓電驅(qū)動器電源
        4.1.1 直流放大型壓電驅(qū)動電源
        4.1.2 伸縮致動型壓電驅(qū)動器電源
    4.2 壓電送料器的驅(qū)動電源
        4.2.1 壓電送料器控制電源的原理
        4.2.2 壓電送料器控制電源的特點(diǎn)
        4.2.3 驅(qū)動電源的電氣性能
    4.3 控制器軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
        4.3.1 壓電送料器驅(qū)動波形的發(fā)生
        4.3.2 驅(qū)動電源程序的工作流程
        4.3.3 單片機(jī)軟件的內(nèi)核
    4.4 送料器軟件的快速響應(yīng)
        4.4.1 控制電源實(shí)時(shí)響應(yīng)的必要性
        4.4.2 壓電送料器中的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)
        4.4.3 軟件設(shè)計(jì)對送料器性能的改善
    4.5 本章小結(jié)
第五章 反饋系統(tǒng)設(shè)計(jì)與控制策略研究
    5.1 反饋系統(tǒng)的構(gòu)建
        5.1.1 加速度的傳感器的特性
        5.1.2 數(shù)字控制器的功能配置
        5.1.3 閉環(huán)控制系統(tǒng)
    5.2 振幅與電氣參數(shù)的關(guān)系
        5.2.1 料盤振幅的測量
        5.2.2 電壓與料盤振幅
        5.2.3 頻率與料盤振幅
    5.3 系統(tǒng)控制策略研究
        5.3.1 控制算法的選擇
        5.3.2 控制算法的實(shí)現(xiàn)
    5.4 本章小結(jié)
第六章 壓電送料器實(shí)驗(yàn)研究
    6.1 性能的評估標(biāo)準(zhǔn)及實(shí)驗(yàn)方法
        6.1.1 送料器性能的評估
        6.1.2 實(shí)驗(yàn)方法
    6.2 新型壓電送料器物料輸送能力測試
    6.3 不同工況對送料器輸送能力的影響和分析
        6.3.1 I 型參數(shù)的性能實(shí)驗(yàn)
        6.3.2 II 型參數(shù)的性能實(shí)驗(yàn)
        6.3.3 不同物料對輸送速度的影響
    6.4 頻率反饋控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)和分析
        6.4.1 靜態(tài)實(shí)驗(yàn)
        6.4.2 動態(tài)實(shí)驗(yàn)
    6.5 與現(xiàn)有送料器的比較
    6.6 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
攻讀博士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目情況
摘要
ABSTRACT
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3639505