Прислать материал
14.578.21.0060
Разработка МЛП с использованием отечественной элементной базой и материалов.
В качестве микромоторов могут использоваться коллекторные и бесколлекторные электромагнитные микродвигатели, пьезомоторы и интегральные приводы микроэлектромеханических систем (MЭMС).
Задача создания отечественного микро линейного пьезопривода, позволяющего оперативно регулировать эксплуатационные параметры (напряжение и частота воздействия на актуаторы, амплитуда и фазы силы натяжения, скорость движения червяка, точность позиционирования) является актуальной задачей, позволяющей решить ряд проблем космической отрасли, приборостроения и военной промышленности.
Для решения данной проблемы предлагается впервые исследовать возможность разработки нового класса линейных пьезодвигателей, принцип действия которого основан на представлении микролинейного пьезопривода (МЛП) как общей колебательной системой, включающей в себя: пакет пьезоэлементов - согласующие элементов - нагрузкой.
В этом случае общая колебательная система (КС) имеет общий устойчивый режим работы: выработка энергии – передача энергии – потребление энергии. Устойчивый режим работы МЛП характеризуется равенством выработанной и потребленной энергии, за вычетом потерь передачи энергии. Рабочие режимы МЛП существенно зависят от параметров КС: параметров пьезопакета; параметров согласующих конструктивных элементов; параметров нагрузки. Изменение одного параметра КС ведет к изменению рабочего режима работы. Нахождение устойчивого режима работы невозможно без создания математических моделей КС.
Для выполнения поставленных целей было выполнено:
-выбор конструкции МЛП, удовлетворяющую требованиям эксплуатации устройства в космосе;
- разработаны математические модели КС, позволяющие правильно описать элементы конструкции МЛП;
- выбран материал элементов конструкций из условия допустимых механических напряжений и деформаций;
- на экспериментальном стенде исследованы рабочие характеристики МЛП при разных нагрузках.
Для выполнения поставленных целей выполнены следующие работы:
- создана трехмерная и одномерная математические модели МЛП;
- определены материалы элементов МЛП;
- определены допустимые механические напряжения и деформации элементов конструкций;
- разработана конструкция МЛП;
- разработан и изготовлен источник питания переменной частоты;
- разработан и изготовлен испытательный стенд;
- получены частотные характеристики работы МЛП при разных нагрузках;
- изучено влияние изменение параметров нагрузки на изменение рабочих режимов МЛП;
- разработаны методики проектирования МЛП на разную мощность.