路士州,刘亚欣,2,姚玉峰,孙立宁

(1. 哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室, 150001, 哈尔滨;2. 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室, 710049, 西安)

压电驱动撞针式微喷系统的键合图建模

路士州1,刘亚欣1,2,姚玉峰1,孙立宁1

(1. 哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室, 150001, 哈尔滨;2. 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室, 710049, 西安)

为了快速、精确地分配微量高黏性液体,以及研究系统参数对分配过程的影响,设计了一种压电驱动撞针式微喷系统,并构建了该系统的键合图模型。将压电致动器与撞针式微喷阀相结合,利用压电致动器高频振动来带动撞针运动,以此对微量液体的高速、精确分配进行操作。通过耦合各能域变量及不同液路通道的键合图图元参数,以及整合机电模块、液气模块的子键合图模型,得到微喷系统的整体键合图模型。仿真结果表明:液体喷射速度幅值与电压信号幅值和频率成正比例关系,喷射体积随储液筒上部气压升高而线性增加;液体流速与撞针振动速度成线性关系,这在难以直接测量流速的场合,可通过测量撞针振动速度来间接监测液体流速。实验验证了微喷系统键合图模型及关键结论的正确性,研究成果能够为微喷系统的结构设计、控制参数的优化提供理论指导。

高黏性;微喷;撞针式;键合图;压电致动器

在生命科学、电子封装、快速制造等领域,经常需要快速、精确地分配……