基于双磁致伸缩材料棒的电动静液执行机构技术研究
2021-06-18周文君
机械工程师 2021年6期
周文君
(山西天地煤机装备有限公司 内蒙古分公司,内蒙古鄂尔多斯017209)
0 引言
电动飞机被认为是未来飞机发展的一种选择,并且已经应用于少数飞机[1]。静液压致动器(EHA)是电动飞机的主要部分,主要用于控制飞机的飞行控制面,其性能决定了整个系统的可靠性[2]。因此,高性能EHA的开发意义重大。智能材料是一种新型的功能材料,是重要的能量转换设备。考虑到它们具有高频响应和高功率密度的特性,一些研究检查了由智能材料组成的EHA[3]。
通常,由智能材料驱动的EHA由智能材料泵、整流阀、液压缸和流路组成[4],其中整流阀分为主动阀和被动阀。由于被动阀的响应速度在高频率下还不够高,因此在本研究中使用主动阀作为整流阀进行了仿真研究。
鉴于单个智能材料单元产生的位移很小,最近使用多种智能材料作为驱动器来放大输出位移或实现不同的运动的情况已引起了人们广泛的研究兴趣。例如,相关研究人员于2010年提出了一种由压电堆驱动的旋转电动机的机构和设计方法[5]。在这项研究中,将相同的电压信号同时施加到2个压电堆上,并且中心转子因摩擦而旋转。该旋转电动机可实现正向和负向旋转,最大负载分别为74 N和78 N。本文提出了一种由两种巨大的磁致伸缩材料组成的复合驱动器的机电转换器(GMM)棒。两个GMM杆通过Z型套筒组合在一起,以实现GMM执行器的高位移输出。
本文研究的目的是设计1个基于双磁致伸缩棒的静液压执行机构(DMEHA),描述其工作原理,并将输出流量与基于单个磁致伸缩棒的静液压执行机构(SMEHA)进行比较。……
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