收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

超声波送料机理与关键技术研究

姜斌  
【摘要】: 振动送料器在自动加工与装配等领域有着重要应用。目前的驱动方式有电磁式与压电式,传统的电磁振动送料器,电磁干扰严重,近年出现了压电振动方式,解决了电磁干扰问题,但振幅较大,对微小物体的整列性能及输送稳定性还不理想。这两类振动送料器的工作频率在50-300Hz之间,噪音大,在要求高清洁、低噪声的生产场合,使用上受到限制。 超声波振动的传统应用为电学与声学领域,超声波马达的成功开发应用证明了它在机械驱动领域的应用前景。本文提出以超声波振动代替传统方式驱动振动送料器工作,是超声波振动在这一领域的新的应用。提出利用声频以外的高频超声振动来消除送料时振动噪音的方法,利用超声振动振幅更小的特点,提高对轻薄细小物料输送的平稳性和整列性能。 本文提出以压电超声换能器为振动源,通过合理的机械结构形成超声波振动对送料器的驱动,使料盘表面获得的运动叠加或合成以形成椭圆运动,从而具备推动与之接触物料移动的能力。 具体工作包括:设计了超声波振动送料的原理样机,对超声波振动送料器的驱动部件-压电超声换能器的设计方法进行了理论分析,对结构参数进行了设计计算,利用ANSYS软件分析了振动模态,对基本参数进行了测试。 综合考虑超声波振动送料器构件形状、重量、空间位置及其交互关系与耦合影响,建立超声波振动驱动过程的运动学与动力学模型,通过理论分析、数值运算和有限元分析,获得力学、结构参数对驱动性能的影响规律;研究超声波驱动状态下物料与料盘表面之间的相互作用规律,获取料盘表面椭圆运动的形成机理,取得超声波送料机构动力学参数与结构优化设计方法。 对超声波振动送料器的谐振特性进行了分析,提出了谐振频率的跟踪方法,在此基础上,根据超声波振动送料器的特点,设计了驱动电路。搭建了集相位检测、信号处理与反馈控制等功能于一体的超声波振动送料器专用控制器,从而保证了送料器协调、稳定地工作,提高了对物料的输送质量与效率。 对超声波振动送料器的性能进行了测试研究,验证了理论与仿真分析所得出的结论,验证了结构设计的方法。研究与测试结果表明,超声波振动送料的输送稳定性和整列性能相比于现有送料方式更佳,噪音更小,同时总结了工况变化对送料器输送性能的影响规律。从理论与试验两方面说明以超声波振动驱动送料器工作是可行的。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张涛;常琳;吴霄;张永元;黄利波;吴胜举;;超声声化学的发展与应用[J];技术与创新管理;2008年05期
2 王鑫;杨胡江;赵晓红;肖井华;;超声换能器方波畸变现象研究[J];实验技术与管理;2010年05期
3 朱昌平,陈兆华,冯若,黄金兰,魏立升,李良学;超声换能器的宽带阻抗匹配器研究[J];声学技术;1994年04期
4 方由艳;林书玉;;L型匹配网络对超声换能器振动性能的影响[J];声学技术;2010年01期
5 赵小立;周光平;程存弟;;有载超声换能器的Mbius变换分析[J];陕西师范大学学报(自然科学版);1988年04期
6 王清池,吴在勋;超声地形障碍检出系统换能器的研制[J];厦门大学学报(自然科学版);1997年02期
7 管彦滨;贺西平;樊安仓;贺龙;;20kHz大距离超声测距仪硬件设计[J];陕西师范大学学报(自然科学版);2009年03期
8 吴本玉;莫喜平;;有限元简化模型应用于超声换能器模拟分析[J];声学技术;2010年04期
9 杜宏伟,彭虎,韩雪梅,冯焕清;基于Fourier-Bessel分解的环型超声换能器设计[J];中国科学技术大学学报;2005年03期
10 王志刚;超声换能器与反应溶液之间的电声藕合作用[J];青海大学学报(自然科学版);2001年06期
11 胡兵;朱家安;寿文德;钱德初;冯亮;朱玲;;微探头导管超声换能器声束前向扫描改进的研究[J];声学技术;2005年04期
12 王阳恩;;超声匹配层对油井超声透射系数的影响[J];石油仪器;2010年02期
13 邓明晰;超声换能器时域脉冲声场的自动测量[J];声学技术;1995年01期
14 谭昕;李秋锋;;频域“双峰”消除方法的研究[J];科技广场;2007年09期
15 叶发根;曹辉;林书玉;;一种扭转振动复合换能器等效电路的研究[J];西北大学学报(自然科学版);2010年01期
16 罗珺;阮程;徐寅林;;超声手术刀换能器的谐振频率特性研究[J];南京师大学报(自然科学版);2011年01期
17 吴杰歆;;超声功率基准装置匹配电路的研究应用[J];电子质量;2011年05期
18 ;医用相控阵超声换能器的初步研究[J];陕西师范大学学报(自然科学版);1979年01期
19 尚志远;张■全;;超声场的光学显示方法[J];应用激光;1986年01期
20 阎向宏,张福成;扭转振动夹心式压电超声换能器的研究[J];声学技术;1994年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 付志强;贺洋洋;李力怡;李娜;赵学慧;林书玉;;哑铃形超声换能器的研究[A];中国声学学会第九届青年学术会议论文集[C];2011年
2 赵新玉;徐春广;孔涛;肖定国;伍懿;;液浸超声换能器声场特性测量技术[A];2011年机械电子学学术会议论文集[C];2011年
3 刘文静;周利生;夏铁坚;俞宏沛;;稀土超声换能器技术研究[A];中国声学学会2005年青年学术会议[CYCA'05]论文集[C];2005年
4 王阳恩;周克厚;;超声波频率对采油超声换能器辐射阻抗的影响[A];湖北省物理学会、武汉物理学会2004’学术年会论文集[C];2004年
5 匡正;叶超;杨军;;新型平面PVDF超声换能器的指向性研究[A];2008年全国声学学术会议论文集[C];2008年
6 姚克纯;;超声换能器的临床应用及发展[A];2005年全国超声医学工程学术会议论文集[C];2005年
7 杨凤霞;张端明;;超声换能器用0-3型PZT/P(VDE-TrFE)压电复合材料的设计[A];中国声学学会2002年全国声学学术会议论文集[C];2002年
8 郝震宏;汤亮;乔东海;汪承灏;;用于微机器人定位的硅微超声换能器阵列的研制[A];2007’促进西部发展声学学术交流会论文集[C];2007年
9 董明荣;许学忠;孙德玉;刘瑜;;超声换能器阵列三维声场的数值模拟[A];2007系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2007年
10 张耀耀;周丹;王飞飞;刘大安;王威;罗豪甦;;高性能弛豫铁电单晶1-3复合材料制备及超声换能器应用研究[A];第15届全国晶体生长与材料学术会议论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 田华;新型超声换能器与辐射器的研究[D];陕西师范大学;2013年
2 李敏毅;铌酸锂高频超声换能器的研制与输出功率测量[D];华南理工大学;2011年
3 张宏杰;热超声键合高频换能系统设计与控制[D];天津大学;2012年
4 姚焰;超声消融心肌治疗心律失常的实验研究[D];中国协和医科大学;1999年
5 王晓庆;有关超声驻波法医学应用若干模式的理论分析及工程实现[D];中国协和医科大学;1991年
6 赵群;面向起伏地表和缝洞储层的物理模拟技术研究[D];成都理工大学;2008年
7 武剑;原油防蜡降粘超声波处理系统的关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
8 邓辉胜;介入超声印压系统研制及心肌硬度检测[D];重庆医科大学;2007年
9 丁亚军;高强度聚焦超声治疗剂量控制关键问题研究[D];湖南师范大学;2013年
10 张辽远;电镀金刚石线锯超声波切割实验装置的研制和加工机理的研究[D];长春理工大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 曾凡冲;超声换能器的设计理论研究[D];北方工业大学;2013年
2 杨德俊;6.5MHz计量型超声换能器的设计与测试[D];华南理工大学;2010年
3 周盛;应用于地震物理模拟技术中的空气耦合超声换能器的研究[D];南京航空航天大学;2013年
4 高炳山;大功率管状超声换能器的设计与研究[D];陕西师范大学;2010年
5 陆飞;基于虚拟仪器的超声换能器阻抗分析仪设计[D];陕西师范大学;2010年
6 张震;引线焊接高频超声换能器的设计和模态频率的优化[D];中国计量学院;2013年
7 隋卫平;高精度实时超声测距技术研究[D];国防科学技术大学;2003年
8 张琪春;目标微动信号探测研究[D];南京理工大学;2009年
9 张晋弘;基于PZT厚膜的MEMS超声换能器[D];中国科学技术大学;2009年
10 李玉山;在线超声厌氧膜生物反应器处理污泥的研究[D];北京交通大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 cyf翻译;驱动超声换能器的功放(5)[N];电子报;2009年
2 cyf翻译;驱动超声换能器的功放(2)[N];电子报;2009年
3 cyf翻译;驱动超声换能器的功放(3)[N];电子报;2009年
4 cyf翻译;驱动超声换能器的功放(4)[N];电子报;2009年
5 ;ZnO薄膜的MOCVD生长技术[N];科技日报;2006年
6 重庆医科大学副教授 陈文直;海扶:无创与有效的统一[N];科技日报;2000年
7 硅谷客 摘译;盲人导向用超声接近检测器[N];电子报;2009年
8 王跃;超声地震物理模拟技术:实验室中的“沙盘演兵”[N];中国石化报;2006年
9 主任医师 陈亦乐;治子宫肌瘤 孰优孰劣?[N];大众卫生报;2001年
10 记者 陈晓军 实习生 尚代军;我省实现制定国标零的突破[N];甘肃日报;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978