機(jī)械專(zhuān)業(yè)外文文獻(xiàn)翻譯-外文翻譯---壓電液壓驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)和測(cè)試 中文版

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 英文資料翻譯 題目 壓電液壓驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)和測(cè)試 摘要 本文介紹的設(shè)計(jì)方法是建設(shè)一個(gè)使用智能材料提供液壓流體動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)器。在被描述的驅(qū)動(dòng)器類(lèi)，液壓油從硬盤(pán)頻率壓電或其他智能材料中分離輸出缸的運(yùn)行頻率。這種解耦允許在高頻壓電驅(qū)動(dòng)，以提取物質(zhì)的最高大量能源，以及液壓缸在低頻驅(qū)動(dòng)提供長(zhǎng)沖程。然而，由于遵循流體的可壓縮性和結(jié)構(gòu)性，基本阻抗匹配和流體之間的壓電很難能量轉(zhuǎn)換成加壓壓電液壓油流。在材料，機(jī)械設(shè)計(jì)，以及流體機(jī)械接口領(lǐng)域的基本設(shè)計(jì)權(quán)衡和重大技術(shù)問(wèn)題存在爭(zhēng)論。提出原型設(shè)備和元件測(cè)量。介紹測(cè)試方法，測(cè)試量化泵壓力和流量，得出動(dòng)力量和速度。一系列的試驗(yàn)表明由智能材料提供強(qiáng)力長(zhǎng)沖程驅(qū)動(dòng)的裝置的可能性。 關(guān)鍵詞： 壓電，智能材料， 壓電液壓 ，驅(qū)動(dòng)，電源的電線(xiàn)，水泵 導(dǎo)言 智能材料，如壓電， 磁限和電限長(zhǎng)期應(yīng)用在精確控制方面。由于其形變能力有限，這些材料通常沒(méi)有用于要求大量直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)器。近幾十年出現(xiàn)了依靠各種技術(shù)增加來(lái)自智能材料核心的驅(qū)動(dòng)力的設(shè)計(jì)。其中常見(jiàn)的是機(jī)械放大或轉(zhuǎn)型，如那些正在使用的杠桿和支點(diǎn)，并分步重復(fù)類(lèi)型，例如，蠕動(dòng)。最近，研究人員已經(jīng)認(rèn)識(shí)到整合智能材料和液體，使泵的 一個(gè)基本組成部分加以利用線(xiàn)性驅(qū)動(dòng)的可能性。這種新方法有望實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)沖程高功率驅(qū)動(dòng)。 與包括常規(guī)伺服液壓和各種電磁類(lèi)型在內(nèi)的其他類(lèi)型的驅(qū)動(dòng)相比，壓電液壓驅(qū)動(dòng)有優(yōu)點(diǎn)，也有缺點(diǎn)。相比傳統(tǒng)液壓，主要優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在電線(xiàn)方面，即消除液壓配電線(xiàn)路。與電磁方法相比，包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠，壓電液壓驅(qū)動(dòng)提供強(qiáng)力液壓和潛在的更迅速的響應(yīng)時(shí)間。相比于傳統(tǒng)液壓，新型驅(qū)動(dòng)器在熱分布和漏油方面有不利之處。與電磁驅(qū)動(dòng)器相比，盡管使用少量液壓油，新型驅(qū)動(dòng)器仍然需要電氣和液壓一體化。壓電液壓驅(qū)動(dòng)的這些特點(diǎn)中有許多和電限驅(qū)動(dòng)器（ 的是相同的 ，如用在聯(lián)合攻擊戰(zhàn)斗機(jī)。壓電液壓驅(qū)動(dòng)比其他 取這種能量是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)，本文試圖描述許多當(dāng)前發(fā)展努力的挑戰(zhàn)中的一些。 整體設(shè)計(jì)目標(biāo)是要通過(guò)不同階段由壓電棧元件轉(zhuǎn)換電力輸入由一個(gè)驅(qū)動(dòng)器輸出缸將機(jī)械動(dòng)力傳到外部負(fù)載。設(shè)計(jì)始于壓電智能材料，延伸到壓電流體界面，通過(guò)閥門(mén)，并最終到輸出缸。盡管電子驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)器在其他地方討論，但它也是一個(gè)考慮。像許多系統(tǒng)，整體設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合性和反復(fù)的工作，單個(gè)的組件能夠被設(shè)計(jì)，但需要重新設(shè)計(jì)與其他子系統(tǒng)相配合。子系統(tǒng)和系統(tǒng)級(jí)在這 一進(jìn)程中測(cè)試元件。測(cè)試以個(gè)別要素之間的互動(dòng)和合作為特點(diǎn)。設(shè)備的總機(jī)械輸出（力量，速度，或電量）的衡量和最大化是最終目標(biāo)。 本文闡述了在固液混合驅(qū)動(dòng)，可說(shuō)明的操作和突出的局限性方面的基本概念。提出執(zhí)行器的設(shè)計(jì)理念的下一步，和闡述各個(gè)關(guān)鍵子系統(tǒng)。審議壓電性能重要的優(yōu)先性的應(yīng)用。決定加壓室的設(shè)計(jì)和描述原型器件。分析部分或全部器件特性的各種測(cè)試方法，強(qiáng)調(diào)每種方法的價(jià)值。本文通過(guò)測(cè)試結(jié)果和解釋對(duì)多代壓電液壓設(shè)備得出結(jié)論。 固液混合驅(qū)動(dòng) 更廣泛地說(shuō)，壓電液壓或智能材料液壓驅(qū)動(dòng)可稱(chēng)為“固液混合”驅(qū)動(dòng)。能源傳送到智能材料生 產(chǎn)加壓流體。然后機(jī)械閥調(diào)整振蕩流體壓力促使加壓流體流動(dòng)。由于有液壓蓄能器和另一個(gè)閥門(mén)，固體介質(zhì)可以不在所要求的負(fù)荷時(shí)的頻率下運(yùn)行。一般來(lái)說(shuō)，固體驅(qū)動(dòng)器運(yùn)行的頻率遠(yuǎn)高于所要求的負(fù)荷時(shí)的頻率，也許達(dá)到 100倍。 雖然理論上是吸引人的，但實(shí)際的限制會(huì)限制固液混合驅(qū)動(dòng)方式的效率。特別是，流體粘度和壓縮結(jié)合活性物質(zhì)的機(jī)制中所固有的損失，以限制驅(qū)動(dòng)器和驅(qū)動(dòng)器的總輸出功率有效帶寬。同時(shí)，如果最大功率驅(qū)動(dòng)器是可用來(lái)驅(qū)動(dòng)機(jī)械負(fù)荷，必須非常小心地設(shè)計(jì)使流體的輸送和輸出符合驅(qū)動(dòng)器的特點(diǎn)。 如圖 1所示是目前發(fā)展?fàn)顩r下通用的設(shè)備。圖 中，設(shè)備組成有幾個(gè)要素組成：剛度為 k 的固態(tài)要素推動(dòng)面積為 活塞對(duì)工作流體加壓，流體通道通過(guò)四個(gè)閥門(mén)將加壓室與液壓輸出缸和累加器相連接。 圖 1 ：固液混合驅(qū)動(dòng)器概念 圖 2顯示了混合驅(qū)動(dòng)器的動(dòng)作順序。閥門(mén)開(kāi)口定時(shí)使加壓流體到一個(gè)輸出缸的分室。固態(tài)驅(qū)動(dòng)器在沖程時(shí)，任一的輸出活塞缸的端口是直接通向累加器腔的，使得輸出活塞在每個(gè)腔內(nèi)分離出不同的容積。一旦加壓沖程已經(jīng)到達(dá)了極限，閥門(mén)開(kāi)口就會(huì)調(diào)整，以使加壓腔從低壓輸出缸和累加器腔吸取流體。流體的這種流離從輸出活塞的一側(cè)反向移動(dòng)到活塞的另一側(cè)以達(dá) 到平均流動(dòng)。 前進(jìn) 反向 增壓或入口 降壓或出口 圖 2 ：混合驅(qū)動(dòng)器操作順序 設(shè)備的自由運(yùn)行輸出速度是誘導(dǎo)應(yīng)變器和運(yùn)作的循環(huán)頻率分離的流體容積變化的結(jié)果，以輸出活塞的區(qū)域區(qū)分。腔的大小和流體性質(zhì)可以調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)在任何特定驅(qū)動(dòng)因素下大范圍的力量 而，張力動(dòng)作器的操作能力的基本考慮將顯示，在理論上每周期運(yùn)行頻率 f = 1/其中 驅(qū)動(dòng)器阻力值， 驅(qū)動(dòng)器的最大自由誘發(fā)沖程（ “零速”壓力，即沒(méi)有流體可移動(dòng)時(shí)驅(qū)動(dòng)器的壓力，且 = 在固態(tài)驅(qū)動(dòng)器的負(fù)載線(xiàn)力量 力 圖 3 所示。流體可壓縮性的考慮要求，固態(tài)驅(qū)動(dòng)器的加壓腔有一種有限流體的動(dòng)剛度。加壓腔剛度示是 V ,其中是流體可壓縮性。腔的流體剛度顯示了對(duì)驅(qū)動(dòng)器的載荷，如圖 3 所示 ，從而降低了最高可達(dá)到的壓力和動(dòng)力輸出，它們分別為 圖 3 ：混合驅(qū)動(dòng)器的工作顯示損失的解釋 流體從加壓腔流動(dòng)到輸出缸引起必要的壓降進(jìn)一步降低了集成設(shè)備可用的輸出： 很難在實(shí)際中得到等式 1 中計(jì)算的輸出功率。實(shí)際上，等式 2 給出了特定驅(qū)動(dòng)器的最大輸出功率。特別是，閥壓降，流體可壓縮性，和加壓空間的有效高度 (1)必須盡量減少，并建立各種因素下的高度下限。由于流體通道的工作需要，粘性流通過(guò)這些通道的相關(guān)損失（包括 流體的溫度、氣泡等可變性質(zhì)，這些目標(biāo)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有直接 達(dá)到。 這可能是行使模型的基于上述討論和在參考 8 中所描述的其他假設(shè)生產(chǎn)仿真的結(jié)果如圖 4 。該圖顯示的循環(huán)周期的壓力以及由此產(chǎn)生活塞的高低壓兩側(cè)的壓電。它還顯示驅(qū)動(dòng)器的輸出軸的位置，因?yàn)樗欢螘r(shí)間內(nèi)增加的總體反應(yīng)是低于壓電響應(yīng)超過(guò)一個(gè)數(shù)量級(jí)。 圖 4 ：在啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的壓力的壓電和輸出位置以及輸出位移 通過(guò)建模表明固液混合驅(qū)動(dòng)器的最大驅(qū)動(dòng)力的基本限制不僅包括固態(tài)驅(qū)動(dòng)因素固有的物理限制（例如剛度，沖程，穩(wěn)定的運(yùn)行頻率），而且還限制了工作流（例如壓縮，蒸汽壓力）。隨著固態(tài)驅(qū)動(dòng)因素的 工作頻率的增加，液體空穴的可能性是輸出功率增加的主要限制因素。 參考 8提供一個(gè)簡(jiǎn)單的表達(dá)式可以實(shí)現(xiàn)在最大輸出功率下估計(jì)運(yùn)行頻率： 其中 用器件的典型參數(shù)值， 兆帕（ 725磅） ， 約是 740 赫茲。這種裝置的有限空蝕最大輸出功率也取決于工作流體的內(nèi)在可壓縮性，以及作用于驅(qū)動(dòng)器的外部載荷。 顯然，有必要精心設(shè)計(jì)閥門(mén)來(lái)糾正工作流體的高頻率加壓。閥門(mén)必須運(yùn)行在高頻率，尤其是，他們必須有足夠的速度和開(kāi)放領(lǐng)域在增壓室的入口通道形成低壓降。一系列的閥門(mén)和流體加壓的 幾種方法已在將被介紹的設(shè)備中做過(guò)測(cè)試。 驅(qū)動(dòng)器概念 智能材料液壓傳動(dòng)的主要部分的基本概念如圖 1所示。這一概念連同設(shè)計(jì)的實(shí)物照片在框形圖 5中顯示出來(lái)。該器件從外部接口獲得電力和指令并傳回遙感數(shù)據(jù)（例如加載或位移）狀態(tài)或安全信息。微控制器或低端數(shù)字信號(hào)處理器 (行必要的計(jì)算，以配合指令，傳送遙感信息，規(guī)范驅(qū)動(dòng)和閥門(mén)定時(shí)。高功率放大器驅(qū)動(dòng)主要的智能材料驅(qū)動(dòng)器，低功率放大器驅(qū)動(dòng)里的任何活躍閥門(mén)。主要的加壓驅(qū)動(dòng)器壓縮加壓室中的流體，并且閥門(mén)迅速傳送流體進(jìn)出腔體、蓄電池和輸出設(shè)備。輸出驅(qū)動(dòng)器活塞驅(qū)動(dòng)頻率范圍為內(nèi) 部驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)頻率的 1/100 到 1/50。驅(qū)動(dòng)器輸出驅(qū)動(dòng)負(fù)載，和傳輸全球遙感數(shù)據(jù)，如旗幟角度，是提供給嵌入式控制器。 圖 5 ：智能材料液壓混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)器的基本架構(gòu) 執(zhí)行器基本上是一個(gè)泵，有時(shí)被稱(chēng)為增壓和閥門(mén)（ 加上一個(gè)輸出設(shè)備。這兩個(gè)子系統(tǒng)之間的耦合是重要的，沒(méi)有考慮輸出驅(qū)動(dòng)器和負(fù)載的泵的設(shè)計(jì)會(huì)導(dǎo)致效率低下。最一般的設(shè)計(jì)中，無(wú)論是首要驅(qū)動(dòng)器的頻率和振幅都可以通過(guò)該系統(tǒng)調(diào)節(jié)不同的流量和壓力。從總體效率的角度來(lái)看這是最好調(diào)節(jié)此驅(qū)動(dòng)器的方法，而不是故意限制通過(guò)閥的流量，增大大的壓降，和作為熱源釋放能 量。 機(jī)械腔體所起的作用是安裝其他的組成部分，存留和傳送流體。腔體必須為流體密封留有余量，腔體必須盡量減少，特別是在附近的主要流體壓縮室。腔體也有起到傳熱的次要作用，且必須包含可應(yīng)用依賴(lài)安裝的手段。整體形狀不像軸是可以接受的，與 顯然，內(nèi)部流體路徑的長(zhǎng)度應(yīng)限于對(duì)高帶寬操作，通道的寬度或直徑也應(yīng)盡量減少。傳送通道里少量的流體是可取的，就像沒(méi)有限制和壓降的自由流體。對(duì)工作流來(lái)說(shuō)，高體積彈性模量和低粘度是首選。在實(shí)際中，有效的流體體積彈性模量受到存在的氣量的影響。最后，如上述情況 ，設(shè)備應(yīng)盡量在壓力差或預(yù)置的情況下操作。 整個(gè)驅(qū)動(dòng)器的關(guān)鍵要素很大程度上是閥門(mén)。通過(guò)閥門(mén)的壓降限制帶寬和整體輸出功率，與其中進(jìn)口閥是最關(guān)鍵的。在研制中，一些主動(dòng)和被動(dòng)的閥已被測(cè)試。高速被動(dòng)閥性能較差，但機(jī)構(gòu)很簡(jiǎn)單。被動(dòng)閥結(jié)構(gòu)有許多選擇。積極閥門(mén)必須在最低限度下提供方向控制，扭轉(zhuǎn)輸出設(shè)備的流體流向，以改變輸出方向。主動(dòng)閥開(kāi)啟和關(guān)閉的時(shí)機(jī)對(duì)高效率運(yùn)作是至關(guān)重要的，一定程度上，每個(gè)周期無(wú)慣性扭轉(zhuǎn)時(shí)閥的形狀是首選。 壓電材料和制動(dòng)器 在過(guò)去 20 年設(shè)備的發(fā)展和演變中，壓電驅(qū)動(dòng)器的使用已被公認(rèn)為是不同于許多“智能結(jié)構(gòu)” 的應(yīng)用。高能量密度和高能量傳遞是基本的需求，而不是精確定位或振動(dòng)控制。 混合驅(qū)動(dòng)器需要智能材料應(yīng)用在主要壓力和某些架構(gòu)，作為一種手段來(lái)推動(dòng)積極閥。由于多種原因，選擇壓電材料優(yōu)于其他的選擇。相比于有尺寸和壓電帶寬要求的形狀記憶材料，因此，在高頻下提供壓力的能力是應(yīng)首先考慮的。相比于磁限 ，壓電在材料里產(chǎn)生較低的能量密度，而當(dāng)包括輔助領(lǐng)域線(xiàn)圈時(shí)產(chǎn)生更大的密度。相比于電限，壓電材料和驅(qū)動(dòng)器有更多的選擇?？捎眯源蟮枚?。但是，對(duì)分析、建模和設(shè)計(jì)的一無(wú)所知將排除任一智能材料。 在壓電材料中，重要的數(shù)量是功率密度，即單位 體積或單位質(zhì)量產(chǎn)生的機(jī)械功率輸出量。機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的機(jī)電耦合系數(shù)應(yīng)該是高的。因?yàn)橹匾牟粌H僅是設(shè)備的一次性運(yùn)作，還因?yàn)轵?qū)動(dòng)方式需要許多周期，其他因素也很重要。介電損耗有非常重要的三個(gè)原因。首先，它表明從電能輸入到機(jī)械輸出轉(zhuǎn)換的能源浪費(fèi)。第二，在持續(xù)高驅(qū)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的熱量可能會(huì)導(dǎo)致材料退化。最后，熱量必須被驅(qū)動(dòng)器體消散一部分。高居里溫度也是可取的，以便在高溫環(huán)境中作業(yè)驅(qū)動(dòng)器自加熱使溫度進(jìn)一步提高。與控制其他高功率應(yīng)用的這些特性相反，如這里提到的之一，共同側(cè)重于壓電系數(shù) 壓電材料將用于設(shè)備的堆棧器配置。這堆棧應(yīng)該是機(jī)械僵硬，即夾層薄薄的一點(diǎn)或端蓋。然而，堆棧形狀可以?xún)?yōu)化產(chǎn)生非常匹配流體介質(zhì)的剛度。它應(yīng)該是機(jī)械的不平，且無(wú)內(nèi)部制造壓力。它必須能夠承受較高的熱，及運(yùn)作超過(guò)十億周期的電力和機(jī)械應(yīng)力環(huán)境。此應(yīng)用至少需要一些其他方面的周期。設(shè)想在 2000赫茲運(yùn)作 140小時(shí)的驅(qū)動(dòng)器試驗(yàn)超過(guò) 10億周期。 加壓室設(shè)計(jì) 與壓電液壓驅(qū)動(dòng)器一樣，壓電泵的目標(biāo)是把電力轉(zhuǎn)換為流體動(dòng)力。能量轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)有兩個(gè)主要步驟。首先，壓電材料在一個(gè)小腔中加壓液壓油。然后，閥門(mén)調(diào)整振蕩壓力使加壓流體流動(dòng)。然而，從壓 電里轉(zhuǎn)換每個(gè)周期的大部分能能量需要壓電和流體之間的阻抗匹配（圖 6）。圖中可用能量的總量在具體的例子中大約是 周期。這種驅(qū)動(dòng)器如果運(yùn)作在 2000赫茲將產(chǎn)生 1000 瓦。 圖 6 ：特定負(fù)載剛度對(duì)壓電每個(gè)周期的能量 雖然可用的功率很大，但壓電的高剛度和流體的可壓縮性的阻抗匹配實(shí)際上難以實(shí)現(xiàn)。作為一個(gè)例子，液壓油缸的計(jì)算剛度表明了難以提供一個(gè)負(fù)載從壓電中每個(gè)周期轉(zhuǎn)換最多能量（圖 7）。結(jié)果表明，即使是小流體腔，有限剛度也減少了每個(gè)周期從壓電中獲得能量。 圖 7 ：液壓油缸的典型剛度 此外，金屬腔里流體剛度、缸體剛度還降低了裝置的性能。研究缸體剛度設(shè)計(jì)的影響，壓電泵被制造以決定最高獲取的壓降（圖 8）。在此設(shè)計(jì)，智能材料把流體由設(shè)備的一側(cè)輸送到遠(yuǎn)端。壓電泵將流體輸送到完全封閉的腔室，并在阻壓力的遠(yuǎn)端腔室產(chǎn)生壓升（圖 9）。腔室和流體腔的有效剛度以阻壓力的值表示（圖 10）。 圖 8 ：液壓油增壓測(cè)試的設(shè)計(jì) 圖 9 ：測(cè)試液壓油增壓的實(shí)驗(yàn)裝置 圖 10 ：有壓電材料的流體增壓測(cè)試結(jié)果 一般來(lái)說(shuō)，純粹的液壓油的體積彈性模量就是 獨(dú)立壓力。然而，大多數(shù)液壓油有一定的溶氣量，從而導(dǎo)致液體混合物的有效體積模量在低壓變化。為了盡量減少溶氣量的影響，高壓力降低了液體中的空氣的體積分?jǐn)?shù)。通常在阻壓力測(cè)試之前，外部液壓泵從進(jìn)口加壓產(chǎn)生的壓力通常在 250 到 1000 磅之間。然而，通常任何最低限度在 700磅以上能改善設(shè)備的性能。 設(shè)備等級(jí)測(cè)試和結(jié)果 一些原型驅(qū)動(dòng)裝置已被開(kāi)發(fā)和測(cè)試。每代設(shè)備都增加重要數(shù)據(jù)，如一體化程度、帶寬或功率輸出。從單個(gè)壓電棧到完整的機(jī)械功率輸出的測(cè)量，設(shè)備以不同層次的一體化來(lái)區(qū)分。在單元的流體動(dòng)力生產(chǎn)核心，即泵，和輸出機(jī)械動(dòng)力的 完整驅(qū)動(dòng)器之間的一個(gè)主要區(qū)分已確定。 通常情況下，壓電泵的第一次測(cè)試是測(cè)量裝置的阻壓力（圖 11 ）。在這種情況下，所有外部閥門(mén)關(guān)閉，壓電是在低頻啟動(dòng)。小流量泵增加出口的壓力，直到達(dá)到阻壓力。阻壓力試驗(yàn)衡量總體設(shè)備剛度，這對(duì)量化看到的壓電負(fù)載阻抗是非常重要的。然后，充分開(kāi)放從出口到進(jìn)口的閥門(mén)確定設(shè)備的無(wú)負(fù)載流量。在這種情況下，多個(gè)壓電的驅(qū)動(dòng)頻率下的流量被記錄。該點(diǎn)的頻率增加不會(huì)增加提供了一個(gè)該器件最大工作頻率的估計(jì)的流量。然后，部分關(guān)閉閥門(mén)節(jié)流可以測(cè)量多個(gè)驅(qū)動(dòng)頻率下的壓力與流量。這是壓電液壓泵純電阻負(fù)荷下的功 率的一種測(cè)量方法。 圖 11 ：用來(lái)定性力量與速度的實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng) 下一個(gè)測(cè)試是一個(gè)彈簧加載器采用液壓驅(qū)動(dòng)的壓電泵（圖 12 ） 。由于液壓執(zhí)行器壓縮彈簧，在棒中沖程的速度被記錄。這一次測(cè)試將會(huì)給出設(shè)備的全部力量 13 ），隨著彈簧壓縮，負(fù)荷增加而速度減小。這個(gè)測(cè)試然后記錄多個(gè)工作頻率下在力量與速度的性能出現(xiàn)最大功率時(shí)的頻率。 圖 12 ：用來(lái)確定裝置力量速度性能的彈簧負(fù)載 圖中，該驅(qū)動(dòng)器被驅(qū)動(dòng)是從一個(gè)極端（高速，低力）到另 一個(gè)極端（低速，高力）。值得注意的是，力量和速度關(guān)系的結(jié)果是功率，并且最大功率輸出是在最大速度的大約 50 達(dá)到。具體數(shù)據(jù)顯示為內(nèi)部驅(qū)動(dòng)頻率的 400赫茲。特殊裝置已經(jīng)被驅(qū)動(dòng)到 600 赫茲，而另一些已經(jīng)到 1千赫以上。 圖 13 ：壓電液壓驅(qū)動(dòng)器的彈簧負(fù)載測(cè)試結(jié)果 42 W 的輸出功率是令人鼓舞的，該設(shè)備的輸出功率與每個(gè)原型一起繼續(xù)增加。然而，被測(cè)的功率大約是把唯一的基本流體損失理想化預(yù)測(cè)所得的 40更新的模型獲取更多的流體損失和更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)。該設(shè)備的未來(lái)版本將嘗試速度和力量的 雙輸出，將比總輸出功率翻兩番。 結(jié)論 本文提出了一個(gè)驅(qū)動(dòng)的概念，即利用智能材料，如壓電，結(jié)合液壓傳動(dòng)制造緊湊型混合動(dòng)力裝置。智能材料常常被用于低力量定位或振動(dòng)控制，但它們內(nèi)在的優(yōu)勢(shì)之一是它們固有的高能量或功率密度。這可以利用多種方式開(kāi)發(fā)，本文描述的就是其中之一。 基本建?？紤]對(duì)這一類(lèi)型壓電液壓驅(qū)動(dòng)器作了介紹。解釋了基本的操作，并綜述了粘度、壓縮和內(nèi)部閥開(kāi)口不足的限制。特別適合于實(shí)際的設(shè)備已提交。對(duì)關(guān)鍵分系統(tǒng)和部件進(jìn)行了討論，并且突出了在每個(gè)子系統(tǒng)和互動(dòng)的子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中重要因素的考慮。解決了有關(guān)壓電材料和驅(qū)動(dòng) 器的問(wèn)題。 對(duì)實(shí)現(xiàn)高內(nèi)部壓力的設(shè)計(jì)考慮進(jìn)行了討論。在這種類(lèi)型的設(shè)備中激烈壓電驅(qū)動(dòng)器和短柱流體之間的匹配阻抗是至關(guān)重要的。本文指出了幾種類(lèi)型的試驗(yàn)，和闡述了設(shè)備的全面安裝測(cè)試。提出了一個(gè)設(shè)備典型的結(jié)果，和目前正處于發(fā)展的其他高速設(shè)備。 鳴謝 本文介紹了驅(qū)動(dòng)器在國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局緊湊型混合驅(qū)動(dòng)項(xiàng)目資助下的發(fā)展，該項(xiàng)目與空軍研究實(shí)驗(yàn)室簽訂了合同。作者感謝主辦者以及格雷戈 包爾斯、布萊恩 赫巴特和理查 華納的貢獻(xiàn)。 參考文獻(xiàn) 1. 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