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            給壓電陶瓷片加載預緊力的設計原理

            更新時間:09-02 10:05
            瀏覽量:156

                 在我們的產品參數表中,如封裝壓電陶瓷片和壓電納米定位表,通常會列出拉力的參數值,該拉力的大小取決于預加載預緊力的大小,即預壓力。眾所周知,壓電陶瓷片是通過堆疊和共燒單層陶瓷片或堆疊和粘合制成的,對張力非常敏感. 過大的張力將導致陶瓷堆疊連接層的斷裂和損壞. 因此,在設計外部機械結構時,應盡可能避免張力的存在. 然而,當壓電系統動態運行時,壓電陶瓷片的快速伸長相當于壓電陶瓷片的張力,并可能導致壓電陶瓷片的損壞。然而,適當的預緊力可以有效降低張力造成損壞的風險。

               壓電陶瓷片主要用作螺旋槳,機械預載力用于保持陶瓷始終處于壓縮狀態。預張緊系統主要由動力原理存儲,如機械壓力、液壓或氣動彈簧。

               預緊系統設計的基本原理:預緊力不應損失壓電陶瓷片的位移,預緊剛度應該非常低,相當于陶瓷剛度的幾個百分點。預緊力應該足夠高,以加速負載的快速回彈,從而防止陶瓷被拉動。動態操作期間要控制的動態力小于預緊力,動態力可通過以下公式計算。

               注意:機械預緊不僅要考慮正常操作時的力平衡,還要考慮外部振動。

               加載了多少預緊力? 壓電陶瓷片的拉伸強度很低,約為5 MPa,因此建議在安裝和使用過程中增加一定的預載力. 根據經驗,8 - 10 MPa可以補償高動態張力。在恒力的情況下,不要超過20 MPa。預載通常是致動器載荷的十分之一。預緊力應該足夠大,但不要太大. 當壓電陶瓷片承受大于幾十兆帕的壓力時,去極化將開始發生,并且可以通過大電壓信號重新極化,但是有效能量將會損失,這將對部件的使用壽命產生不利影響。對于較小高度的壓電陶瓷片,側向力會產生剪切力,而較高高度的壓電陶瓷片會產生彎曲力,因此在使用過程中必須盡可能避免這兩種力對壓電陶瓷片的損壞。


               


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