主动阀压电泵的设计

综述了国内外压电泵的研究与进展,通过比较被动阀压电泵与主动阀压电泵的工作原理,提出了主动阀压电泵潜在的应用价值。依据工作原理,设计、制作了由压电振子分别作为泵驱动源和进、出口阀的主动阀压电泵,并对泵的驱动信号进行了研究。性能测试结果:在140 Hz下,主动阀压电泵的最大输出流量为40 ml/min,最大输出压力为12.25 kPa。结果表明:主动阀压电泵的性能、单向截止性及执行效率明显优于被动阀压电泵。     

充液压电液阻俘能器理论分析与实验

为了提高微小智能元件的隔振、减振和发电能力,设计了一种充液压电液阻俘能器,其利用薄板变形的叠加理论建立了集中载荷作用下圆形压电振子位移曲线及发电能力的计算模型。研究结果表明,俘能器的输出电压与激振电压成正比,另外在频率固定的情况下,俘能器的输出电压随系统背压的增加,发电电压先增加后减小,存在最佳背压使电压达到最大,而且最佳背压还受频率影响。建立了机电等效模型,通过改变电路阻抗进行等效分析,得到的结果与理论仿真结果一致,说明所建立的电路模型能够真实反映理论模型的特性。     

腔式压电气流发电机结构与性能研究

为满足农业物联网实时状态监测系统的供电需求,提出了一种腔式压电气流发电机,并从理论和试验两方面进行了研究,获得了激励参数(激励距离、气流压力)及结构参数(主副腔长度及直径)对输出电压的影响规律。研究结果表明,其他参数确定时,存在最佳距离d*f、最佳主腔长度l*c及最佳腔盖孔径d*r,使发电机输出电压最大,且d*f、l*c、d*r及其所对应的最大电压均随气流压力增加而增加。此外,气流压力较低时存在最佳副腔长度l*r,使输出电压最大,且l*r随气流压力增加而减小,所对应的最大电压随气流压力增加而增加;相反,气流压力较高时,输出电压随副腔长度减小而增加,无副腔时输出电压最大。故实际测试中可根据气流压力确定腔体尺度。试验测得发电机最大功率为2.61 m W。     

链条联结牢固度对疲劳性能的影响

通过大量试验，分析研究了链条的联结牢固度对疲劳性能的影响，找出了它们之间的相互关系，并得出了二者相互关系曲线，结果表明提高联结牢固度能够提高疲劳强度。同时验证了内、外链节联结牢固度对疲劳性能的影响是相同的。     

基于因次分析的盐田铺膜机动力参数研究

盐田铺膜机采用旋耕机逆转工作，一次完成切土，升土，抛土等工序，与一般旋耕机的工作方式不同，难以直接应用现有的研究结果分析其动力损耗，因此，根据土壤的特性，采用流体力学中分析流体状态的因次分析方法，由泊金汉π定理得出通用模型的准数方程并线性化，测出样机在预定工况下工作时各主要参灵敏，用最小二乘法估计各系数，并在实验值范围内分析各参数对动力损耗有无显著影响，对盐田铺膜机的改进及优化提供了基本参考依据。     

有阀压电薄膜泵性能研究

分析了腔体容积和阀的结构对压电泵最佳工作频率的影响，提出了小腔体、复合阀结构的压电薄膜泵设计观点。实验结果表明，采用较小的腔体体积(腔体压缩比足够大)和复合阀结构，可使压电泵最佳工作频率增加，同时使压电泵具有较强的自吸能力和抗气泡干扰能力。在无负载时对应流量的最佳工作频率为50Hz，随负载增加相应减小；对应输出压力的最佳工作频率为20Hz。在输入电压80V、工作频率20Hz时，压电泵最大自吸压力为2．5kPa，在输出压力小于3．0kPa时，进入腔体内的气泡可自行排出。