Название эксперимента: Применение усилителя мощности в экспериментах по прямому и обратному движению изгибаемых композитных ультразвуковых двигателей, возбуждаемых одним сигналом

Направление исследований: Ультразвуковой двигатель

Содержание эксперимента: Используйте одноканальный специальный сигнал возбуждения (состоящий из двух синусоидальных сигналов с соотношением частот 1:2) для приведения в действие изгибного композитного ультразвукового двигателя и проверки траектории движения его приводной ножки и основных выходных характеристик прототипа.

Цель эксперимента: Проверить осуществимость принципа работы ультразвукового двигателя, основанного на 8-образной траектории вибрации.

Испытательное оборудование: Генератор функциональных сигналов, усилитель мощности SLA-HVP-218, лазерный датчик перемещения, лазерный тахометр и т.д.

Процедура эксперимента:
(1) Траектория движения стопы при тест-драйве. Используйте два лазерных датчика перемещения для выравнивания верхней и нижней поверхностей приводной ножки соответственно, используйте мощный усилитель сигнала для генерации сигнала, усилите его с помощью усилителя мощности SLA-HVP-218 и подайте на ультразвуковой двигатель, включите функцию сбора данных с датчика и завершите сбор траектории вибрации. Измените разность фаз между двумя сигналами в сигнале возбуждения с 0^360 градусов и проверяйте каждые 15 градусов, в общей сложности 24 раза.

Экспериментальное устройство

(2) Проверьте выходные характеристики. Установите небольшой блок на приводную ножку, обернув его сбоку светящейся бумагой. Поверните шкив на один оборот и проверьте, нормально ли показывает тахометр. Затем используйте генератор сигналов и усилитель мощности для генерации сигнала возбуждения и подачи его на ультразвуковой двигатель. Протестируйте двигатель при различных формах колебаний. (разность фаз между синусоидами двух частотных составляющих).

Результаты теста:
1. Ведущая нога может получить траекторию, изображенную на рисунке 8, когда разность фаз формы сигнала составляет 165 градусов и -15 градусов, а направление движения траектории противоположно:

2. Предлагаемый ультразвуковой двигатель, основанный на траектории, показанной на рисунке 8, имеет разницу в прямых и обратных выходных характеристиках менее чем на 4%, а максимальная выходная скорость при вращении ротора диаметром 22 м составляет 1373 об/мин.

3. Предлагаемый ультразвуковой двигатель, основанный на траектории восьмерки, может обеспечивать двунаправленное выходное движение только при однонаправленном сигнале возбуждения. Пьезоэлектрические элементы не простаивают, а эффективность фрикционной муфты высока. Он имеет потенциальную прикладную ценность в высоконадежных областях применения, таких как аэрокосмическая промышленность.

                Результаты испытаний на движение гусеницы Результаты испытаний механических выходных характеристик
Эффективность усилителя мощности в этом эксперименте: приведение двигателя в действие для достижения колебательного движения.