Nowy przełom w technologii silników ultradźwiękowych w Chinach
Silniki ultradźwiękowe są nową koncepcją mikrosilników, która rozwijała się szybko w latach 80-tych. Jest to krystalizacja rozwoju i syntezy wibracji i fal, nauki o materiałach, elektroniki mocy, automatycznej kontroli i super-precyzji. Przerywa koncepcję tradycyjnego silnika, ma dobrą kompatybilność elektromagnetyczną, niski poziom hałasu i może być odkurzany. Pracując w wysokich i niskich temperaturach, kształt jest zróżnicowany, a wydajność nie zmniejsza się wraz ze zmniejszaniem się rozmiaru.
Kluczowymi zagadnieniami, które należy rozwiązać przy uprzemysłowieniu technologii silników ultradźwiękowych w Chinach, są: technologia wytwarzania materiałów piezoelektrycznych; nieliniowe charakterystyki silników ultradźwiękowych; technologia wytwarzania silników ultradźwiękowych. Ten projekt jest studium technologii produkcji. Silnik ultradźwiękowy TRUM-60 jest obrotowym silnikiem ultradźwiękowym z falą obrotową i zaproponowano konstrukcję nośną z pojedynczym łożyskiem.
Obrotowy silnik ultradźwiękowy typu falowego nazywany jest silnikiem ultradźwiękowym (USM). Jest to najwcześniejszy rozwój silnika ultradźwiękowego, najbardziej dojrzałej technologii, a także zastosowanie w dziedzinie industrializacji i inżynierii. Ponieważ częstotliwość wibracji stojana przekracza 20 kHz, która należy do ultradźwiękowego pasma częstotliwości, jest często określana jako silnik ultradźwiękowy lub silnik ultradźwiękowy. Ze względu na swoją szczególną zasadę i konstrukcję, silnik ultradźwiękowy ma wiele wyjątkowych cech w porównaniu z silnikiem elektromagnetycznym, takich jak: brak interferencji pola magnetycznego, samohamowne zaniki zasilania, szybka reakcja, duży stosunek siły / ciężaru, prosta konstrukcja, elastyczna forma itd. . Dlatego też, jako napęd systemu sterowania ma szerokie możliwości zastosowania, został zastosowany do precyzyjnego pozycjonowania i innych aspektów. Jednak wraz z rozwojem zaawansowanych technologii, system aplikacji stawia wyższe wymagania w zakresie precyzji sterowania procesem ruchu. Poprawa stabilności prędkości jest niezbędnym warunkiem, aby silnik ultradźwiękowy był szeroko stosowany w systemie kontroli precyzji.
Stabilność prędkości silnika ultradźwiękowego z falą płynącą jest ściśle związana z interfejsem stykowym między stojanem a wirnikiem. Opublikowany w "Journal of China Electrical Engineering", 29 października 2011 r., "Badanie stabilności prędkości obrotowych silników ultradźwiękowych z falami uderzeniowymi", zaproponowano metodę poprawy stabilności prędkości poprzez projektowanie optymalizacji konstrukcji.
W celu poprawy stabilności prędkości obrotowego silnika ultradźwiękowego z falą przesuwającą się, papier analizuje wpływ błędów obróbki i montażu na stabilność prędkości pod istniejącym podwójnym łożyskiem. Uważa się, że nierównomierne ciśnienie wzdłuż obwodu jest jedną z głównych przyczyn fluktuacji prędkości. Proponowana jest konstrukcja z pojedynczym łożyskiem, aby uzyskać wyrównanie ciśnienia na styku. Teoretyczna i eksperymentalna analiza pokazuje, że to rozwiązanie powoduje, że rozkład ciśnienia na powierzchni styku jest bardziej jednorodny, a stabilność prędkości jest lepsza. W porównaniu z oryginalną strukturą, wyniki pokazują, że prędkość obrotowa jałowego silnika ultradźwiękowego jest zmniejszona o około 40.0%, a zakres fluktuacji jest mniejszy niż 2,0% pod warunkiem, że główne wskaźniki wydajności, takie jak wyjściowy moment obrotowy i zakres prędkości silnika ultradźwiękowego są w zasadzie takie same.
Aby uzyskać punkt oparcia w uprzemysławianiu silnika ultradźwiękowego, zespół akademika Zhao Yusheng z Uniwersytetu Aeronautycznego i Astronautycznego w Nanjing utworzył własną firmę Wama Ultrasonic Motor Company, która stworzyła dobrą platformę do szybkiego przekształcania wyników zaawansowanych badań naukowych w produktywność.
