農業微驅動測控系統中三角位移放大機構固有特性研究

□丁 娟 曾凡菊

(哈爾濱華德學院 黑龍江 哈爾濱 150025)

農業微驅動測控系統中三角位移放大機構固有特性研究

□丁 娟 曾凡菊

(哈爾濱華德學院 黑龍江 哈爾濱 150025)

為研究農業微驅動測控系統中具有柔性鉸鏈的三角放大機構的固有特性，分析鉸鏈的主要結構參數對三角放大機構固有頻率和等效剛度的影響。利用ANSYS軟件計算和仿真研究了直圓柔性鉸鏈條件下三角放大機構固有頻率和等效剛度隨鉸鏈半徑和厚度的變化規律。研究結果表明，柔性鉸鏈厚度對固有頻率和等效拉伸剛度的影響較大，柔性鉸鏈半徑對固有特性的影響較小，該研究結果為深入探索驅動器系統動力學模型奠定了基礎。

三角放大機構；固有頻率；等效剛度

微位移放大機構被廣泛地應用于微驅動測控系統設備中。由于微驅動設備多采用智能材料作為驅動源，其變形位移較小（微米級），因此增設位移放大機構可以放大智能材料的變形位移，滿足驅動和定位的要求。

目前，常用的微位移放大機構主要有杠桿放大機構和三角放大機構[1-2]。其中，杠桿放大機構具有結構簡單、易于加工的特點，被國內外學者廣泛而深入地研究。相比之下，三角位移放大機構的對稱性好，智能材料驅動時承受的壓應力均勻，可避免壓電陶瓷等脆性智能材料被損壞，但結構相對復雜，數學模型的建立困難，設計具有該類型位移放大機構的微驅動器時，通常采用數值模擬（如有限元）的方法，經過多次仿真獲得最佳的結構參數。……