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壓電泵的性能指標詳解
作者:alex 發布日期:2017-10-10
壓電泵的性能指標詳解
    壓電泵的性能參數主要有:輸出流量、工作壓力。輸出流量為壓電泵單位時間內排出液體的體積,單位一般是mL/min。其中工作壓力取決于外負載的大小和管路上的壓力損失,和流量無關。但壓電泵能夠正常工作的壓力必須小于最高允許壓力。當高于允許壓力值時,壓電泵因泄露迅速增加而不能正常工作。
    根據應用需要,要求該壓電泵在工作頻率時的輸出流量為100mL/min,工作壓力為2MPa。根據泵的理論輸出流量及壓電疊堆的產品信息選擇壓電疊堆的參數見表3-1。因壓電疊堆只能承受很小的拉力,需要安裝一個彈簧(下文提到的碟形彈簧)以產生足夠的回復力。根據壓電原理概述,當動態使用壓電疊堆時,彈簧的剛度約為壓電疊堆剛度的10%,初始預緊力約為壓電疊堆最大輸出力的30%。預選彈簧的主要參數如表3-2。
壓電泵
泵的理論輸出流量:
q = 60× f × ΔL × A = 113 s mL/min (3-1)
式中 f——工作頻率,100Hz;
△L——壓電疊堆的輸出位移,60μm;
A——工作腔有效截面面積(mm2), 2
4
1
e A = πD
泵的最高允許壓力:
2 1 F = P× A <F1 (3-2)
式中 ——彈簧的初始預緊力,1800N; 1 F
2 F ——液體對彈簧的壓力(N);
1 A ——彈簧的面積
- 17 -
哈爾濱工業大學工學碩士學位論文
= ( − ) =
4
1 2 2
1 e i A π D D 235.5mm2
如圖3-2,只有當系統壓力低于最高允許壓力,彈簧與端蓋才具有密封效
果,否則液體將完全溢出。所以泵的最高允許壓力P<7.6MPa
壓電泵
圖3-2 彈簧載荷分析
Fig. 3-2 Force analysis of spring

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