Muturi ultrasoniċi pjeżoelettriċi għandhom żewġ vantaġġi sinifikanti, jiġifieri d-densità għolja ta 'enerġija tagħhom u l-istruttura sempliċi tagħhom, li t-tnejn jikkontribwixxu għall-minjaturizzazzjoni tagħhom.Bnejna prototip ta 'mutur mikro ultrasoniku bl-użu ta' stator b'volum ta 'madwar millimetru kubu wieħed.L-esperimenti tagħna wrew li l-mutur prototip jiġġenera torque ta 'aktar minn 10 μNm bi stator ta' millimetru kubu wieħed.Dan il-mutur ġdid issa huwa l-iżgħar mutur mikro ultrasoniku li ġie żviluppat b'torque prattiku.
Mikro actuators huma meħtieġa għal bosta applikazzjonijiet, li jvarjaw minn apparat mobbli u li jintlibes għal apparat mediku minimament invażiv.Madankollu, il-limitazzjonijiet assoċjati mal-fabbrikazzjoni tagħhom illimitaw l-iskjerament tagħhom fuq skala ta 'millimetru wieħed.Il-muturi elettromanjetiċi l-aktar komuni jeħtieġu l-minjaturizzazzjoni ta 'ħafna komponenti kkumplikati bħal kolji, kalamiti u berings, u juru dissipazzjoni severa tat-torque minħabba l-iskala.Il-muturi elettrostatiċi jippermettu skalabbiltà eċċellenti billi jużaw teknoloġija ta 'sistemi mikroelettromekkaniċi (MEMS), iżda l-forza dgħajfa tagħhom li tmexxi llimitat l-iżvilupp ulterjuri tagħhom.
Muturi ultrasoniċi pjeżoelettriċi huma mistennija li jsiru mikromuturi ta 'prestazzjoni għolja minħabba d-densità għolja tat-torque u l-komponenti sempliċi tagħhom.L-iżgħar mutur ultrasoniku eżistenti rrappurtat sal-lum għandu komponent metalliku b'dijametru ta '0.25 mm u tul ta' 1 mm.Madankollu, id-daqs totali tiegħu, inkluż il-mekkaniżmu ta 'preload, jammonta għal 2-3 mm, u l-valur tat-torque tiegħu huwa żgħir wisq (47 nNm) għall-użu bħala attwatur f'ħafna applikazzjonijiet.
Tomoaki Mashimo, riċerkatur fl-Università tat-Teknoloġija ta 'Toyohashi, ilu jiżviluppa mutur mikro ultrasoniku b'stator ta' millimetru kubu wieħed, kif muri fil-Fig. 1, u huwa wkoll wieħed mill-iżgħar muturi ultrasoniċi li qatt inbnew.L-istator, li jinkludi kubu metalliku b'toqba minn ġewwa u elementi pjeżoelettriċi tal-pjanċa mwaħħlin mal-ġnub tiegħu, jista 'jiġi mnaqqas mingħajr ma jeħtieġ xi metodi speċjali ta' magni jew assemblaġġ.Il-mutur mikro ultrasoniku prototip kiseb torque prattiku ta '10 μNm (Jekk it-taljola għandha raġġ ta' 1 mm, il-mutur jista 'jtella' piż ta '1-g) u veloċità angolari ta' 3000 rpm f'madwar 70 Vp-p.Dan il-valur tat-torque huwa 200 darba akbar minn dak ta 'mikro muturi eżistenti, u huwa prattiku ħafna biex iduru oġġetti żgħar bħal sensuri żgħar u partijiet mekkaniċi.
Ħin tal-post: Frar-27-2018