外文翻译---压电液压驱动器的设计和测试（译文）

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1、PDF外文：http:/ 6300 字  出处： Lindler J E, Anderson E H, Regelbrugge M E. Design and testing of piezoelectric-hydraulic actuatorsC/Smart Structures and Materials. International Society for Optics and Photonics, 2003: 96-107.  毕业设计（论文） 英文资料翻译    题目     压电液压驱动器的设计和测试   摘要

2、  本文介绍 的设计方法是建设一个使用智能材料提供液压流体动力的驱动器。在被描述的驱动器类，液压油从硬盘频率压电或其他智能材料中分离输出缸的运行频率。这种解耦允许在高频压电驱动，以提取物质的最高大量能源，以及液压缸在低频驱动提供长冲程。然而，由于遵循流体的可压缩性和结构性，基本阻抗匹配和流体之间的压电很难能量转换成加压压电液压油流。在材料，机械设计，以及流体机械接口领域的基本设计权衡和重大技术问题存在争论。提出原型设备和元件测量。介绍测试方法，测试量化泵压力和流量，得出动力量和速度。一系列的试验表明由智能材料提供强力长冲 程驱动的装置的可能性。  关键词： 压电，智能材料，

3、  压电液压  ，驱动，电源的电线，水泵  导言  智能材料，如压电，  磁限和电限长期应用在精确控制方面。由于其形变能力有限，这些材料通常没有用于要求大量直线运动的驱动器。近几十年出现了依靠各种技术增加来自智能材料核心的驱动力的设计。其中常见的是机械放大或转型，如那些正在使用的杠杆和支点，并分步重复类型，例如，蠕动。最近，研究人员已经认识到整合智能材料和液体，使泵的一个基本组成部分加以利用线性驱动的可能性。这种新方法有望实现长冲程高功率驱动。  与包括常规伺服液压和各种 电磁类型在内的其他类型的驱动相比，压电液压驱动有优点，也有缺点

4、。相比传统液压，主要优点表现在电线方面，即消除液压配电线路。与电磁方法相比，包括电机驱动滚珠丝杠，压电液压驱动提供强力液压和潜在的更迅速的响应时间。相比于传统液压，新型驱动器在热分布和漏油方面有不利之处。与电磁驱动器相比，尽管使用少量液压油，新型驱动器仍然需要电气和液压一体化。压电液压驱动的这些特点中有许多和电限驱动器（  EHAs ）的是相同的  ，如用在联合攻击战斗机。压电液压驱动比其他 EHAs 在压电材料本身的能量密度方面有一个潜在的优势。提取这 种能量是一项艰巨的任务，本文试图描述许多当前发展努力的挑战中的一些。  整体设计目标是要通过不同阶段由压电栈元

5、件转换电力输入由一个驱动器输出缸将机械动力传到外部负载。设计始于压电智能材料，延伸到压电流体界面，通过阀门，并最终到输出缸。尽管电子驱动器的驱动器在其他地方讨论，但它也是一个考虑。像许多系统，整体设计是一项综合性和反复的工作，单个的组件能够被设计，但需要重新设计与其他子系统相配合。子系统和系统级在这一进程中测试元件。测试以个别要素之间的互动和合作为特点。设备的总机械输出（力量，速度，或电量）的衡量和最 大化是最终目标。  本文阐述了在固液混合驱动，可说明的操作和突出的局限性方面的基本概念。提出执行器的设计理念的下一步，和阐述各个关键子系统。审议压电性能重要的优先性的应用。决定加压室的

6、设计和描述原型器件。分析部分或全部器件特性的各种测试方法，强调每种方法的价值。本文通过测试结果和解释对多代压电液压设备得出结论。  固液混合驱动  更广泛地说，压电液压或智能材料液压驱动可称为“固液混合”驱动。能源传送到智能材料生产加压流体。然后机械阀调整振荡流体压力促使加压流体流动。由于有液压蓄能器和另一个阀门，固体介质可以不在所 要求的负荷时的频率下运行。一般来说，固体驱动器运行的频率远高于所要求的负荷时的频率，也许达到100 倍。  虽然理论上是吸引人的，但实际的限制会限制固液混合驱动方式的效率。特别是，流体粘度和压缩结合活性物质的机制中所固有的损失，以限制驱动器和驱动器的总输出功率有效带宽。同时，如果最大功率驱动器是可用来驱动机械负荷，必须非常小心地设计使流体的输送和输出符合驱动器的特点。  如图 1 所示是目前发展状况下通用的设备。图中，设备组成有几个要素组成：刚度为 k 的固态要素推动面积为 A1 的活塞对工作流体加压，流体通道通过四个阀门将 加压室与液压输出缸和累加器相连接。