Open AccessMechatronic Piezoelectric Modulus for Assembly of Ceramic Taper Interference Fits
Author(s) -
I. V. Abramov,
Andrey Abramov,
E. M. Fedorov
Publication year - 2017
Publication title -
vestnik iževskogo gosudarstvennogo tehničeskogo universiteta/vestnik ižgtu imeni m.t. kalašnikova
Language(s) - Russian
Resource type - Journals
eISSN - 2413-1172
pISSN - 1813-7903
DOI - 10.22213/2413-1172-2017-3-43-47
Subject(s) - piezoelectricity , mechatronics , ceramic , interference (communication) , materials science , modulus , interference fit , acoustics , composite material , structural engineering , mechanical engineering , engineering , electrical engineering , physics , channel (broadcasting)
Описывается мехатронный модуль с аппаратно-программным комплексом, реализующим требуемые законы управления линейным пьезоактуатором, точность позиционирования и стабильную работу, предназначенный для обеспечения максимальной нагрузочной способности конических керамических соединений с натягом без разрушения несущих поверхностей. Сборка конических керамических соединений - сложный технологический процесс, от точности реализации которого зависит нагрузочная способность соединения. Создание высокоточных и миниатюрных исполнительных устройств линейных микроперемещений на базе пьезокерамического пакетного актюатора имеет большое практическое значение. Патентный поиск и изучение предложений на отечественном рынке показали, что пьезоактюаторов, как и установок с необходимыми параметрами, в России нет. Появилась необходимость обоснования разработки подобного актюатора и создания на его основе мехатронной установки для сборки конических керамических соединений с натягом. В статье представлена передаточная функция пьезоактюатора и процесса запрессовки, необходимая для разработки структурной схемы и математической модели системы управления. Математическая модель показывает переходные процессы, связывающие внутренние характеристики пьезодвигателя и параметры процесса запрессовки. Приведена сравнительная характеристика переходных процессов пьезодвигателей пакетно-модульной и моноблочной конструкции. Составлено уравнение силового взаимодействия деталей и элементов мехатронной установки, решение которого позволит определить максимальную силу, развиваемую пьезоактюатором. Представленная в статье мехатронная установка для запрессовки конических керамических соединений с натягом, обеспечивает необходимую точность регулирования осевого натяга и качества сборки.