作者：郑伟; 周景亮; 罗敏峰; 彭晋民竹片缺边超声电机微幅振动超声振动检测
摘要：【目的】利用超声电机微幅振动检测竹片缺边缺陷,研究超声电机微幅振动参数与竹片尺寸变化规律,并设计可实现检测竹片边沿尺寸变化控制在100μm内的装置,为生产过程在线快速检测提供理论依据。【方法】以超声电机定子上压电陶瓷逆压电效应产生的运动为驱动,使超声电机产生微米级的椭圆运动驱动竹片运动,驱动点为竹片边缘。在超声电机驱动频率固定及不同法向压力、滑动摩擦和波峰数的条件下,采用定子动力学方程分析竹片的运动速度和超声电机定子质点运动,并通过显微镜观察竹片不同位置的微观形貌,分析其运动的不均匀性。【结果】1）超声电机驱动竹片的波峰数与超声电机产生的驱动力呈正比,竹片的边缘尺寸变化,导致竹片与定子接触时某些定子驱动质点与竹片间存在空隙,使其在某一时间点驱动竹片的波峰数减少,从而导致竹片运动速度下降;2）竹片产生的法向压力均匀分布在超声电机产生的波峰驱动点上,当竹片边缘尺寸减小时法向压力减小,导致驱动力相应减小,使竹片运动速度下降;3）超声电机定子超声振动的法向速度可产生超声减摩效应,导致法向压力减小,降低竹片运动速度;4）检测竹片微小缺边的装置,对正常竹片和缺边值逐步扩大到50μm的竹片进行检测,竹片平均速度与竹片缺陷程度呈比例关系;5）单根竹片多次测量时,其速度变化波动较大。速度波动的原因包括2方面：一是由于竹片本身弹性模量下降,导致超声电机输出力下降;二是竹片与超声电机定子接触界面的不一致性,合格的竹片在显微镜下,其表面具有微米级的缺边现象,这种现象使得多次测量时超声电机驱动竹片接触面的不一致,从而导致速度不均匀。【结论】竹片运动速度与超声电机驱动竹片的波峰数呈正比;超声电机定子超声振动产生的法向振动,导致竹片�
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