双悬臂式压电振动给料器设计与性能分析

doi:10.3969/j.issn.1672-6952.2021.03.012

辽宁石油化工大学学报 ›› 2021, Vol. 41 ›› Issue (3): 77-81.DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2021.03.012

双悬臂式压电振动给料器设计与性能分析

林学洋¹，高兴军¹，王月²，邓子龙¹

1. 辽宁石油化工大学机械工程学院，辽宁抚顺 113001； 2. 沈阳隆基电磁科技股份有限公司，辽宁抚顺 113122

收稿日期:2020-09-07 修回日期:2020-09-28 出版日期:2021-06-30 发布日期:2021-07-19
通讯作者: 邓子龙（1967-），男，硕士，教授，从事机电液一体化、机械现代设计与理论方面的研究；E-mail：dzl56801@sina.com。
作者简介:林学洋（1995-），男，硕士研究生，从事微小机械与精密机械方面的研究；E-mail：759781464@qq.com。
基金资助:
辽宁省教育厅项目（L2017LQN024）。

Design and Simulation of Double Cantilever Piezoelectric Vibrating Feeder

Lin Xueyang¹， Gao Xingjun¹， Wang Yue²， Deng Zilong¹

1. School of Mechanical Engineering，Liaoning Petrochemical University，Fushun Liaoning 113001，China； 2. LONGI Magnet Co. Ltd.，Fushun Liaoning 113122，China

Received:2020-09-07 Revised:2020-09-28 Published:2021-06-30 Online:2021-07-19

摘要/Abstract

摘要： 现代化的自动装配对物料输送的平稳性和精确性提出了更高的要求，为了满足工业需求，设计了一种采用矩形压电振子作为激振源、以垂直驱动方式工作的压电振动给料器。通过对双悬臂式压电振动给料器进行简化，并建立其动力学模型，推导出固有频率以及装置振幅的表达式，分析了影响固有频率和振幅的因素。利用ANSYS Workbench软件对装置进行动力学分析，系统固有频率为118.85 Hz，并对装置进行了谐响应分析。结果表明，当驱动电压为200 V时，系统驱动频率为116.00～122.00 Hz，双悬臂式压电振动给料器具备输送物料能力，在最靠近共振点处（118.00 Hz）振动幅值最大，输送效率最高，满足工业生产的使用要求。

关键词: 振动给料器, 矩形压电振子, 压电驱动, 模态分析, 谐响应分析

Abstract: Modern automatic assembly puts forward higher requirements for the stability and accuracy of material conveying. In order to meet industrial needs, a piezoelectric vibration that uses a rectangular piezoelectric vibrator as an excitation source and works in a vertical drive mode was designed. Feeder. By simplifying the double⁃cantilever piezoelectric vibrating feeder and establishing its dynamic model, the expressions of natural frequency and device amplitude were derived, and some factors affecting natural frequency and amplitude were analyzed. Use ANSYS Workbench software to analyze the dynamics of the device. The natural frequency of the system was 118.85 Hz, and the harmonic response analysis of the device was performed. The results show that when the driving voltage is 200 V, the system driving frequency is between 116.00～122.00 Hz, and the double cantilever piezoelectric vibration gives The feeder has the ability to transport materials, the vibration amplitude is the largest at the point closest to the resonance point (118.00 Hz), and the transport efficiency is the highest, which can meet the requirements of industrial production.

Key words: Vibrating feeder, Rectangular piezoelectric vibrator, Piezoelectric drive, Modal analysis, Harmonic response analysis

林学洋，高兴军，王月，邓子龙. 双悬臂式压电振动给料器设计与性能分析[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2021, 41(3): 77-81.

Lin Xueyang， Gao Xingjun， Wang Yue， Deng Zilong. Design and Simulation of Double Cantilever Piezoelectric Vibrating Feeder[J]. Journal of Liaoning Petrochemical University, 2021, 41(3): 77-81.

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双悬臂式压电振动给料器设计与性能分析

Design and Simulation of Double Cantilever Piezoelectric Vibrating Feeder

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