刘勇
- 作品数：15 被引量：44H指数：5
- 供职机构：吉林大学机械科学与工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划浙江省自然科学基金更多>>
- 相关领域：机械工程电子电信农业科学自动化与计算机技术更多>>
- 双振子垂直驱动式压电振动送料器的设计被引量：5
- 2014年
- 利用压电陶瓷的逆压电效应,采用上下两个环形压电振子垂直驱动的结构,设计了一种新型压电振动送料器。通过理论分析得出了送料器系统的固有频率以及影响料斗振幅的主要因素。利用Hypermesh软件对整个系统进行了动力学仿真,分析了系统的前三阶振型并得出了系统无阻尼固有频率的理论值为110.95Hz。采用M5螺母为输送物料对样机进行了试验,分析了输送速度以及料斗振幅与驱动电压和驱动频率的关系,并与现有同型号悬臂梁式压电振动送料器进行了性能对比。当驱动电压为240V、驱动频率为系统实际共振频率105Hz时,该新型结构压电振动送料器的输送速度为0.23kg/min,料斗振幅为110μm,可以满足工业生产的需求。
- 沈燕虎苏江刘勇杨志刚王坤坤
- 关键词：机械设计
- 一种新型共振式气体压电泵被引量：1
- 2012年
- 针对膜片式压电泵气体驱动能力不足,被输送气体流动受阻时压电振子易发热受损,以及叠堆式共振压电泵造价高昂等问题,提出了一种以圆环状压电双晶片为动力源,通过位移放大机构驱动的新型共振式气体压电泵.对新型共振式气体压电泵的工作原理及其位移放大原理进行了分析,建立了该泵的振动力学模型.分析结果表明,该泵位移放大效果与压电双晶片提供的驱动位移有关,系统放大倍数与弹簧片和压电振子的刚度、系统的黏性阻尼因子及激励频率有关.设计并制作了新型共振式气体压电泵的试验样机,使用阻抗分析及激光测量方法测试了其位移放大效果,并验证了气体输出性能.试验表明,在70 V的正弦交流电压驱动下,该泵通过共振方式可将输出端位移放大至压电振子位移的4.2倍以上,气体输出流量可达1 685 mL/min.在气体流动受阻的情况下,该泵连续工作2 000 h无明显温升.
- 吴越杨志刚刘勇王龙谢海峰
- 关键词：压电泵压电双晶片力学模型
- 单腔单阀压电喷流泵被引量：1
- 2009年
- 根据压电泵的工作原理开发了一种适用于喷流推进的压电泵.通过分析这种压电泵在一个周期内的工作状态及喷嘴直径对喷射高度的影响,制成了单腔、单阀结构的试验样机,并以水为介质测试了输出性能.实验结果表明:在200 V正弦电压作用下,样机工作频率为45 Hz时流量最大,达425 ml/min;工作频率为75 Hz时输出压力最高,为22 kPa,此时最大喷射高度可达105 cm.压电喷流泵以简单的结构实现了较高的压力输出,证明将其用作喷流推进是可行的.
- 刘勇杨志刚张德君彭太江
- 关键词：压电泵单阀
- 微型压电泵中腔高对气泡滞留的影响规律被引量：6
- 2017年
- 气泡滞留会严重地损害微型压电泵的输出性能,因此减少气泡滞留将有效地提高压电泵系统的稳定性和可靠性。泵腔作为气泡滞留的主要区域,同时是决定输出性能的重要元素,所以改变腔高将对气泡滞留产生重要的影响。本文从气泡压力降和输出压力两个方面建立数学模型,以此分析腔高对气泡滞留的影响规律,最后通过气泡滞留实验进行验证。实验结果表明,腔高为0.15mm时,压电泵具有优良的输出性能和排气泡能力,在进入120个0.02mL气泡后,压电泵仍具有稳定的输出压力(8.1kPa)和输出流量(4.2mL/min);腔高为0.05mm和0.20mm时,压电泵在进入一个气泡后即丧失了工作能力,排气泡能力差,而腔高为0mm和0.10mm时,压电泵分别进入47和70个气泡后丧失了工作能力。实验表明选取合理的腔高可以有效地减少气泡的滞留。
- 陈松刘勇阚君武周京京杨志刚程光明
- 压电驱动式振动给料器的设计与试验被引量：7
- 2014年
- 为了实现对轻、薄、小产品的平稳输送,利用圆形压电双晶片作为振动给料器的动力源,Z型弹簧片作为主振弹簧,并基于系统共振方法设计了新型压电驱动式振动给料器。介绍了圆形压电双晶片驱动式振动给料器的工作原理,建立了动力学模型,获得了系统固有频率表达式;分析了压电双晶片的振动模态,确定了一阶振型为工作振型。研制了振动给料器样机,利用样机测试了电压、频率与送料速度的特性曲线以及主振弹簧片角度对送料速度、送料稳定性、送料噪声的影响规律。试验结果表明:电压为150V,频率为142Hz时,输送电池帽的速度为8.5battery cap/s;频率为136～148Hz时,系统具备输送物料的能力,共振条件下(142Hz)输送速度最快;随着电压的升高,输送速度呈线性增加;输送的单体物料质量增加时,主振弹簧片安装角度宜变小。
- 沈燕虎苏江杨志刚刘勇
- 关键词：压电驱动压电双晶片力学模型模态分析
- 基于体外传感检测的人体站起动力学分析被引量：1
- 2018年
- 基于人体站起运动三肢段动力学模型,采用自制力传感平台与定制的加速度和角速度传感器,开发了一套非侵入式人体运动传感检测系统,并与实验室光学运动采集系统进行了比对验证;基于所检测的信号计算了下肢各关节力矩,分析了人体站起动力学参数特征。本传感分析系统通过穿戴式体外检测,无需解剖学植入传感器,相较于实验室人体动力学检测和分析方法,传感器数量和种类都有所减少,降低了成本。通过比较分析所开发系统与作为参照的实验室光学检测系统的实验数据,验证了本文检测系统的精度和有效性,可用于人体站起康复运动训练检测和评估系统,进而可用于外骨骼康复训练机器人的控制。
- 刘坤刘勇闫建超吉硕孙震源徐洪伟
- 关键词：机械设计生物医学工程
- 磁力弹簧式压电振动送料器的设计与试验被引量：3
- 2014年
- 针对压电送料器随外部载荷变化输送速度不稳定的问题,提出了一种利用磁力弹簧改变传振性能及系统共振原理的新型结构压电振动送料器装置。分析了磁力弹簧式压电振动送料器的工作原理,建立了振动送料器的动力学模型,计算分析得出了影响振动送料器输送性能的主要因素。制作了系统结构样机,利用阻抗分析仪测得系统的共振频率和阻抗特性。设计了振动送料器的试验装置。试验测试分析表明:系统在共振条件下,磁力弹簧轴向间距为2.8 mm时,振幅达到123μm,提高了系统的承受载荷,并且在一定的载荷范围内保证了物料稳定、均匀快速的输送。
- 田晓超杨志刚刘勇沈燕虎吴越
- 关键词：物料输送
- 压电泵吸程出流现象及其成因被引量：9
- 2011年
- 研究了被动阀压电泵在方波驱动下出现的吸程出流现象,建立了被动阀压电泵的流体力学模型与振动模型,依此对吸程出流现象的物理过程进行了理论分析,推出了吸程时出口阀开启高度的计算公式。测量了吸程时压电泵在0.4,0.8,6,45Hz等不同工作频率下出口阀的开启高度,并对公式中影响吸程出流的其余因素进行了实验验证。理论分析指出,流动惯性是产生吸程出流现象的根本原因,同时惯性流在排程中亦存在。实验结果表明,压电泵工作频率增加时出口阀的吸程开启高度会减小,出口阀刚度、入口与出口负载增大时吸程流会减小,实验结果与理论计算公式符合较好。分析认为,压电泵的输出流量应当包含容积流与惯性流两部分,在进行压电泵精密流量控制时应同时考虑这两部分的作用。
- 刘勇杨志刚吴越刘磊董景石
- 关键词：压电泵惯性流
- 压电泵设计中阀的匹配方法被引量：4
- 2013年
- 为了在振子能力一定的情况下提高压电泵的效率及输出性能,提出了一种非对称刚度进出口阀的优化方法。使用FLUNT软件对阀开启高度对流速场的作用进行了仿真,并对压电泵吸、排过程的不对称现象进行了讨论。结合单向阀的受力及位移分析,得出了进出口阀位移及回复时间的相对关系,进一步得到了回复时间与泄漏量的关系。引入了泄漏比系数讨论吸排过程泄露的不对称性对压电泵效率及性能的影响规律,提出了采用不同刚度进出口阀的优化方法,从理论上得出了出口阀刚度大于入口阀刚度的最优匹配形式。实验结果表明,在出口阀刚度大于入口阀刚度的条件下,以直径27mm压电振子驱动的单腔泵,在峰峰值为600V的方波激励下可达到635ml/min的输出流量,是以往相同刚度阀优化结果的1.6倍,证明了该方法的有效性。
- 吴越杨志刚刘勇陈龙
- 关键词：压电泵刚度仿真
- 垂直驱动式压电振动送料器的设计被引量：6
- 2014年
- 利用环形压电陶瓷微位移和大输出力的特点,设计了一种垂直驱动的新型结构送料器,分析了该结构送料器的工作原理并建立了整个振动系统的动力学模型.通过理论分析,确定了系统振动模态、振幅、固有频率和物料运动状态等决定送料器性能的重要参数.通过样机制作和实验测试得到了系统固有频率的分布曲线以及振幅与输送速度的关系曲线.实验结果表明,样机的最佳工作频率为195Hz;滑动输送振幅区间为17～27μm,输送速度可达到123.5mm/s;抛掷输送振幅区间为27～32μm,输送速度可达到140.5mm/s.与同型号悬臂梁式压电振动送料器相对比,该送料器性能有所提高、结构空间更紧凑,可以满足工业生产的使用要求.
- 沈燕虎杨志刚刘勇田丰君苏江
