Fraunhofer-Gesellschaft

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Entwicklung piezobasierter Komponenten für den Maschinenbau

Development of piezo-based components for mechanical engineering
 
: Wittstock, V.

Konstruktion 58 (2006), Nr.3, S.61-66
ISSN: 0373-3300
ISSN: 0720-5953
Deutsch
Zeitschriftenaufsatz
Fraunhofer IWU ()
Piezo-Aktoren; Gestaltungsfaktor; Wandlermodell; PKM; Kompensation; elektromechanische Analogie

Abstract
Auf Grund fehlender Berechnungsvorschriften wird die beabsichtigte Wirkung piezokeramischer Aktoren im Maschinenbau selten erreicht. Durch die Nutzung einer elektromechanischen Analogie zur Darstellung des Piezowandlers ist es möglich, ein mechanisches Berechnungsmodell zu erstellen, mit dem auf den notwendigen elektrischen Strom des Verstärkers geschlossen und eine detaillierte Steifigkeitsanalyse der Mechanik durchgeführt werden kann. Als Beispiel wird die Analyse der Aktor-Sensor-Einheit zur Torsionskompensation für eine parallelkinematische Maschine vorgestellt, bei der die Nachgiebigkeit der Anbindungskonstruktion der Aktoren als Schwachpunkt identifiziert wird.

 

According to nonexisting calculation algorithms the impact of piezoceramic actuators in mechanical engineering is mostly not achieved. By the use of an electro-mechanical analogy for mapping the properties of the piezo actuator it is possible to establish calculation models that provide both, the essential electrical current of the amplifier and the detailed stiffness analysis. As example the author explains the actuator-sensor-unit for compensating the torsional load in the struts of a parallel kinematic machine. The calculation shows the compliance of the connection between actuator and the adjacent mechanical parts as the weak point of the current design.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-38577.html