Analiza stanów pracy aktuatora wykonanego ze stopu Ni-Ti pracującego w układzie szeregowym ze sprężyną stalową

• Autorzy: Kurzawa M. , Stachowiak D.

Identyfikatory

DOI

10.21008/j.1897-0737.2018.95.0014

Warianty tytułu

EN

Analysis of operating modes of spring actuator made of Ni-Ti alloy working in a series with a steel spring

• Konferencja: Computer Applications in Electrical Engineering (23-24.04.2018 ; Poznań, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono algorytm i oprogramowanie do wyznaczania rozkładu sił w układzie składającym się z dwóch sprężyn: sprężyny wykonanej ze stopu Ni-Ti i sprężyny stalowej. Program umożliwia wstępne zaprojektowanie aktuatora sprężynowego wykonanego ze stopu z pamięcią kształtu (SMA) pracującego w układzie szeregowym ze sprężyną stalową. Obliczono rozkład sił w zaprojektowanym układzie dla stanu wysoko i niskotemperaturowego. Przedstawiono wybrane wyniki eksperymentalnego wyznaczania charakterystyk dynamicznych z uwzględnieniem zmian długości sprężyny SMA i temperatury w funkcji czasu przy liniowo narastającym obciążeniu i przy skokowym załączaniu i wyłączaniu prądu.

EN

In the paper the algorithm and the computer software for determining the distribution of forces in a system consisting of two springs are presented. A system consisting of a spring made of Ni-Ti alloy and a steel spring has been considered. The main task of this software is designing of a spring actuator made of a shape memory alloy (SMA) operating in a series with a steel spring. The distribution of forces in the designed system for high and low temperature condition has been calculated. Selected results of laboratory tests of the designed spring system have been given. The dynamic characteristics have been presented, taking into account changes in the length of the SMA spring and temperature as a function of time with a linearly increasing load and at stepping on and off the current.

Słowa kluczowe

PL

stopy z pamięcią kształtu; sprężyna SMA; sprężyna stalowa; faza niskotemperaturowa; faza wysokotemperaturowa

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
• Czasopismo: Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering
• Rocznik: 2018
• Tom: No. 95
• Strony: 141--152
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys.

Twórcy

autor

Kurzawa M.

• Politechnika Poznańska

autor

Stachowiak D.

• Politechnika Poznańska

Bibliografia

• [1] Enyu J., Xiaojin Z., Yong S., Zhengliang W., Active Vibration Control of Smart Structure Based on Alternate Driving SMA Actuators, App. Mech. and Materials 39 (2011) pp. 61-66, 2011.
• [2] Kluszczynski K., Kciuk M., SMA actuators: theory, performance curves and design problems, Compel, vol. 32, no. 4, pp. 1417–1427, 2013.
• [3] Kurzawa M., Stachowiak D, Investigation on thermo-mechanical behavior in shape memory alloy actuator. Archives of Electrical Engineering, vol. 66, no. 4, pp. 751-760, 2017.
• [4] Lagoudas D. C., Shape Memory Alloys: Modeling and Engineering Applications, Springer, 2008.
• [5] Mohd Jani J., Leary M., Subic A., Gibson M. A., A review of shape memory alloy research, applications and opportunities, Materials and Design, vol. 56, s. 1078–1113, 2014.
• [6] Morawiec H., Metale z pamięcią kształtu i ich zastosowanie, Prace Naukowe, Uniwersytet Śląski, 2014.
• [7] Stachowiak D., Kurzawa M., Charchuta I., Oprogramowanie do projektowania aktuatorów liniowych wykonanych ze stopów z pamięcią kształtu, Poznań University of Technology Academic Journals, Electrical Engineering, Issue 91, pp. 355-364, 2017.
• [8] Yoo, S, Yeo, J, Hwang, S. Application of a NiTi alloy two-way shape memory helical coil for a versatile insulating jacket, Materials Science and Engineering A, pp. 662–667, 2008.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).