高粘度壓電微噴裝置實驗研究.pdf

1、最近幾十年來，隨著世界各國對太空開發(fā)活動的增多，大量的航天器被發(fā)射進入太空。隨著神舟八號載人飛船和嫦娥二號衛(wèi)星的成功發(fā)射，我國在軌的航天器數(shù)量日漸增多，我國已經(jīng)將載人航天計劃列入國家重大專項科研領域之一，發(fā)展航天科技有利于推動一個國家的工業(yè)化水平，對于促進科技創(chuàng)新也有很大的作用。長期在軌工作的航天器受太空環(huán)境影響極容易產(chǎn)生潤滑失效問題，此前航天器的壽命主要受電子元器件壽命影響，隨著電子技術的不斷發(fā)展，約束航天器壽命的主要因素已由電子元器

2、件的壽命轉變?yōu)榭臻g機械機構的壽命，而空間機械機構的壽命和機構的潤滑條件有很大關系，改善潤滑條件可以大大的提高空間機械機構壽命，因此航天器的潤滑條件對于航天器在軌工作壽命有著至關重要的作用。航天器在工作的過程中需要定期定量潤滑，每次提供的潤滑油量不能太多，否則多余的潤滑油會揮發(fā)掉，對光學儀器的鏡面產(chǎn)生污染；另外一方面由于航天器的發(fā)射成本對于航天器的重量非常敏感，所以攜帶的潤滑油應盡量少，原則上應該剛好滿足工作壽命內的航天器的潤滑所需。

3、r>　　本課題正是基于此背景，在國家自然科學基金(No.51075082)的支持下，依據(jù)壓電按需噴墨技術，設計出一種高粘度壓電微噴裝置，此裝置可以實現(xiàn)高粘度液體按需、微量、主動微噴，驗證壓電微噴技術應用在航天潤滑領域這一原始思想的可行性，為以后在航天器主動油潤滑上應用打下基礎。
　　本文旨在依據(jù)壓電按需噴墨技術，設計高粘度壓電微噴潤滑裝置，并進行相關的實驗研究。首先利用FPGA設計開發(fā)了基于DDS原理的任意波信號發(fā)生器，作為高粘度

4、壓電微噴裝置的驅動電路；使用有限元軟件對壓電微噴裝置進行仿真分析，對于驅動信號的波形和壓電陶瓷環(huán)的尺寸如何影響壓電陶瓷驅動環(huán)瞬態(tài)振動位移進行了分析研究；提出加熱收縮環(huán)形玻璃管的方法，設計加工出噴嘴，并開發(fā)了高粘度壓電微噴裝置實驗平臺，以50％和95%高粘度的甘油水溶液為實驗研究對象，對形成穩(wěn)定噴射時所需的信號頻率、電壓、保持時間及液面高度進行了研究，并對8B和20＃牌號潤航空滑油進行了微噴實驗，說明在地面環(huán)境可以實現(xiàn)航空潤滑油按需微噴。