ВУЗ:
Составители:
Согласно закону Гука, сила растяжения или сжатия, приложенная к телу в
форме стержня, вызывает изменение длины тела
l∆
. Величина
l∆
зависит от
размеров стержня, материала и величины приложенной силы:
εσ
⋅= E
, (3.5)
где
E
– модуль Юнга.
Подставив (3.1) и (3.4) в (3.5), получим выражение для определения силы,
создаваемой термоактюатором [2]:
TEhwF
т
∆⋅⋅⋅⋅=
α
, (3.6)
где
w
– ширина;
h
– толщина.
Тепловая деформация зависит от кристаллографической ориентации
структурного материала. Таким образом, для анизотропных сред, выражение
(3.1) примет вид
T
ijij
∆⋅=
αε
, (3.7)
Термоактюаторные элементы МСТ изготавливаются по технологии поJ
верхностной микрообработки и MUMPs-технологии.
Дальнейшее развитие термоактюаторы получили в виде термопневматиJ
ческих актюаторов. Данный тип актюаторов содержит нагревательный элемент
и герметичную полость с упругой мембраной (рис.3.3).
Рис.3.3. Термопневматический актюатор
Нагреватель представляет собой полупроводниковый резистор меандроJ
вого типа. Электрический ток, протекая через резистор, нагревает его. КоличеJ
ство теплоты, выделяемое в нагревателе, определяется следующим образом
[52]:
R
tU
Q
⋅
=
2
, (3.8)
где
U
– напряжение на нагревателе;
t
– время прохождения тока через нагреваJ
тель;
R
– сопротивление нагревателя.
В результате происходит расширение газовой среды в герметичной облаJ
сти, что в свою очередь приводит к деформации мембраны [52]. Так как объем
герметичной полости остается постоянным, то изменение давления в полости
описывается следующим выражением [52]:
Tpp
T
⋅⋅=
β
0
, (3.9)
34
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 32
- 33
- 34
- 35
- 36
- …
- следующая ›
- последняя »
