Дослідження методів проектування і розрахунку актюаторів дискретної дії

Abstract

У статті розглянуто питання дослідження методів проектування та розрахунку актюаторів дискретної дії, які є важливими складовими сучасних мікроелектромеханічних систем (МЕМС). Проаналізовано особливості застосування різних типів актюаторів залежно від способу перетворення енергії, зокрема п’єзоелектричних, електромагнітних, електростатичних, термо-пневматичних, біметалевих та актюаторів з ефектом пам’яті форми. Основну увагу приділено термобіметалевим актюаторам дискретної дії, які характеризуються нелінійною деформацією та стрибкоподібною зміною форми при досягненні критичної температури. Розглянуто особливості їх робочих і пружних характеристик, а також механізм прямого та зворотного перемикання. Визначено основні недоліки традиційних куполоподібних біметалевих актюаторів, зокрема нестабільність температури спрацьовування та обмежений діапазон переміщень. Розроблено параметричні моделі багатопараметричних актюаторів і актюаторів складної форми, що дозволяють виконувати синтез конструкцій та обґрунтовано визначати їх раціональні геометричні й функціональні параметри. Запропоновані рекомендації щодо проектування сприяють підвищенню надійності, точності спрацьовування та експлуатаційних характеристик актюаторів, що можуть бути використані в електротехнічних пристроях, системах автоматизації та сучасних МЕМС-технологіях.