Устройство пьезозажигалки: Как устроена зажигалка

Содержание

Как устроена зажигалка

Зажигалка Zippo имеет ряд особенностей, которые выгодно отличают ее от подобных продуктов на рынке. Этот аксессуар не боится ветра, может работать в самых экстремальных условиях и имеет пожизненную гарантию. Когда речь идет о покупке хорошей зажигалки «на года», все сражу же вспоминают о Zippo. Это фирменное изделие за много лет своего триумфа успело стать культовым. Зажигалку используют в киносъемках и рекламе, с ее помощью киношные супергерои спасают мир, а экранные мачо покоряют дамские сердца. Как же устроена эта легендарная вещь? Что обеспечивает ей такие уникальные характеристики? Неужели существует какой-то секрет, скрытый от наших глаз?

5% Специально для читателей нашего блога скидка 5% на весь ассортимент магазина по промокоду BLOG

Анатомия зажигалки Zippo

Всех, кто ожидает разоблачения и с почти мистическим интересом поглядывает в сторону своей зажигалки, предвкушая ее разбор и нахождение внутри волшебного «моторчика» или еще чего-нибудь невероятного, придется разочаровать. Устроен аксессуар очень просто. Этот вывод еще раз доказывает, что все гениальные вещи до боли просты и понятны.

Итак, сама зажигалка состоит из 22 частей

и производится в американском  Бредфорде. Все детали гармонично подходят друг к другу, образуя в итоге идеальный механизм. Изделие имеет две части: внешнюю и внутреннюю.

Внешняя часть – это корпус и крышечка. Их обычно изготавливают из латуни, стали или драгоценных металлов. Соединяются эти две детали между собой при помощи прочных петель на шарнирах в количестве пяти штук и оси.

«Внутренности» зажигалки Zippo помещены в специальный корпус-вставку – инсерт. Он же служит и резервуаром для топлива. В верхней части корпуса находится ветрозащитный экран, по периметру которого расположены восемь отверстий параллельно друг к другу. Задняя и передняя сторона инсертасодержат предупреждающие надписи о соблюдении техники безопасности при эксплуатации изделия. Небольшая крышка или верхняя панель имеет два отверстия: одно для кремниевой трубки, а другое для фитиля.

Внутренние составляющие зажигалки Zippo:

  1. Кремневое колесико фиксируется на ветрозащитном экране зажигалки и имеет косые насечки под определенным углом. Специальная ось (заклепка) отвечает за работу колесика.

    5% Специально для читателей нашего блога скидка 5% на весь ассортимент магазина по промокоду BLOG

  2. Фитиль является одной из ключевых деталей всей зажигалки. Состоит из особого полимерного материала и медной сетки.

  3. Металлическое кольцо миниатюрного размера или ушко служит для продевания фитиля. Когда проводится замена фитиля, то его протягивают через это колечко.

  4. Устройство с штифтом и пружиной или кулачок обеспечивает фирменный Zippo-click.

    Пружина выполнена в виде пластины и проходит от самого штифта до фитиля. Она может быть с острыми или срезанными углами. Штифт обеспечивает надежную фиксацию кулачка.

  5. Тонкая кремневая трубка проходит через всю систему зажигалки. В ней находится кремень, кремневая пружина с наконечником. Между внутренней частью трубки и кремнем находится специальная прослойка, которая обеспечивает ее укрепление.

  6. Прокладка из войлока находится на нижней части инсерта. Она необходима, чтобы предотвращать протекание топлива.

    5% Специально для читателей нашего блога скидка 5% на весь ассортимент магазина по промокоду BLOG

  7. Ватные шарики внутри инсерта предназначены для пропитки их бензином.

Стоит помнить, что все эти внутренние запчасти могут заменяться на оригинальные новые. Не подлежит замене только внешний корпус и крышечка. Как мы видим, ничего сверхъестественного в устройстве зажигалки Zippo нет. Но все составляющие подобраны настолько идеально, что собранные вместе образуют неповторимый запатентованный механизм, готовый служить «вечно».

Зажигалка — Википедия. Что такое Зажигалка

Современная дешёвая газовая зажигалка Австрийская зажигалка 1920-х годов, послужившая прототипом для создания зажигалок фирмы Zippo

Зажига́лка — устройство для получения огня. Зажигалка в зависимости от конструкции и используемого топлива может быть газовой, бензиновой или электрической.

История

Первая газовая зажигалка, огниво Дёберейнера, была изобретена Иоганном Вольфгангом Дёберейнером в 1823 году. В ней химически получаемый водород каталитически поджигался на платине. Несмотря на взрывоопасность водорода и использование едкой кислоты, она производилась до 1880 года.

Также существовали механические огнива, сделанные на основе оружейных кремневых замков. На основе этих идей в 1867 году компания Cartier получила патент на зажигалку.[1] Однако значительный размер классического огнива на основе кремня и железа не позволял сделать малогабаритную зажигалку. Ситуация кардинально изменилась в 1903 году, с открытием ферроцерия бароном Карлом Ауэром фон Вельсбахом. Этот сплав, заменив железо в кресале, позволил заменить неудобный минерал кремень на обычную сталь. И сегодня мишметаллы являются основой для изготовления кресальных камней для зажигалок. Тогда кремнёвая зажигалка и обрела конструкцию, практически без изменений дошедшую до наших дней: зазубренное стальное колёсико высекает искру из ферроцериевого кресала, а искра поджигает пропитанный бензином фитиль либо выходящий из клапана газ.

Развитие зажигалок было ускорено во время Первой мировой войны. Солдаты использовали спички, чтобы видеть дорогу в темноте, но интенсивная вспышка при зажигании выдавала их местоположение. Необходимость в огне без большой вспышки способствовала развитию индустрии зажигалок. К концу войны зажигалки были массово производимым продуктом. Лидером производства подобных зажигалок в то время была родина ферроцерия, Австрия, а также Германия. Чуть позже зажигалки стали массово выпускаться по всему миру.

В 1947 году компания S.T.DuPont представила на международной выставке в Париже первую в мире газовую зажигалку современной конструкции. В 1970-х появились современные одноразовые газовые зажигалки «Cricket» и Bic. В 1980-х стали выпускать зажигалки, с высоким давлением паров на выходе редуктора, т.  н. турбо-зажигалки. Они давали острое направленное пламя, которое трудно было погасить ветром.

Конструкция

Топливные зажигалки

Газовая кремнёвая зажигалка с поджигом от огнива. Слева колесико кремня из закаленной стали, справа кусочек кресала из мишметалла. Газовая пьезозажигалка. Виден узел с пьезоэлементом, выдающим высокое напряжение при сжатии.

Большинство зажигалок работает по принципу поджига специального легковоспламеняющегося топлива, заправленного в зажигалку. Горящее топливо служит источником огня для пользователя зажигалки.

Горючее

В качестве топлива чаще всего используются легко испаряющиеся жидкие углеводороды, чаще всего бензин для так называемых бензиновых зажигалок и сжиженные углеводородные газы для газовых зажигалок. Принципиальная разница между ними в том что топливо газовых зажигалок испаряется очень быстро и потому содержится в герметичных контейнерах под небольшим давлением, образованным парами испаряющегося газа. А бензин испаряется относительно медленно и потому не требует герметичной емкости.

В газовых зажигалках в качестве горючего используются сжиженная смесь пропана и бутана, которая после прохождения через редуктор испаряется, образуя легковоспламеняющуюся смесь газа и воздуха.

В бензиновых зажигалках горят пары бензина.

В зависимости от типа горючего температура пламени зажигалки может достигать следующих величин:

Подача топлива

В газовых зажигалках для дозированной подачи газа из емкости в зону горения используется газовый редуктор, обычно выполненный в виде пористого пластикового стержня. В нём происходит постепенное снижение давления газа. Различают зажигалки с низким давлением паров газа на выходе редуктора и так называемые турбозажигалки с высоким давлением паров. Турбозажигалки дают плотный направленный поток газа, сбить пламя с которого ветром гораздо труднее.

В бензиновых зажигалках используется сменный фитиль в виде хлопкового жгутика.

Поджиг

Для первичного поджига топлива зажигалки используются несколько принципов:

Электрические зажигалки

Существуют зажигалки без топлива, создающие требуемые температуры пропусканием тока через проволоку или длительным электрическим разрядом (искровым или дуговым).

Первоначально такие зажигалки были стационарными, работая от электрической розетки. Были распространены во второй половине XX века, в том числе в СССР. Принцип действия основан на искровом разряде, возникающем на контактах при коммутации индуктивной нагрузки. Цикличность действия обеспечивалась пружиной и электромагнитом. Контакт под действием пружины замыкал цепь, включая электромагнит, который размыкал контакт и обесточивал электромагнит; затем процесс повторялся. Образующаяся серия искр позволяла поджечь газ в бытовом газовом оборудовании. Достоинством подобных зажигалок было надёжное и быстрое зажигание газа, простота и долговечность конструкции, отсутствие обслуживания. Недостатки: зависимость от наличия электричества, высокий уровень радиопомех, опасность электротравматизма.

В XXI веке начали появляться карманные зажигалки, работающие от аккумулятора. В дуговых зажигалках миниатюрная электронная схема генерирует высокое напряжение, достаточное для пробоя воздуха между электродами с мощностью, достаточной для поддержания миниатюрной электрической дуги. Представляет собой импульсный преобразователь с повышающим электромагнитным или пьезоэлектрическим трансформатором.

В проволочных зажигалках кусочек нихромовой проволоки раскаляется до красного каления током от батареи, аналогично автомобильному прикуривателю. Температура нагревательного элемента и особенности конструкции таких зажигалок затрудняют поджиг паров огнеопасных газов и огнеопасных конструкционных материалов типа красок, дерева или пластика. Потому они получили название беспламенных зажигалок и распространены в местах где ограничено применение открытого огня.

Дизайн

Стационарная беспламенная электрическая зажигалка Кухонная газовая зажигалка

Дизайн зажигалки напрямую зависит от её назначения. Наибольшее распространение получили карманные и кухонные зажигалки. Иногда встречаются стационарные зажигалки.

Кухонные зажигалки предназначены для розжига бытовых газовых приборов и каминов. Такие зажигалки имеют удлинённый носик чтобы можно было подобраться к горелкам.

Карманные зажигалки имеют небольшие размеры, их легко переносить. Оформление совершенно любое, но ограничены размеры. Настольные зажигалки довольно редки. Такие зажигалки достаточно массивны и не предназначены для переноски. Дизайн таких зажигалок может быть любым. Существуют также специальные каминные зажигалки, при большой длине они имеют небольшую ширину и толщину, и даже зажигалки от известных брендов. Не так давно появились сенсорные зажигалки, в которых зажигание газа происходит без механических воздействий, а путём воздействия на сенсорный датчик.

Стационарные зажигалки обычно предназначены для баров и курительных комнат — их труднее украсть. Иногда они становятся элементом интерьера. Существуют стационарные беспламенные зажигалки для курительных комнат опасных производств, домов престарелых.

Реклама

В последнее время всё большую популярность набирают так называемые рекламные зажигалки. Они представляют собой обычную карманную зажигалку с информацией, как правило, рекламного характера, наносимой с помощью шелкотрафаретной или тампонной печати. Широко используются крупными сетями магазинов и гостинично-ресторанными компаниями для рекламы услуг и продвижения товаров.

Запрет сувенирных зажигалок

В ЕС и ряде штатов США приняты либо готовятся к принятию законодательные акты, воспрещающие оборот сувенирных зажигалок, выполненных в виде предметов, не являющихся зажигалками (животных, героев мультфильмов, фонарей, фотоаппаратов и др.), которые могут быть ошибочно принятыми детьми за игрушки, и привести в их руках к травмам, ожогам и пожарам

[2][3][4][5].

Безопасность и нормативы

Существуют международные и национальные требования к зажигалкам, направленные на безопасность обращения с ними. Международный стандарт ISO 9994:2005(E) «Lighters — Safety specification» («Зажигалки — требования безопасности»), где описаны технические требования к зажигалкам и методы тестирования. Например, для получения пламени оговариваются минимум двукратное действие пользователя с усилием не ниже 15 Ньютонов. Также оговариваются максимальная высота пламени, устойчивость к падению и непрерывному горению, стойкость к температурам окружающей среды, требования к предупреждающим символам и т. п..[6]

Некоторые региональные стандарты, например, европейский EN 13869:2002, оговаривают ограничения дизайна зажигалок чтобы они не были привлекательными для детей несознательного возраста. Например, выполненных в виде предметов, не являющихся зажигалками (животных, героев мультфильмов, фонарей, фотоаппаратов и др.), которые могут быть ошибочно принятыми детьми за игрушки, и привести в их руках к травмам, ожогам и пожарам[7][8][9][10].

См. также

Ссылки

Примечания

Зажигалка для сигар - какой вариант следует выбрать

Казалось бы, ну что сложного в том, какую зажигалку выбрать для сигар. И только истинные ценители знают, что курение сигары – это особый ритуал, который требует подготовки и соблюдения правил. Зажигалка для сигар должна соответствовать определенным требованиям. Каким? Давайте разбираться.

Правила поджога

Сигары – это элитный дорогостоящий продукт, который требует соответствующего подхода. Они должны храниться, обрезаться и прикуриваться по особым правилам.

Раскуривать сигару необходимо под определенным углом, не касаясь пламени. В то же время прикуривание должно быть равномерным и быстрым. Обычными спичками или зажигалкой это сделать очень трудно. Так же сигары очень восприимчивы к посторонним запахам, что также следует учитывать.

Как выбрать

Как правило, ассортимент зажигалок в магазинах очень большой. Они отличаются:

  • материалом исполнения;
  • формой;
  • цветом;
  • внутренним содержимым;
  • механизмом работы;
  • способом применения.

Выбор формы, цвета и материала исполнения будет зависеть только от личных предпочтений. Главное требование – высокое качество деталей, эстетичный внешний вид, ровная поверхность без царапин и деформаций.

В комплекте с устройством должен быть чехол или коробка, на них будет указан производитель, правила пользования устройством, срок службы.

При покупке зажигалки для сигар следует обратить особое внимание на ее содержимое и механизм работы. По содержимому они делятся на:

  • бензиновые;
  • газовые.

Рассмотрим каждый вид более детально.

 

Бензиновые

Представляют собой емкость, наполненной специальной ватой, которую нужно заправлять бензином. Устройство оснащено фитилем и колесиком с кремнием для поджога.

Принцип работы такого устройства основывается на трении колесика о кремний, в результате чего возникает искра и поджигает пропитанный бензиновыми парами фитиль. Бензиновые зажигалки, в виду такой простой конструкции, отличаются долговечностью.

Но эти зажигалки для сигар не подойдут, ведь запах бензина не сочетается с изысканным ароматом дорогих сигар, и может испортить все удовольствие от курения. Помимо этого такие устройства требуется регулярно заправлять.

Поэтому бензиновую зажигалку для сигар можно использовать только в редких случаях.

Газовые

Классифицируют газовые устройства в зависимости от системы поджога:

  • кремневый – принцип работы аналогичный бензиновой зажигалке;
  • с пьезоэлементом. При нажатии кнопки срабатывает пьезоэлемент и возникает искра. От искры воспламеняющая газ, который выходит из верхнего клапана через рассекатель. Газовые зажигалки, в свою очередь, могут быть с простым или с турбированным пламенем;
  • электронный – принцип работы, как у предыдущего вида. Только здесь дополнительно встроены батарейки.

Газовые зажигалки, в отличие от бензиновых, удобнее в использовании, газ практически не дает запах, да и хватает его надолго.

Турбозажигалка для сигар будет идеальным вариантом. Газ из этого устройства подается на большой скорости, что обеспечивает равномерный и быстрый поджог.

Итог

Зажигалка для сигар – необходимый аксессуар и к его выбору нужно подойти со всей ответственностью. Не стоит покупать это устройство только из-за привлекательного внешнего вида. Следует детально рассмотреть все характеристики, чтобы зажигалка служила Вам долгое время, а не пылилась на полке.

Лучшая цена пьезо для газовых зажигалок - отличные предложения на пьезо для газовых зажигалок от мировых продавцов пьезо для газовых зажигалок

Отличные новости !!! Вы попали в нужное место для пьезо газовой зажигалки. К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене.Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, так как эта лучшая пьезоэлектрическая зажигалка в кратчайшие сроки станет одним из самых популярных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что купили пьезо для газовой зажигалки на AliExpress. Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в пьезоэлектрической зажигалке и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress - отличное место для сравнения цен и продавцов.Мы поможем вам разобраться, стоит ли доплачивать за высококачественную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь. А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе.Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца. Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово - просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет. Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны - и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести пьезо для газовой зажигалки по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы. На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

Пьезозажигалки по лучшей цене - Пьезозажигалки со скидкой от мировых продавцов пьезо зажигалок

Отличные новости !!! Вы попали в нужное место для пьезозажигалок.К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку эта лучшая пьезозажигалка в кратчайшие сроки станет одной из самых популярных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что купили пьезозажигалки на AliExpress.Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в пьезозажигалках и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress - отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам разобраться, стоит ли доплачивать за высококачественную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово - просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны - и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести пьезо зажигалки по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы. На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

PI Piezo Tutorial: Базовые конструкции пьезоэлектрических устройств позиционирования и элементов: приводы, преобразователи

Пьезоэлектрические приводы

не имеют эффекта "прерывистого скольжения" и поэтому предлагают теоретически неограниченное разрешение. Эта особенность важна, поскольку PZT, используемые в атомно-силовых микроскопах, часто требуются для перемещения на расстояния меньше одного атомного диаметра.На практике фактическое разрешение может быть ограничено рядом факторов, таких как пьезоусилитель (электрический шум приводит к нежелательному смещению), сенсорная и управляющая электроника (шум и чувствительность к электромагнитным помехам влияют на разрешение и стабильность положения) и механические параметры (конструкция и монтаж точность датчика, исполнительного механизма и предварительного натяга влияют на микротрение, которое ограничивает разрешение и точность). Пьезоактуаторы с замкнутым контуром PI обеспечивают разрешение и стабильность субнанометров.

Работа пьезоэлектрического устройства с замкнутым и разомкнутым контуром

Пьезоприводы могут работать в разомкнутом и замкнутом контуре.В разомкнутом контуре смещение примерно соответствует напряжению привода. Этот режим идеален, когда абсолютная точность положения не критична или когда положение контролируется данными, полученными от внешнего датчика (интерферометра, ПЗС-матрицы и т. Д.). Пьезоприводы с разомкнутым контуром демонстрируют гистерезис и ползучесть (как и другие системы позиционирования с разомкнутым контуром).

Приводы с замкнутым контуром

идеально подходят для приложений, требующих высокой линейности, долговременной стабильности положения, повторяемости и точности.Пьезоактюаторы и системы PI с замкнутым контуром оснащены системами измерения положения, обеспечивающими субнанометровое разрешение и полосу пропускания до 10 кГц. Сервоконтроллер (цифровой или аналоговый) определяет выходное напряжение для пьезо, сравнивая опорный сигнал (заданное положение) с фактическим сигналом положения, возвращаемым датчиком.

Компания PI разработала многоосные пьезопозиционеры с замкнутым контуром, которые предлагают возможность многократного определения местоположения точки в кубе размером 1 x 1 x 1 нм.Важно помнить, что такая точность достигается только в том случае, если окружающая среда находится под контролем, поскольку изменения температуры и вибрации вызовут изменения положения на нанометровом уровне.

Динамическое поведение

Пьезопривод может достичь своего номинального смещения примерно за 1/3 периода резонансной частоты. Возможны времена нарастания порядка микросекунд и ускорения более 10 000 g. Эта функция позволяет быстро переключать приложения.Клапаны форсунок, гидравлические клапаны, электрические реле, адаптивная оптика и оптические переключатели - вот несколько примеров приложений с быстрым переключением.

Резонансные частоты пьезоприводов промышленной надежности находятся в диапазоне от нескольких десятков кГц для приводов с общим ходом от нескольких микрон до нескольких кГц для приводов с ходом более 100 микрон. Эти цифры действительны для самого пьезо; дополнительная нагрузка уменьшит резонансную частоту как функцию квадратного корня из массы (учетверение массы уменьшит резонансную частоту вдвое).

Пьезоприводы не предназначены для работы на резонансной частоте (с полным ходом и нагрузкой), так как возникающие высокие динамические силы могут поставить под угрозу структурную целостность керамического материала.

Механические аспекты работы пьезоуправления

Механическая жесткость

В первом приближении пьезопривод можно рассматривать как систему пружина / масса. Жесткость или постоянная пружины пьезопривода зависит от модуля Юнга керамики (примерно 25% от стали), поперечного сечения и длины активного материала (и ряда других параметров).

Грузоподъемность и создание силы для устройств с пьезодвижением
Пьезокерамика может выдерживать высокие толкающие силы и выдерживать нагрузки до нескольких тонн. Даже при полной загрузке Piezo не потеряет хода, пока не будет превышена максимальная грузоподъемность.

Следует различать грузоподъемность и создание силы. Максимальная сила (сила блокировки), которую может создать пьезоэлектрический элемент, определяется произведением жесткости и общего хода. Пьезопривод (как и большинство других приводов), давящий на нагрузку пружины, не достигает своего номинального смещения.Уменьшение смещения зависит от отношения пьезо-жесткости к жесткости пружины. По мере увеличения жесткости пружины смещение уменьшается, а создаваемая сила увеличивается (для получения дополнительной информации щелкните здесь).

Защита от механических повреждений
Поскольку пьезокерамика хрупкая и не может выдерживать высокие тянущие или сдвиговые усилия, конструкция механического привода должна изолировать эти нежелательные силы от керамики. Например, предварительная нагрузка пружины может быть интегрирована в узел механического привода для сжатия керамики внутри и увеличения тяговых свойств керамики для динамических применений толкания / вытягивания.

Требования к питанию

Пьезоприводы работают как емкостные нагрузки. Поскольку скорость утечки тока через керамический материал очень мала (сопротивление >> 10 МВт), пьезоприводы почти не потребляют энергию в статическом режиме и, следовательно, практически не выделяют тепла.

В динамических приложениях потребляемая мощность увеличивается линейно с частотой и емкостью привода. Приводы с высокой нагрузкой и большим керамическим поперечным сечением имеют более высокую емкость, чем приводы малых размеров.

Например, для типичного многослойного низковольтного привода LVPZT средней нагрузки с диапазоном движения 15 микрон и грузоподъемностью 10 кг требуется всего пять ватт для работы при частоте 1000 Гц, в то время как высоконагруженный привод, способный выдерживать несколько тонн, может потребовать сотни ватт на той же частоте (для получения дополнительной информации нажмите здесь)

Различные конструкции пьезоприводов для различных применений

Пьезоэлектрические приводы (переводчики)

Самая распространенная форма пьезоприводов представляет собой набор керамических слоев с двумя электрическими выводами. Чтобы защитить керамику от внешних воздействий, вокруг нее часто строят металлический корпус. Этот корпус может также содержать встроенные пружины для сжатия керамики для обеспечения возможности толкания и тяги.

Преобразователь LVPZT с замкнутым контуром P-845 является одним из примеров преобразователя низкого напряжения с предварительной нагрузкой внутренней пружины и встроенным датчиком положения тензодатчика высокого разрешения. Этот переводчик обеспечивает перемещение до 90 мкм и жесткость до 400 Н / мм. Он может выдерживать нагрузки до 300 кг и выдерживать тяговое усилие до 700 Н).Области применения включают гашение вибрации, генерацию ударных волн и позиционирование станков для изготовления несферических поверхностей контактных линз.

PI предлагает преобразователи пьезоэлементов с диапазоном перемещения от нескольких микрон для небольших конструкций до 200 микрон для устройств длиной 200 мм. В некоторых приложениях ограниченное пространство не позволяет использовать такие длинные стопки.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *