驱动钛丝(SMA)的可靠性设计(3)响应时间的设计

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响应时间的设计

前一章我们提到,有很多产品,是需要我们做一些机械结构设计去优化和匹配产品的需求。什么情况下需要做结构设计?如何做结构设计?包括结构设计对钛丝的驱动的可靠性有哪些影响?本节我们就来说一说驱动钛丝的响应时间的设计。

1、驱动钛丝响应时间的设计

我们知道,最简单的直线驱动钛丝的响应时间,是可以通过《驱动钛丝(SMA)基础参数计算模型》(以下简称SMA基础模型)匹配出来的,以常用的0.15线径的钛丝为例,假设我们需要的响应时间是0.5s,位移量是5%,钛丝从20°加热到100°所做的热功量,根据SMA基础模型表4,计算出驱动电流是581mA。

可靠性设计

如果将响应时间调整至0.1s,位移不变,这个时候我们发现需要的驱动电流和电压多了1倍以上,但有时产品的供电系统为了节能的需要,往往无法提供这么高的电流。

可靠性设计

这个时候,我们就需要采用《驱动钛丝(SMA)常见10大结构模型》中的三角函数驱动结构,这个结构利用了杠杆原理,可以在较小的电流下获得更好的响应时间和位移。

可靠性设计

当sinA=0.4时,我们在这个结构模型上同样施加581mA电流,驱动时间0.5S,可以获得约15%位移量,这个位移量是直线驱动的3倍。

同样的,在电流保持581mA不变的情况下,我们把驱动时间调整至0.1S,可以获得5%位移量,产品需要的节能和响应时间需求就能兼顾了。

这个结构模型同样可以调节位移不足的情况。

另外,这个结构模型的应用,是完全可逆的,比如,当冷却响应时间无法满足的情况下,我们可以提高初始载荷,压缩马氏体恢复到奥氏体的温度迟滞区间,从而提高冷却恢复的响应时间。

通过上述分析可以看出,灵活运用结构设计和杠杆效应,可以使产品获得更好的电流、响应时间、位移等参数指标,这样就给驱动钛丝的可靠性进一步提供了保障。

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作者:财哥说钛丝

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