惠州升降车  升降车载荷空间角识别方案,   惠州升降车, 惠州升降车公司, 惠州升降车租赁  为了使得开关能够识别载荷空间角的方位区间，考虑在质量块的轴向方向上引入一个轴向电极。为了获得更好的轴向电极接触效果，本设计采用四个悬臂梁支撑薄圆环的结构作为开关的轴向电极，一方面由于悬臂梁具有变形作用，能够增强接触效果，延长轴向电极闭合时间，另一方面，圆环式的电极设计使得电极与质量块的相对面积减小，从而减小了在质量块做轴向运动时产生的压膜阻尼。此外质量块也考虑设计若干工艺孔，不仅利于开关结构加工过程中的去除光刻胶，而且可以减小质量块运动时的阻尼。因此，采用的开关结构设计方案。 这样开关质量块在惯性力的作用下会沿着惯性力的方向运动，当惯性为方向在径向平面内，（暂且讨论惯性力足够大的情况）质量块会沿径向方向运动并与径向电极接触，此时开关只有径向电极闭合。当开关所受惯性力方向沿着Ｚ轴，此时开关只有轴向电极接触。当惯性力方向与ＸＯＹ平面呈一定夹角时，质量块与电极的接触有３种可能，只与径向电极接触、只与轴向电极接触、与径向和轴向电极均有接触。据此我们将空间角划分为三个区间。当惯性力方向位于区间  ① 开关只有径向电极闭合，当惯性力方向位于区间Ｕｍａｘ，９０°）开关只有轴向电极闭合，当惯性力方位位于区间开关轴径电极均会闭合。因此载荷空间角识别问题实际上就是确定的大小的问题。轴、径电极的闭合状态与空间角所在方位区间的对应关系。

  

      开关数学模型,  惯性开关的基本模型一般由弹黃和质量块组成的二阶系统来简化分析，由于开关固定电极采用的柔性设计，因此考虑采用带弹黃的质量块来简化。可识别载荷方位的ＭＥＭＳ万向惯性开关设计其中，质量ｍｉ为惯性质量块，用来感知惯性环境；Ｍ支撑弹黄刚度；Ｃ为质量块的阻尼系数；ｂ为固定电极的等效刚度；固定电极的等效质量为Ｗ２；Ｘ０为质量块与固定电极间的初始电极间隙；ａ的为开关受到的加速度信号。由于冲击加速度复杂多样，且大多数冲击基本上都可以近似为半正弦冲击加速度，幅值为ａ0，脉宽为的半正弦加速度信号可以表达ａ的＝0ｓｉｎ。为了方便起见本文仿真时暂采用脉宽ｆ0＝0．６ｍｓ的加速度脉冲作为开关的外部激励。质量块的运动可分为以下两个阶段；当XT< Ｘ0时，质量块未与固定电极接触，此时质量块运动满足；ｍｘ＋ＣＸ＋ｋ＾ｘ＝ｍａ.  当Ｘ（ｔ）＞Ｘ0时，质量块接触到固定电极，此时质量块的运动满足： 由于在高ｇ值开关的设计中，空气的阻尼力相对于外部激励来讲微乎其微，因此忽略空气阻尼，定义质量块位移达到Ｘ０时，所需的外部激励加速为开关的闽值加速度。

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     当半正弦加速度脉宽＜０和系统固有角频率一定时，开关闭合阀值口出随着电极间隙而增大而増大。当半正弦加速度脉宽和电极间距－定的情况下，开关闭合阔值ａｔｈ随着系统固有角频率增大而增大。因此开关闽值在轴向纯感径向敏感的实现主要依靠改变弹黃质量系统的轴径向固有振动角频率。和电极间隙而。定义质量块位移达到开关电极间隙；的时间为开关响应时间.  可以看出开关的响应时间ｆｒ与开关系统固有角频率＞（固有频率），

      激励角频率, 激励脉宽，激励大小，开关电极间隙均有关系，但是难解得响应时间与系统频率等参数的解析关系，因此利用数值解法求解，得开关响应时间与系统振动频率。和正弦加速度脉宽之间的关系，可以看到当激励脉宽固定时，响应时间随着固有频率增加而减小，但是当系统固有频率。增加到一定程度时，开关的响应时间会突然增大；同时可以看出，开关的响应时间随着激励脉宽的减小而减小，因此考虑到载荷的适应性，从系统响应时间上来看系统的固有频率应该在１５００Ｈｚ￣２４００Ｈｚ较好。同理求得开关的响应时间与电极间隙之间的关系，可以看到开关的响应时间增大而增大，即开关电极间隙越小开关的响应越快，这正是ＭＥＭＳ技术相对于传统开关的优势所在，ＭＥＭＳ可以从技术上实现更小的电极间隙，从而使得开关的响应时间大大减小。从图中可以看到电极间隙ｘ0＝５0ｉａｍ时开关的响应时间仅仅为２７８微秒。激励载荷幅值与开关响应时间的关，可以看到外部激励幅值ａ0未达到开关阀值ｆｌｔｈ时，开关不会有响应时间。当ａ0＞ａｔｈ时，开关响应时间随着系统激励幅值ａ0的增加而减小，也就是说当其他参数不变时，ａ0＝ａｔｈ时开关的响应时间为开关最大响应时间。

     根据频率比的大小，可在频域上将开关的响应区间划为动态响应区和准静态响应区。当频率比＜２０时，系统处于动态响应区，系统响应受冲击载荷的脉宽＜０影响比较明显；当频率比较大时系统处于准静态响应区域，即系统在半正弦冲击下的最大位移响应与在静载荷下的最大位移响应基本保持一致。归一化最大位移响应越大，则开关具有更好的阀值灵敏度。可看出在最大位移可达１．５以上，因此开关设计的系统固有角频率Ａ应该为外部激励角频率明的0．９４￣３倍较好，保证开关具有较好的闽值灵敏度。鉴于本文开关应用的激励脉宽在０．３ｍｓ-１．２ｍｓ之间，暂取０．６ｍｓ分析，因此系统固有频率／。应在７８３Ｈｚ￣２５００Ｈｚ之间较好。综合上述分析弹黃质量系统频率／。应在１５００Ｈｚ- ２４００Ｈｚ之间，此时开关既能够有较短的响应时间，也具有良好的阀值灵敏度。

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