Luận văn này trình bày tính toán, thiết kế, chế tạo bộ kích hoạt nhiệt ứng dụng kiểu dầm chữ V dẫn động thanh trƣợt trong motor tuyến tính. Bộ kích hoạt nhiệt đƣợc sử dụng có cấu trúc gồm nhiều dầm ngàm một đầu (hình 2.3), xếp song song, với góc nghiêng lần lƣợt là α = 20 so với phƣơng vuông góc với phƣơng dịch chuyển của đỉnh dầm. Số các cặp dầm đơn là 3, 6 và 10. Mỗi dầm đơn có chiều dài là L = 750 µm, chiều rộng b = 6µm, chiều sâu h = 30 µm.
Hình 2. 4 Cấu tạo của motor tuyến tính dẫn động bởi bộ kích hoạt nhiệt
V1 V2 V2 V1 g1 g2 1 2 3 5 β α 4 6 7 Δt
21
Hình 2.4 mô tả thiết kế của bộ kích hoạt nhiệt bao gồm bốn bộ kích hoạt dẫn động và hai bộ kích hoạt kẹp (4), thanh trƣợt (1) di chuyển đƣợc sang cả hai phía trái và phải nhờ từng cặp bộ kích hoạt nhiệt hoạt động đôi một. Khi cấp điện áp dạng xung V1 cho hai bộ kích hoạt bên trái (2) (đặt vào hai đầu ngàm (7) của dầm chữ V), ở khoảng thời gian V1 >0, hiệu ứng nhiệt-điện làm cho các dầm (6) của bộ kích hoạt dãn nở nhiệt đẩy dầm đỉnh chữ V (nghiêng góc β so với phƣơng ngang) tiến theo hƣớng đã định trƣớc (nhờ góc nghiêng ban đầu α), dầm (3) sau khi khắc phục khe hở g1 với thanh trƣợt sẽ kẹp và đẩy thanh trƣợt di chuyển sang trái. Bộ kích hoạt kẹp (đƣợc đặt điện áp V2 chậm pha hơn một khoảng Δt định trƣớc) sẽ hoạt động (tƣơng tự bộ kích hoạt đẩy thanh trƣợt) và kẹp chặt thanh trƣợt. Ở giai đoạn V1
= 0, dầm giảm nhiệt độ (truyền nhiệt qua đế, bức xạ nhiệt…) và co lại trở về kích thƣớc ban đầu. Lúc này bộ kích hoạt (4) đã kẹp chặt và giữ thanh trƣợt không bị chuyển vị hồi về của bộ kích hoạt (2) kéo ngƣợc trở lại. Ở chu kỳ điện áp tiếp theo bộ kích hoạt tiếp tục dãn nở đẩy thanh trƣợt tiếp tục trƣợt sang trái. Chuyển động của thanh trƣợt là thẳng và gián đoạn. Các khối cố định (5) có vai trò định hƣớng cho thanh trƣợt (1). Khe hở g2 giữa khối (5) và thanh trƣợt đủ lớn để thanh trƣợt (1) chuyển động dễ dàng nhƣng không bị lệch hƣớng. Khi chuyển động sang phải thì motor hoạt động tƣơng tự.