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Inchwormplattform mit elektrothermischen Aktoren

Bohrmann, Dino (2005):
Inchwormplattform mit elektrothermischen Aktoren.
Technische Universität Darmstadt, [Seminar paper (Midterm)]

Abstract

Zusammenfassung:

Diese Studienarbeit befasst sich mit dem Einsatz von elektrothermische Aktoren als adäquater Ersatz für Piezostapelaktoren in einer vorgegebenen Positionierplattform. Elektrothermische Aktoren haben den Vorteil der Miniaturisierbarkeit. In einer ausgiebigen Literaturrecherche werden elektrothermische Aktorprinzipien gefunden und es wird eine Vorauswahl der weiter zu untersuchenden Prinzipien getroffen. Zur Erzeugung von Vorschub und Klemmung in der Positionierplattform wird der Kniehebelaktor als geeignetes Prinzip gewählt. Seine geometrischen Daten sind: 12 mm in der Länge, 200 µm in der Biegerbreite, 500 µm in der Biegerdicke und ein Winkel ϕ von 5°.

Durch analytische Betrachtungen, experimentelle Untersuchungen und Finite-Elemente-Simulationen werden das statische und dynamische Verhalten bestimmt.

Die so ermittelten Auslenkungen betragen ~ 69 µm, die maximale Einsatzfrequenz beträgt ~ 200 Hz und die maximal erreichbare Kraft wird zu 244 mN bestimmt. Diese Werte gelten unter der Bedingung, dass die Maximaltemperatur 100°C nicht überschritten wird.

In dieser Arbeit wird die Theorie zu elektrothermischen Aktoren präsentiert und die Vorgehensweise bei der Simulation von Finite-Elemente-Modellen mit ANSYS gezeigt.

Item Type: Seminar paper (Midterm)
Erschienen: 2005
Creators: Bohrmann, Dino
Title: Inchwormplattform mit elektrothermischen Aktoren
Language: German
Abstract:

Zusammenfassung:

Diese Studienarbeit befasst sich mit dem Einsatz von elektrothermische Aktoren als adäquater Ersatz für Piezostapelaktoren in einer vorgegebenen Positionierplattform. Elektrothermische Aktoren haben den Vorteil der Miniaturisierbarkeit. In einer ausgiebigen Literaturrecherche werden elektrothermische Aktorprinzipien gefunden und es wird eine Vorauswahl der weiter zu untersuchenden Prinzipien getroffen. Zur Erzeugung von Vorschub und Klemmung in der Positionierplattform wird der Kniehebelaktor als geeignetes Prinzip gewählt. Seine geometrischen Daten sind: 12 mm in der Länge, 200 µm in der Biegerbreite, 500 µm in der Biegerdicke und ein Winkel ϕ von 5°.

Durch analytische Betrachtungen, experimentelle Untersuchungen und Finite-Elemente-Simulationen werden das statische und dynamische Verhalten bestimmt.

Die so ermittelten Auslenkungen betragen ~ 69 µm, die maximale Einsatzfrequenz beträgt ~ 200 Hz und die maximal erreichbare Kraft wird zu 244 mN bestimmt. Diese Werte gelten unter der Bedingung, dass die Maximaltemperatur 100°C nicht überschritten wird.

In dieser Arbeit wird die Theorie zu elektrothermischen Aktoren präsentiert und die Vorgehensweise bei der Simulation von Finite-Elemente-Modellen mit ANSYS gezeigt.

Uncontrolled Keywords: Elektromechanische Konstruktionen, Mikro- und Feinwerktechnik, Aktor elektrothermisch, Finite-Elemente thermisch, Kniehebel
Divisions: 18 Department of Electrical Engineering and Information Technology
18 Department of Electrical Engineering and Information Technology > Institute for Electromechanical Design
18 Department of Electrical Engineering and Information Technology > Institute for Electromechanical Design > Microtechnology and Electromechanical Systems
Date Deposited: 31 Aug 2011 10:12
Additional Information:

EMK-spezifische Daten:

Lagerort Dokument: Archiv EMK, Kontakt über Sekretariate,

Bibliotheks-Sigel: 17/24 EMKS 1591

Art der Arbeit: Studienarbeit

Beginn Datum: 25-04-2005

Ende Datum: 30-08-2005

Querverweis: keiner

Studiengang: Elektrotechnik und Informationstechnik (ETiT)

Vertiefungsrichtung: Mikro- und Feinwerktechnik (MFT)

Abschluss: Diplom (MFT)

Identification Number: 17/24 EMKS 1591
Referees: Eicher, Dipl.-Ing. Dirk and Schlaak, Prof. Dr.- Helmut Friedrich
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