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メカトランス

1. 発生変位と発生力

発生変位と発生力の関係は図1で表されます。発生変位ξsとは、外部から加えられる力が無い状態(自由状態)でメカトランスに推奨駆動電圧100Vを印加したときに先端が動く距離です。発生力Fsとは、メカトランスが動かないよう固定した状態で推奨駆動電圧100Vを印加したときに発生する力です。直線の傾き Ks=Fs/ξs はこのメカトランスの剛性を表します。

Figure 1, displacement against generated force

2. 静的負荷での動作

あるばね定数を持った負荷のような静的負荷で用いる場合、メカトランスの発生変位は図2のようになります。

負荷の剛性Kxがメカトランスの剛性Ksと等しい場合、発生変位は自由状態の半分になります。負荷の剛性が大きい場合は1/2以下、小さい場合は1/2と自由状態の発生変位の間になります。

負荷がメカトランスから受け取るエネルギーは、負荷の剛性がメカトランスの剛性に等しい場合に最大になります。その値は、図1に示したメカトランスの保有エネルギーの1/4です。

Figure 2, load against generated displacement

3. 動的負荷での動作

負荷が質量M(kg)の場合、メカトランスの剛性Ks(N/m)との間で機械的な共振系が形成されます。この場合の共振周波数f(Hz)は式1より計算できます。

共振周波数は負荷となる質量の大小に大きく左右されるため、メカトランスそのものが持つ共振周波数にはあまり意味がありません。Mはメカトランスの出力点の質量と負荷の質量の合計です。規定の電圧をステップ状に印加した場合、過渡現象として質量に与えられる運動エネルギーの最大値は、圧電素子の保有エネルギーと等しくなります。

メカトランスを動的な条件で用いる場合、静的条件とは異なる種々の現象が起こります。場合によっては破損に至ることもありますので、使用条件を弊社にご相談いただくことをお薦めします。

取り扱いの注意:直流電圧を瞬間的に重畳しないでください →
Resonance frequency equation
Symbol table

メカトランス標準品

以下はいずれも標準品です。ご要望に応じた仕様変更も承ります。

ELONGATING TYPE
MTPTKシリーズ
与圧機構付き圧電アクチュエータ
MTAシリーズ
大変位圧電アクチュエータ
MTAUシリーズ
大変位・高速駆動圧電アクチュエータ
MTDDシリーズ
大変位・小型圧電アクチュエータ
MTNシリーズ
薄型圧電アクチュエータ
MTKKシリーズ
高剛性・高速駆動圧電アクチュエータ
CONTRACTING TYPE
MTDシリーズ
大変位・扁平圧電アクチュエータ
MTKシリーズ
高剛性・高速駆動圧電アクチュエータ
メカトランス全シリーズを見る →

アクチュエータの選定でお困りの場合

負荷・変位・駆動周波数をお知らせいただければ、一緒に検討いたします。

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