Nuevo motor plana puede conducir cambiadores de forma, que mueven los hilos

Vista Edge de motor plana Penn State desarrollado por el Dr. Gary Koopmann, distinguido profesor de ingeniería mecánica; Chen Cheng, director del laboratorio CAV; George Lesieutre, profesor de ingeniería aeroespacial, y Eric Mockensturm, profesor asistente de enigneering mecánica todo en Penn State y Jeremy Frank, presidente, KCF Industries.

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Ingenieros de Penn State han desarrollado un bajo costo, motor rotativo de alta torsión, basado en materiales "inteligentes", que se puede configurar en una amplia gama de formatos, entre ellos uno tan plano y delgado como una caja de CD.

Los inventores afirman que, en el formato plano, el motor podría ser utilizado para conducir los cambios en la curvatura de las alas de avión o aletas, esencialmente la forma de desplazamiento de la curvatura de la superficie de ala o aleta.

En otros formatos, el motor podría funcionar en espacios estrechamente integradas en otros motores no pueden adaptarse. Por ejemplo, el "inteligente" motor material podría servir como elemento de unidad en,, ordenadores portátiles más ligeros más delgadas u otros, productos de consumo portátiles compactos o en equipo que procesa las cosas moviendo o sacudiendo su fabricación.

Dr. Gary Koopmann, distinguido profesor de ingeniería mecánica y director del Centro de Penn State de Acústica y Vibraciones (CAV), dirigió el equipo de desarrollo. Dice que el motor plana tiene una ventaja par de arranque más motores eléctricos convencionales, ya que no se requiere velocidad para gran capacidad de par.

El motor prototipo plana ha alcanzado una velocidad libre de 760 revoluciones por minuto y un par máximo de 0,4 Nm.

Componentes para el prototipo cuestan menos de $ 150 off-the-shelf. Koopmann estima que una versión optimizada del motor plana puede costar tan poco como $ 10 a producir en masa.

El dispositivo fue patentado recientemente por Penn State. Los inventores son Koopmann; Dr. Cheng, director del laboratorio CAV; Dr. George Lesieutre, profesor de ingeniería aeroespacial y director asociado CAV; Dr. Jeremy Frank, presidente, KCF Technologies; y el Dr. Eric Mockensturm, profesor asistente de ingeniería mecánica.

El nuevo motor funciona mediante la traducción de la flexión de un material "inteligente" en el giro de un eje. El material "inteligente" de los inventores utilizan es PZT (titanato circonato de plomo), un barato piezoeléctrico, comúnmente disponible que se alarga cuando un campo eléctrico se aplica a la misma. Por la unión de PZT a ambos lados de un pequeño, flexible, tira metálica, crean un "brazo" que se puede doblar a la izquierda y derecha en respuesta a un campo eléctrico.

La colocación de 12 de los "brazos"-fish-estilo de la estrella alrededor de un eje central, los inventores les estimulan simultáneamente y todos ellos curva en la misma dirección. Un sistema de sujeción pasiva, ya sea una disposición de bola y el resorte o de un embrague unidireccional de rodillos comercial, actúa como una especie de torniquete que sólo permite el movimiento a lo largo de trinquete en una dirección, la traducción de la flexión en la rotación del eje central.

Koopmann explica que el uso de sujeción pasiva mejora significativamente el rendimiento y reduce el costo del motor plana frente a diseños tipográficos pulgadas-gusano, que también utilizan los pequeños movimientos oscilatorios de los materiales inteligentes, pero que requieren un mecanizado de precisión.

El desarrollo del nuevo motor fue apoyado por becas de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada para la Defensa. El motor se ha descrito en "Optimización de un resonante bimorfes actuador Drive", publicado en las Actas de DETC 01, la conferencia de Diseño Técnico de Ingeniería ASME 2001 celebrará 9 a 12 septiembre 2001 en Pittsburgh, PA.