多通道加樣臂動態(tài)性能分析及優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、基因提取、蛋白質(zhì)結(jié)晶以及新藥研制等工程中需要對種類繁多的生物試劑進行高通量、高精度定量分配,傳統(tǒng)的手工作業(yè)勞動強度大、精度低、重復(fù)性差。應(yīng)運而生的單通道自動加樣系統(tǒng)在一定程度上克服了手工加樣的缺點,但仍滿足不了越來越繁重的試樣操作要求。多通道自動加樣系統(tǒng)因具有4個、8個或者16個通道,針間距變化可與96孔微孔板一致,一次操作可實現(xiàn)多個試樣的分配,不但減少了實驗操作人員的分配操作次數(shù),而且可提高分配的精密度,是微量試樣高通量處理的發(fā)展趨勢

2、。
　　本文研究的四通道加樣機構(gòu)其處理速度為16孔/秒、加樣針的位置精度為±0.2mm、針距之間可實現(xiàn)9mm與18mm間距變換。懸臂是加樣機構(gòu)極其重要的組成部分,負擔(dān)著多個通道組成的質(zhì)量較大的移動體,移動體在懸臂上做1m/s的高速運動,產(chǎn)生的激勵會導(dǎo)致懸臂振動,進而影響處理速度與位置精度,因此要求懸臂的剛度與機械阻抗越大越好,其振動越小越好。
　　本文在研究國內(nèi)外現(xiàn)有多通道加樣機構(gòu)與閱讀大量相關(guān)文獻基礎(chǔ)上，首先,通過構(gòu)型綜合

3、確定了采用單輸入螺旋式等距分度機構(gòu)作為加樣針間距調(diào)整機構(gòu),并通過工程應(yīng)用分析確定了懸臂式的支撐方式,在此基礎(chǔ)上完成了關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計。
　　然后,應(yīng)用模態(tài)分析理論將懸臂簡化為歐拉伯努利梁,從機械剛度、機械振動、機械阻抗三個方面對懸臂的機械性能進行分析,通過建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,得到影響懸臂剛度的若干因素、計算出了組合梁的固有頻率、框架的固有頻率;推導(dǎo)出了移動質(zhì)量激勵下懸臂梁的位移、速度、加速度響應(yīng)與懸臂的機械阻抗表達式。著重分析了