Yeni tək tərəfli düz bir dairə-ellipse hylibinin rahatlığı və performans təhlili1

Abstrakt:

Çevik menteşələr mikro elektromexaniki sistemlərin (mems) sahəsində həlledici rol oynayır. Bu sənəd təktərəfli Düz Circle-Ellipse Hybrid çevik menteşe adlı çevik bir menteşənin yeni bir növünü təqdim edir. Bu menteşənin rahatlığı Karlın ikinci teoremindən istifadə edərək hesablanır və nəticələr sonlu element analizi vasitəsilə təsdiqlənir. Menteşənin struktur parametrləri onların təsirinə təsirini müəyyən etmək üçün təhlil edilir. Təktərəfli və ikitərəfli düz bir çevik ellipse ilə müqayisə də edilir və bir tərəfli menteşənin daha yaxşı fırlanma qabiliyyəti və yük həssaslığını təklif etdiyi nəticəyə gəldi. Ümumiyyətlə, tək tərəfli hibrid çevik menteşe, mühəndislikdə kompakt və yüksək yerdəyişmə tətbiqləri üçün perspektivli bir həll təqdim edir.

Mikro elektromexaniki texnologiya, aerokosmik və bioloji mühəndislik, ənənəvi sərt mexanizmlərin sürətlə inkişaf edən sahələrində dizayn və istifadə tələblərinə cavab vermək üçün artıq kifayət deyil. Çevik mexanizmlər, kiçik ölçüsü, mexaniki sürtünmə və boşluqların olmaması və yüksək hərəkət həssaslığı, müxtəlif fənlərdə, o cümlədən maşın, robototexnika, kompüterlərdə, avtomatik idarəetmə və dəqiq ölçmə imkanı qazandı. Çevik mexanizmlərin əsas komponenti, itirilmiş hərəkəti və mexaniki sürtünmə və ya mexaniki sürtünməni aradan qaldırmaq üçün elastik deformasiya və özünü bərpa xüsusiyyətlərindən istifadə edən çevik menteşedir. Tək oxlu çevik menteşələr, qövs, qurğuşun bucağı, ellips, parabola və hiperbola növləri kimi çarpaz bölmələrinə görə təsnif edilə bilər. Bunların arasında düz dəyirmi və qurğuşun bucağı menteşələri sadə quruluşlarına görə geniş istifadə olunur. Bununla birlikdə, yerin bağlandığı bəzi hallarda, yığcam strukturlara olan ehtiyac, dəqiq ölçülmə və yerləşdirilməsində geniş tətbiqlər tapan tək tərəfli çevik menteşələrin yaranmasına səbəb oldu. Hibrid və birtərəfli çevik menteşələrin üstünlükləri üzərində qurulur, bu sənəd kompakt strukturları və böyük yerdəyişmələri olan çevik menteşələrin mühəndis tətbiqinə roman bir yanaşma təklif edən birtərəfli hibrid çevik bir menteşəni təklif edir.

Birtərəfli Düz Circle-Ellipse Hibrid çevik menteşin rahatlıq hesablanması:

Birtərəfli düz-çevik-ellips hibrid çevik menteşe birtərəfli düz bir dairə menteşəsinin yarısını və birtərəfli elliptik menteşənin yarısını təşkil edir. Onun həndəsi parametrlərinə minge eni (b), minimum qalınlığı (t), düz bir dairə radiusu (r), mentle uzunluğu (l), ellips (m), ellips (n) əsas oxu daxildir. Çevik menteşənin təhlili, kiçik bir deformasiya edilmiş bir cantilever şüasının fərziyyəsinə əsaslanır, sağ sonu sabit və əyilmə deformasiyası güc və an nəticə verdi. Exial yükün təsiri nəzərə alınır, qayçı və burulma effektləri laqeyd qalır. Kasetin ikinci teoreminə görə, 1 nöqtədə və tətbiq olunan yükdə menteşənin deformasiyası arasındakı əlaqə müəyyən edilə bilər. Çeviklik hesablama formulu bu münasibət və menteşənin kəsişməsinin koordinatları əsasında əldə edilir. İnteqral hesablamalar sayəsində birtərəfli düz çevik-ellipse hibrid çevik menteşənin elastikliyi əldə edilə bilər.

Nümunə hesablanması və son element təsdiqlənməsi:

Bir nümunə hesablanması, ellips yarı kiçik ox (n) müxtəlif dəyərlər üçün əldə edilmiş rahatlıq hesablama formulundan istifadə edərək həyata keçirilir. Nəticələr, düsturun düzgünlüyünü yoxlamaq üçün son element analizi (FEA) nəticələri ilə müqayisə olunur. Nəticələrin iki dəsti arasındakı səhv, rahatlıq hesablama formulunun etibarlılığını təsdiqləyən 8% -dən az olduğu aşkar edilir.

Birtərəfli Düz Circle-Ellipse hibrid çevik menteşin performans təhlili:

Menteşənin rahatlığı onun maddi və struktur parametrlərindən təsirlənir. Elastik modulusun (e) elastik modulusun (b) in tərəqqi mütənasib olduğunu ortaya qoyur. Düz Dairə Radius (R), Ellipse (M), Ellipse (N) və minimum qalınlığı (t), daha da azalma (t) kimi digər parametrlər də rahatlığa təsir göstərir. Çeviklik hesablama formulunun təhlili göstərir ki, parametrlərinin parametrlərinin menteşənin minimum qalınlığında (t) dəyişikliklərə ən həssasdır.

İkitərəfli düz-çevik-ellipse hibrid çevik menteşe ilə performans müqayisəsi:

Birtərəfli düz-çevik-ellipse hibrid çevik menteşe, ədəbiyyatda təklif olunan iki tərəfli düz bir dairə-ellipse hibrid çevik menteşe ilə müqayisə olunur. Çeviklik nisbəti, ikitərəfli rahatlıq üçün birtərəfli rahatlıq nisbəti olaraq təyin olunan bir performans indeksi olaraq istifadə olunur. Nəticələr birtərəfli hibrid çevik menteşe ikitərəfli hibrid menteşe ilə müqayisədə daha yaxşı fırlanma qabiliyyətini və yük həssaslığını təklif etdiyini göstərir.

Birtərəfli hibrid çevik menteşənin yeni bir çevik menteşe təklifi, kompakt strukturlar və böyük yerdəyişmələrin tələb edən mühəndis tətbiqləri üçün yeni imkanlar gətirir. Çeviklik hesablama formulu Karlın ikinci teoremi əsasında əldə edilir və sonlu element analizi vasitəsilə təsdiqlənir. Menteşənin struktur parametrləri, ən əhəmiyyətli təsir göstərən minimum qalınlığı olan rahatlığının azalmasına təsir göstərmişdir. Birtərəfli hibrid çevik menteşe, fırlanma qabiliyyəti və yük həssaslığı baxımından ikitərəfli hibrid menteşəsindən daha yaxşı çıxış edir. Ümumiyyətlə, birtərəfli hibrid çevik menteşe müxtəlif mühəndislik tətbiqlərinin perspektivli perspektivləri təklif edir.