Çevik menteşələrin və çevik bədən mexanizmlərinin dizaynının optimallaşdırılmasının nəzəri əsasında tədqiqat1

Abstrakt: Bu araşdırma düz şüa yuvarlaq elastik elastik menteşələrin rahatlıq matrisini öyrənməyə yönəlmişdir. Menteşənin təyyarə deformasiyası üçün analitik hesablama metodu Cantilever şüa nəzəriyyəsinə görə əldə edilir. Çeviklik matrixi üçün qapalı döngə analitik modeli qurulur və künc radiusunu və menteşeli qalınlığını nəzərdən keçirərkən rahatlıq matrixi üçün sadələşdirilmiş bir hesablama formulu. Bundan əlavə, analitik modelin düzgünlüyünü yoxlamaq üçün menteşənin son bir element modeli hazırlanmışdır. Çeviklik matris parametrlərinin analitik və simulyasiya dəyərləri arasındakı nisbi səhv fərqli menteşe quruluşu parametrləri üçün təhlil edilir. Nəticələr analitik modelin dəqiq olduğunu və nisbi səhvlərin məqbul həddə nəzarət edilə biləcəyini göstərir.

Çevik menteşələr yüksək hərəkət qətnaməsi, heç bir sürtünmə və sadə istehsal prosesi səbəbindən dəqiq cihazlarda geniş istifadə olunur. Bu menteşələr, hərəkət, güc və ya enerjini ötürmək, sərt komponentlərə ehtiyacını aradan qaldırmaq və ya çevirmək üçün öz elastik deformasiyasına etibar edirlər. Çevik bir menteşənin əsas parametrləri birbaşa dinamik xüsusiyyətlərinə və son yerləşdirmə dəqiqliyinə təsir göstərir. Əvvəlki araşdırmalar müxtəlif çevik menteşələrin müxtəlif növlərinə yönəldilmişdir, lakin düz şüa yuvarlaq elmlər üzrə məhdud tədqiqatlar aparılmışdır. Bu sənəd bu tədqiqat boşluğunu bu cür menteşələrin rahatlıq matrisini öyrənərək doldurmağı hədəfləyir.

1. Düz şüa yuvarlaq çevik menteşələrin rahatlığı matrixi:

Düz şüa yuvarlaq bir çevik menteşe, stres konsentrasiyasının qarşısını almaq üçün yuvarlaq küncləri olan bir təbəqə quruluşudur. Menteşənin həndəsi parametrlərinə hündürlük, uzunluq, qalınlığı və fileto radiusu daxildir. Menteşənin rahatlıq matrixi üçün qapalı-döngə analitik bir modeli, təyyarə deformasiyası üçün əldə edilmiş analitik hesablama metodu əsasında qurulur. Çeviklik matris parametrləri müxtəlif menteşe quruluşu parametrləri üçün təhlil edilir və analitik və simulyasiya dəyərləri arasındakı nisbi səhv hesablanır.

2. Lazımlıq matrisinin sonlu element təsdiqlənməsi:

Analitik modelin düzgünlüyünü təsdiqləmək üçün, menteşənin son bir element modeli UGNX Nastran proqramından istifadə edərək yaradılmışdır. Vahid qüvvəsi / anı ilə yüklənmiş menteşənin simulyasiya nəticələri analitik dəyərlərlə müqayisə olunur. Çeviklik matris parametrlərinin analitik və simulyasiya dəyərləri arasındakı nisbi səhv, menteşənin uzunluğunun qalınlığına (l / t) və künc radiusuna (r / t) qədər künc radiusuna qədər təhlil edilir.

2.1 l / t rahatlıq matris parametrlərinə effekti:

Çeviklik matris parametrlərinin analitik və simulyasiya dəyərləri arasındakı nisbi səhv, nisbəti 4-dən çox və ya bərabər olduqda 5.5% -i var. 4-dən az nisbətlərə görə, incə şüa fərziyyəsinin məhdudiyyətləri səbəbindən nisbi xətanın əhəmiyyətli dərəcədə artırılması. Buna görə qapalı döngə analitik modeli daha böyük L / T nisbətləri olan menteşələrə uyğundur.

2.2 rahatlıq matris parametrlərinə r / t effekti:

Çeviklik matris parametrlərinin analitik və simulyasiya dəyərləri arasındakı nisbi səhv r / t nisbətində artımla artır. 0.1 və 0.5 arasındakı nisbətlərə görə nisbi səhv 9% -dən ərzində idarə edilə bilər. 0.2 ilə 0.3 arasındakı nisbətlərə görə nisbi səhv 6,5% aralığında idarə edilə bilər.

2.3 Sadələşdirilmiş rahatlıq matris parametrlərində r / t effekti:

Çeviklik matris parametrləri üçün sadələşdirilmiş analitik düsturlar r / t nisbətində nəzərə alaraq təmin edilir. Sadələşdirilmiş analitik dəyərlər və simulyasiya dəyərləri arasındakı nisbi səhv, r / t nisbətində artımla artır. 0.3 ilə 0.2 arasındakı nisbətlərə görə nisbi səhv müvafiq olaraq 9% və 7% -i ilə idarə edilə bilər.

Düz şüa yuvarlaqlı fleksure üçün rahatlıq matrisinin inkişaf etmiş qapalı analitik modeli, çevik menteşələrin və mexanizmlərin dizaynı və optimallaşdırılması üçün nəzəri əsas təqdim edir. Modelin düzgünlüyü son element simulyasiyaları ilə təsdiqlənir və nisbi səhvlər fərqli menteşe quruluşu parametrləri üçün məqbul həddədir. Bu tədqiqat müxtəlif dəqiq cihazlarda düz şüa yuvarlaqlı fleksur menteşələrinin anlayışına və tətbiqi üçün töhfə verir.