Аналіз калянасці і эксперыментальны тэст плоскасці гнуткага кіраўніцтва для шарніра Механізм_нга wendis_ta

Гнуткі шарнір - гэта механічны механізм, які выкарыстоўвае зварачальную эластычную дэфармацыю матэрыялаў для перадачы руху і энергіі. Ён знаходзіць прыкладанні ў розных галінах, такіх як аэракасмічная, вытворчасць, оптыка і біяінжынерыя. У апошнія гады назіраецца ўсё большае выкарыстанне гнуткіх завес у галінах інжынерных тэхналогій, такіх як мікрапазіцыя, вымярэнне, аптычныя платформы, механізмы мікрарэгуляцыі і маштабныя механізмы разгортвання антэны.

Ключавой перавагай гнуткага шарніра з'яўляецца яго інтэграваны дызайн, які дазваляе праводзіць рух і перадачу энергіі без люфт, трэння, разрыву, шуму, зносу і з высокай адчувальнасцю да руху. Адзін з канкрэтных тыпаў гнуткага шарніра - гэта плоская гнуткая шарнір, які звычайна вырабляецца з выкарыстаннем звычайных спружын. Планавы гнуткі шарнір прапануе простае зборку структуры і нізкія выдаткі на апрацоўку, што робіць яго асабліва прыдатным для дакладнага механічнага дызайну.

Існуе чатыры агульныя структурныя формы гнуткага механізмаў накіроўвалых шарнір, а менавіта тыпу I, тыпу II, тыпу III і IV тыпу. Гэтыя механізмы часта выкарыстоўваюцца для высокадакладных указанняў у розных дадатках. Сярод іх тып I-гэта паўтара кругавы гнуткі механізм шарніра, вядомы сваёй кампактнай структурай і стабільнасцю. Аднак гэта можа быць схільнае да стомленасці. Тып II - гэта паралельны механізм накіроўвалага трыснёга з армаванай пласцінай, якая прапануе больш дэталяў, але зніжае ўстойлівасць да стомленасці ў параўнанні з тыпам I. Тып III - гэта больш просты паралельны механізм трыснягу, але не мае агульнай стабільнасці. Тып IV, плоскі гнуткі механізм накіроўвалых шарнір, пераадольвае слабыя бакі I тыпу і больш стабільны, чым тып III. Ён мае вялікі патэнцыял для розных прыкладанняў.

У той час як першыя тры тыпы гнуткіх механізмаў кіраўніцтва шырока абмяркоўваліся ў літаратуры, плоскі гнуткі механізм кіраўніцтва (тып IV) звычайна не выкарыстоўваецца на практыцы, і ў сучаснай літаратуры адсутнічае адпаведная тэорыя дызайну. Гэты дакумент накіраваны на тое, каб пераадолець гэты разрыў, забяспечваючы тэарэтычнае выснову калянасці выгібу плоскай гнуткай шарніры і формулы аналізу калянасці механізму кіравання. Яна таксама ўключае ў сябе эксперыментальнае тэставанне для праверкі дакладнасці аналітычнай формулы.

Сманасць выгібу плоскага гнуткага шарніра выводзіцца на аснове раўнання з выгібам матэрыяльнай механікі. Аналізуецца структура плоскай часткі шарніра, улічваючы памеры і ўласцівасці выкарыстоўванай пласціны з нержавеючай сталі. Вырабаваная аналітычная формула забяспечвае тэарэтычную аснову для разумення калянасці шарніра.

Для праверкі аналітычнай формулы распрацаваны і апрацаваны набор паралелаграмных механізмаў, якія выкарыстоўваюць плоскія гнуткія завесы. Эксперыментальнае тэставанне праводзіцца з выкарыстаннем спружыннага нацяжэння і сціску для вымярэння сілы перамяшчэння механізму. Вынікі выпрабаванняў параўноўваюцца з разлікамі аналітычнай формулы, і знойдзена добрае пагадненне, хаця і з невялікай адноснай памылкай у 4,7%. Адрозненне тлумачыцца тым, што аналітычная формула разглядае толькі дэфармацыю часткі шарніра, а не ўвесь трыснёг.

Практычнае прымяненне плоскага гнуткага механізму накіроўвалага шарніра прадэманстравана праз распрацоўку аднамернага вымяральнага прылады супраць сутнасці для выезду з ЧПУ. Гэта прылада аб'ядноўвае аднамерны зонд TESA, плоскі гнуткі механізм накіроўвалых і датчык становішча для забеспячэння абароны бяспекі зонда.

У заключэнне, гэта даследаванне забяспечвае тэарэтычную выснову і эксперыментальную праверку калянасці плоскага гнуткага механізму накіроўвалых шарнір. Аналітычная формула паказвае добрую дакладнасць, хоць і з невялікімі неадпаведнасцямі з -за спрашчэнняў, зробленых у формуле. Будучыя даследаванні павінны разгледзець дэфармацыю ўсяго трыснёга і іншыя ўплывовыя фактары для павышэння дакладнасці разліку калянасці шарніра. Практычнае прымяненне плоскага гнуткага механізму кіраўніцтва шарніра дэманструе свой патэнцыял для розных інжынерных прыкладанняў.