Komparo de rendimento de tri-gradaj-liberecaj mikro-poziciaj platformoj por perfekta cirkulero, 1

Abstrakta:

Ĉi tiu studo temigas analizi la influon de malsamaj flekseblaj ĉarniraj formoj sur la agado de mikro-poziciiga platformo. La statikaj kaj dinamikaj trajtoj de platformoj kun perfekta rondo, elipso, dekstra angulo kaj triangulaj flekseblaj ĉarniroj estas komparataj uzante finajn elementajn programojn ANSYS. La jenaj konkludoj estas tiritaj de la analizo: malsamaj platformoj montras diversajn nivelojn de fleksebleco, kaj la dekstra angula ĉarnira platformo estas la plej fleksebla kaj la triangula ĉarnira platformo estante la malplej fleksebla. La perfektaj cirkloj kaj elipsaj flekseblaj ĉarniroj havas similan flekseblecon. La ĉarnira formo influas signife la moviĝan agadon de la platformo, kun la dekstra-angula fleksebla ĉarnira platformo havanta pli malgrandan rotacian angulon kompare kun aliaj platformoj. Estas diferencoj en movo -sentiveco inter la malsamaj ĉarniraj platformoj, kun la cirkla ĉarnira platformo elmontranta pli altan sentivecon en ĉiuj direktoj. La fleksebla ĉarnira formo ankaŭ influas la naturan frekvencon de la platformo, kun la dekstra angula ĉarnira platformo havanta la plej malgrandan naturan frekvencon kaj la triangulan ĉarniran platformon havantan la plej grandan. La perfektaj cirkloj kaj elipsaj flekseblaj ĉarniroj montras similan flekseblecon koncerne naturan frekvencon. Konsiderante la agadon de malsamaj flekseblaj ĉarniraj platformoj, la cirkla ĉarnira platformo pruvas pli bonan ĝeneralan agadon.

Mikro-nano-nivelaj poziciigaj laborbenkoj ludas gravegan rolon en diversaj kampoj kiel preciza maŝinado, preciza mezurado, mikroelektronika inĝenierado, bioengineering, nanoscienco kaj teknologio. Ĉi tiuj platformoj postulas mikro-nano-nivelan poziciigan precizecon, bonegan stabilecon, rigidecon kaj rapidan respondon. Konformaj mekanismoj, kiuj uzas flekseblajn ĉarnirojn anstataŭ tradiciajn kinemajn parojn, aperis kiel nova tipo de transdona strukturo. Ili uzas elastan deformadon de flekseblaj ĉarniroj por transdoni movadon kaj forton, ofertante avantaĝojn kiel neniu mekanika frikcio, neniu breĉo, alta movada sentiveco kaj simpla prilaborado. Konformaj mekanismoj estas aparte taŭgaj por transdona mekanismoj en la kampo de preciza poziciigado. La konforma mekanismo funkcias proksime kun la paralela mekanismo, kiu fortigas kaj kompletigas la avantaĝojn kaj malavantaĝojn de la konforma mekanismo. La kombinaĵo de la du povas plenumi la postulojn por preciza operacio kaj poziciigado, inkluzive de alta movada rezolucio, rapida respondo kaj malgranda grandeco. La paralela strukturo estas pli kompakta kaj okupas malpli da spaco kompare kun la serio -strukturo. Konklude, konformaj paralelaj mekanismoj ofertas avantaĝojn kiel alta precizeco, alta rigideco, kompakta strukturo, bona simetrio, alta rapideco, granda mem-peza ŝarĝo kaj bona dinamika agado. Ĉar la mikro-pozicia platformo dependas de deformado de flekseblaj ĉarniroj, la elekto de ĉarnira formo ludas gravegan rolon en sia agado. Ĉi tiu studo celas desegni kvar malsamajn 3-RRR-konformajn paralelajn mekanismojn kun flekseblaj ĉarniroj kaj kompari iliajn statikajn kaj dinamikajn trajtojn per finita elementa analizo. La rezultoj de ĉi tiu analizo donas komprenojn pri la elekto de la fleksebla ĉarnira formo por konformaj paralelaj mekanismoj.