ZERO ZERBITZUAREN ERREKLAMAZIO KINEMATIKOA ETA PERSONTAZIOA ZERE ZERBITZUAREN IKERKETA CROSS CRUED HINGE_HINGE EZAGUTZAILEA

Mekanismo malgua kontzeptu nagusia da mekanikaren arloan, materialen deformazio elastikoa erabiltzen baitu higidura, indarra edo energia transmititzeko. Mekanismo honek ospea lortu du hainbat industrietan, zehaztasunen posizionamendua, MEMS prozesatzea eta aeroespaziala barne, hala nola, zero marruskadura, funtzionamendu egokia, mantentze erraza, bereizmen erraza eta prozesatzeko gaitasun integratuak direla eta.

Hala ere, ohiko mekanismo tradizionalak merkatuan nagusi dira mekanismo malguaren zenbait muga direla eta. Muga horietako bat mekanismoaren ekintzetan norabide funtzionalean gertatzen den zurruntasun positiboa da. Zurtoin positibo honek gidari indar handiagoa eta eskakizun zorrotzak behar ditu, azken finean, energia transferitzeko eraginkortasuna murrizten duena. Gabezia horiek mekanismo malguaren aplikazio zabalagoa oztopatu dute.

Zurruntasun positiboaren eragin kaltegarriak gainditzeko, jakintsu askok zero zurruntasunaren kontzeptua mekanismo malguan sartu dute. Zurruntasun positiboa konpentsatzeko gogortasun negatiboa erabiliz, zero zurruntasuna duen mekanismoa lor daiteke. Sistema batek, oreka estatiko mekanismo malgu gisa ere ezaguna, oreka estatiko estatikoa lor dezake mugimendu sorta edozein unetan. Mekanismo mota honek hainbat abantaila eskaintzen ditu, indar bikainen transmisioaren errendimendua barne, indar eragile txikiagoekin eta energia-transmisioaren eraginkortasunarekin funtzionatzeko gaitasuna. Horrenbestez, oreka estatiko mekanismo malguen arloan fokua izan da batez ere mikro-clamps malguetan.

Mekanismo malguko hainbat osagaien artean, bisagra malguak arreta handia jaso dute aparteko ezaugarriak direla eta. Gurutze gurutzatuaren bisagra orokorraren bidaia erlatiboa nahiko laburra da, aplikazio sorta zabal baterako oso baliotsuak bihurtuz. Horrenbestez, diseinu honetan oinarritutako zero zurruntasun malgua, oreka estatiko mekanismo malgu konplexuak eraikitzeko aukera hobeagoa bihurtu da, bere ikerketa oso esanguratsua bihurtuz.

Zero gogortasunaren ezaugarriak lortzeko, bisagra malguetan, beharrezkoa da zurruntasun posiziboa biribiltasun negatiboarekin. Ildo horretan, biraketa gogortasun eredu negatiboa garatu da. Ereduak hosto-iturria erabiltzea dakar, bi kanabera gainjarriz osatuta, finkoa eta bestea doakoa. Irekiera-amaierako deformazioa nahiko txikia denean, Reed-en luzeraren aldean, udaberriak linealtasun ona erakusten du eta zero luzerako udaberri gisa azter daiteke.

Biraketa negatiboaren ereduaren azterketak bi iturriek sisteman puntu jakin batean egindako momentuak betetzen ditu. Sine triangeluarraren legean oinarrituta, momentuak matematikoki adieraz daitezke. Torques hauek konbinatuz, puntuan egindako momentu osoa zehaztu daiteke. Azterketa honek agerian uzten du biraketa angelua 90 gradu baino txikiagoa denean, malgukiak biraketa angeluaren norabide berean momentua eragiten duela, eta, horrela, biraketa-zurruntasun negatiboa sortuz.

Zero-zurruntasun zehatza ezartzeko, funtsezkoa da. Analisi honek hainbat faktoreren ustez, esaterako, indar erradialaren eragina eta hispetaren zurruntasunaren gaineko karga tentsio hutsa da. Faktore horiek ulertuz, bisagraren dimentsio zurrunbiloaren zurrunbiloaren dimentsiorik gabeko kalkulua kalkulatu daiteke. Zero-zurruntasunaren eredu kontzeptualaren bisagra malgua lor daiteke, biraketa bikotea eta oreka malgukiko eredu negatiboaren ereduan ordezkatuz. Eredu kontzeptual hau simetrikoa da, mugitzen den plataformaren erlojuaren kontrako erlojuaren analisia ahalbidetuz.

Eredu teorikoaren zehaztasuna egiaztatzeko, Ansys softwarea erabiliz elementuaren azterketa finitua egiten da. Analisiak zero-zurruntasunaren heging malguen momentu-biraketa angeluaren ezaugarriak simulatzea eta aztertzea dakar. Emaitzak kalkulu teorikoekin alderatzen dira. Simulazioa parametro desberdinetako bisagrak egiten dira eta saldoaren udaberriaren zurruntasuna pixkanaka doitzen da, bisagrak zurruntasuna zerora murriztu arte. Simulazioaren emaitzak eta kalkulu teorikoak alderatuz, eredu teorikoak zehaztasunez adierazten du zero-zurruntasun malguen bisagraren portaera.

Gainera, hosto malgukiak zero zurruntasun malgukietan saski malguak erabiliz arakatzen dira. Horretarako elementu finituaren eredua ezartzen da eta simulazioaren emaitzak konbinatzeko14 elementua erabiliz lortutakoekin alderatzen dira. Emaitzak berriro ere eredu teorikoaren zehaztasuna eta fidagarritasuna balioztatzen ditu.

Amaitzeko, burtaktozko zurruntasun negatiboa erabiltzeak bisagra malguetan gogortasun positiboa konpentsatzeko aukera ematen du zero-zurruntasun-sistema malguak sortzea. Sistema horiek abantaila ugari eskaintzen dituzte, besteak beste, gidatzeko momentu murriztua, indarraren transmisioaren errendimendua hobetzea eta energia erabiltzeko eraginkortasuna areagotzea. Bi oreka metodo desberdin, hots, oreka bikoitzeko malgukiak eta oreka bakarreko malgukiak aztertzen dira, eta haien oreka estatikoko baldintzak zehazten dira. Emaitza teorikoak elementu finituen azterketaren bidez egiaztatzen dira. Ikerketak baieztatzen du oreka bikoitzeko malguki metodoa egokia dela eszenatokietarako, non indar erradialak ez duela bisagraren zurruntasunari eragiten, eta saldo bakarreko udaberriko ereduak aplikazio sorta zabalagoa du. Hala ere, azken ereduaren espainiaren tratamendu axiala konprometitua da, zertxobait konprometitua, egiturazko diseinuan kontuan hartu beharrekoa. Oro har, zero-zurruntasunaren bisagra malguen inguruko ikerketak garrantzi handia du mekanismo malguen eremua aurrera ateratzeko.