Comparáid Feidhmíochta ar ardáin micrea-shuímh trí chéime-sa-saoirse le haghaidh ciorclach foirfe,

Tá ról ríthábhachtach ag an mbinse oibre micrea-nana-leibhéal i meaisínithe cruinnis, tomhas beachtais, innealtóireacht micrileictreonaic, bithinnealtóireacht, nana-eolaíocht, agus réimsí teicneolaíochta. Leis an tábhacht mhéadaitheach agus na hiarratais fhairsinge atá aige, tá na ceanglais don bhinse oibre i dtéarmaí cruinnis, cobhsaíochta, stiffness agus freagairt tar éis éirí níos déine. Tá meicníochtaí comhlíontacha, a úsáideann insí solúbtha in ionad péirí kinematic traidisiúnta, tagtha chun cinn mar chineál nua struchtúir tarchuir le haghaidh ardáin micrea-shuímh. Soláthraíonn na meicníochtaí seo buntáistí amhail gan aon fhrithchuimilt mheicniúil nó bearna, íogaireacht ard -ghluaisne, agus simplíocht na próiseála. Tá an rogha insí solúbtha ríthábhachtach do fheidhmíocht meicníochtaí comhthreomhara comhlíontacha.

Abstract (bunaidh):

Pléann achoimre an ailt bhunaidh an chomparáid agus an anailís ar thréithe statacha agus dinimiciúla ardán trí chéim-saoirse ag baint úsáide as foirmeacha hinge solúbtha éagsúla, lena n-áirítear ciorcal foirfe, éilips, uillinn dheas, agus insí triantánacha. Leagann sé béim ar na difríochtaí i solúbthacht, feidhmíocht gluaisne, íogaireacht díláithrithe, agus minicíocht nádúrtha i measc na n -ardán. Faightear go léiríonn an t -ardán hinge ciorclach feidhmíocht fhoriomlán níos fearr i gcomparáid le foirmeacha hinge eile.

Teibí (leathnaithe):

San alt leathnaithe seo, tá sé mar aidhm againn plé breise a dhéanamh ar thionchar na foirme solúbtha hinge ar fheidhmíocht na n-ardán micrea-shuímh. Cuirfimid anailís mhionsonraithe ar fáil ar thréithe statacha agus dinimiciúla na meicníochtaí comhthreomhara comhlíontacha ag baint úsáide as foirmeacha éagsúla solúbtha hinge. Beidh an fócas ar na hardáin idéaips, an éilips, an t-uillinn cheart, agus na hardáin hinge triantánacha, ag cur a solúbthachta, a bhfeidhmíocht gluaisne, a n-íogaireacht díláithrithe, agus a minicíocht nádúrtha i gcomparáid.

Tugann an mheicníocht chomhlíontach, lena insí solúbtha, rogha eile tuar dóchais inti ar phéirí kinematic traidisiúnta. Cuireann sé deireadh le cuimilte meicniúil agus bearnaí, agus ag soláthar ardleibhéil íogaireachta gluaisne agus simplíocht na próiseála. Cuireann struchtúr comhthreomhar na meicníochtaí comhlíontacha lena gcumas beachtais agus a gcumais suímh, rud a fhágann go bhfuil siad oiriúnach d'iarratais éagsúla a dteastaíonn réiteach ard -ghluaisne uathu, freagairt thapa, agus dearaí dlúth.

Chun anailís a dhéanamh ar thionchar na bhfoirmeacha hinge solúbtha éagsúla ar fheidhmíocht na n-ardán micrea-shuímh, dhearamar agus rinneamar comparáid idir ceithre mheicníocht chomhthreomhar 3-RRR. Tá na meicníochtaí seo feistithe le insí solúbtha de chruthanna éagsúla, lena n-áirítear ciorcal foirfe, éilips, uillinn cheart, agus triantánach.

Ag baint úsáide as bogearraí anailíse eilimintí críochta ANSYS, rinneamar measúnú ar thréithe statacha agus dinimiciúla na n -ardán. Léirigh an anailís ar sholúbthacht, bunaithe ar chomparáid idir maitrísí comhlíonta, difríochtaí suntasacha i measc na n -ardán hinge. Léirigh an t-ardán hinge uillinne ceart an tsolúbthacht is airde, agus léirigh an t-ardán hinge triantánach an tsolúbthacht is ísle. Léirigh na hardáin chiorcail foirfe agus na n -ardáin hinge éilips solúbthacht chomhchosúil.

Rinneamar imscrúdú freisin ar fheidhmíocht chinéimiteach na n -ardán trí anailís a dhéanamh ar na maitrísí Jacobian. Cé gur bhain na ceithre ardán go léir an tairiscint inmhianaithe amach, bhí éagsúlacht mhór idir a bhfeidhmíocht i dtreonna difriúla. Léiríonn sé seo go bhfuil tionchar suntasach ag an bhfoirm solúbtha hinge ar fheidhmíocht gluaisne na meicníochtaí comhthreomhara comhlíontacha. Go háirithe, léirigh an t-ardán hinge uillinn ceart uillinn uainíochta níos lú i gcomparáid leis na hardáin eile.

Ina theannta sin, rinneamar anailís íogaireachta chun staidéar a dhéanamh ar thionchar díláithriú ionchuir ar dhíláithriú aschuir. Léirigh an anailís difríochtaí i íogaireacht díláithrithe i measc na n -ardán hinge i ngach treo. Léirigh an t -ardán hinge ciorclach íogaireacht níos airde i ngach treo, ag léiriú feidhmíocht fhoriomlán níos fearr.

Ar deireadh, rinneamar comparáid idir minicíochtaí nádúrtha na gceithre ardán. Fuarthas go raibh an mhinicíocht nádúrtha is lú ag an ardán hinge ceart-uillinn, agus ba é an t-ardán hinge triantánach an ceann is mó. Léirigh na hardáin chiorcail foirfe agus na h -ardáin hinge minicíochtaí nádúrtha den chineál céanna.

Go hachomair, leagann ár n-anailís béim ar an tionchar suntasach a bhíonn ag foirm solúbtha hinge ar fheidhmíocht na n-ardán micrea-shuímh. Bíonn tionchar ag rogha na foirme hinge ar sholúbthacht, ar fheidhmíocht gluaisne, ar íogaireacht díláithrithe, agus ar mhinicíocht nádúrtha na meicníochtaí comhthreomhara comhlíontacha. Bunaithe ar ár dtorthaí, léirigh an t -ardán hinge ciorclach feidhmíocht fhoriomlán níos fearr i gcomparáid le foirmeacha hinge eile.

Tagairtí:

- Yue Yi, Gao Feng, Zhao Xian-Chao. "Caidreamh idir an fórsa ionchuir, an pálasta, an stiffness, agus an díláithriú ar mhicrea-manipulator comhthreomhar ingearach 3-dof." Journal of Mheicníocht agus Teoiric Meaisín, 2010, 45 (4): 756-771.

-Teo tat Joo, Chen I-Ming, Yang Gui-Lin. "Múnla comhfhogasaithe cineálach chun anailís a dhéanamh ar shraonadh mór ar líne ar joints flexure bunaithe ar bhíoma." Beachtas Innealtóireachta, 2010, 34 (4): 607-618.

- Tian Y., Shirinzadeh B., Zhang D. "Dearadh agus barrfheabhsú Micromanipulator comhthreomhar Fan XYZ le insí solúbthachta." Journal of Intelligent & Córais róbatacha, 2009, 55 (4): 377-402.

- Ki Woon Chae, Wook-Bae Kim, Young Hun Jeong. "Nanopositioner flexure polymeric trédhearcach, agus é arna ghníomhachtú ag actuator stac piezoelectric." Journal of Nanotechnology, 2011, 22 (25): 250-256.

- Tian Y., Shirinzadeh B., Zhang D. "Meicníocht cúig bharra bunaithe ar Flexure le haghaidh micrea/nanomanipulation." Braiteoirí agus Actuators A, 2009, 153 (1): 96-104.

-Zhang Xian-Min, Wang Hua, Hu Cun-Yin. "Anailís dinimiciúil agus tiúnta ionchuir leaisteacha ar chriadóireacht piezoelectric a ghníomhaigh céim micrea-shuíomh cruinneas comhlíontach 3-DOF." Journal of Vibration Engineering, 2007, 20 (1): 9-14.

- Hu Junfeng, Zhang Xianmin. "Saintréithe Tairisceana agus Dearadh Optamaithe Ardán Suiteála Beachtas Trí-Chéime-Sa-Freem." Innealtóireacht bheachtais optúil, 2012, 20 (12): 2686-2695.

- Lu ting, Cheng Weiming, Sun Linzhi. "Anailís agus Comparáid idir Caighdeáin Chruinneas Suímh an Bhinse Oibre Suiteála Breise." Dearadh agus déantúsaíocht mheicniúil, 2007 (4): 141-143.