Análise de rixidez de dobrar, tracción e rixidez compresiva de catro bisagras flexibles compostas

Resumo: Este artigo ofrece unha análise das propiedades de rixidez de catro bisagras flexibles compostas. Comeza derivando as fórmulas de cálculo para a rixidez doblada, a tensión e a rixidez de compresión de catro tipos diferentes de bisagras flexibles baseadas na mecánica material e no cálculo. Usando o método do elemento finito, o autor verifica a corrección da fórmula de cálculo de rixidez derivada para a bisagra flexible do feixe recto redondeado.

O artigo compara e analiza as propiedades de rixidez de catro bisagras flexibles compostas diferentes. Demostra que a bisagra composta de feixe recto elíptico ten a menor rixidez de flexión e tracción.

A continuación, o autor analiza o rendemento de rixidez de xuntas flexibles en forma de T mediante o método do elemento finito. Comprobouse que a capacidade de compensación de flexibilidade e deformación da articulación flexible en forma de T composta pola bisagra composta de feixe recto elíptico é a máis forte.

As bisagras flexibles son amplamente utilizadas en aplicacións que requiren un pequeno desprazamento angular e rotación de alta precisión. Eliminan a viaxe aérea e a fricción mecánica durante a transmisión. A rixidez é un indicador de rendemento crucial das bisagras flexibles xa que reflicte a súa capacidade para resistir as cargas externas e a flexibilidade dos pares cinemáticos.

O artigo sinala que estudos anteriores derivaron fórmulas complexas para calcular a rixidez das bisagras flexibles. Nesta investigación, o autor usa as fórmulas básicas da mecánica para obter expresións máis concisas. Non obstante, debido ás dimensións xeométricas das bisagras flexibles reais que non cumpren plenamente os presupostos da análise teórica, os métodos de elementos finitos adoitan empregarse para estudar o seu rendemento de rixidez.

Con base na bisagra flexible do feixe recto redondeado, o autor propón tres novas bisagras flexibles compostas: composto de feixe recto elíptico, composto de feixe recto parabólico e bisagras compostas de feixe recto hiperbólico. As fórmulas de cálculo de rixidez para estes catro tipos de bisagras flexibles son derivadas e as súas propiedades de rixidez son comparadas e analizadas.

Para demostrar a aplicación destes achados, o artigo investiga as propiedades de rixidez das xuntas flexibles en forma de T empregando as catro bisagras flexibles compostas. Os resultados mostran que a articulación flexible en forma de T composta pola bisagra composta de feixe recto elíptico presenta a capacidade de compensación de deformación máis forte.

En conclusión, esta investigación proporciona información valiosa sobre as propiedades de rixidez de diferentes tipos de bisagras flexibles compostas. Os resultados poden informar o deseño e aplicación de bisagras flexibles en varias industrias, especialmente en aplicacións que requiren rotación precisa e fricción mínima.