સુગમતા ગણતરી અને નવા સિંગલ-સાઇડ સીધા વર્તુળ-એલિપ્સ હાઇબ્રીનું પ્રદર્શન વિશ્લેષણ

અમૂર્ત:

ફ્લેક્સિબલ હિન્જ્સે માઇક્રો ઇલેક્ટ્રોમિકેનિકલ સિસ્ટમ્સ (એમઇએમએસ) ના ક્ષેત્રમાં નોંધપાત્ર લોકપ્રિયતા મેળવી છે. આ કાગળ એક નવલકથા પ્રકારની લવચીક કબજો રજૂ કરે છે, એટલે કે એકલ-બાજુ સીધા વર્તુળ-એલિપ્સ હાઇબ્રિડ ફ્લેક્સિબલ મિજાગરું. કાર્લના બીજા પ્રમેયનો લાભ, પરિપત્ર અને લંબગોળ સંકર ફ્લેક્સિબલ ટકીની રાહત માટેનું એક ગણતરીત્મક સૂત્ર સૂચવવામાં આવ્યું છે. તારવેલી સૂત્ર મર્યાદિત તત્વ વિશ્લેષણ અને તુલનાત્મક વિશ્લેષણ દ્વારા માન્ય છે. તેના રાહત પર એકપક્ષીય વર્ણસંકર લવચીક મિજાગરના દરેક માળખાકીય પરિમાણની અસરનું વિશ્લેષણ કરવામાં આવે છે. તદુપરાંત, એકપક્ષી ડિઝાઇનની શ્રેષ્ઠ પરિભ્રમણ ક્ષમતા અને લોડ સંવેદનશીલતા દર્શાવવા માટે ડબલ-સાઇડ સીધા વર્તુળ-એલિપ્સ હાઇબ્રિડ ફ્લેક્સિબલ હિંજ સાથે સરખામણી કરવામાં આવે છે. એકપક્ષી વર્ણસંકર ફ્લેક્સિબલ હિન્જ્સની દરખાસ્ત એ એન્જિનિયરિંગ એપ્લિકેશનો માટે કોમ્પેક્ટ સ્ટ્રક્ચર્સ અને મોટા ડિસ્પ્લેસમેન્ટની આવશ્યકતા માટે એક નવો માર્ગ રજૂ કરે છે.

માઇક્રો ઇલેક્ટ્રોમિકેનિકલ ટેક્નોલ, જી, એરોસ્પેસ એન્જિનિયરિંગ અને જૈવિક એન્જિનિયરિંગના આગમનથી ડિઝાઇન અને વપરાશની આવશ્યકતાઓને પહોંચી વળવા પરંપરાગત કઠોર પદ્ધતિઓની મર્યાદાઓને પ્રકાશિત કરવામાં આવી છે. લવચીક પદ્ધતિઓ નાના કદ, યાંત્રિક ઘર્ષણની ગેરહાજરી, કોઈ ગાબડા અને ઉચ્ચ ગતિ સંવેદનશીલતા જેવા અસંખ્ય ફાયદાઓ પ્રદાન કરે છે. આનાથી મશીનરી, રોબોટિક્સ, કમ્પ્યુટર્સ, સ્વચાલિત નિયંત્રણ અને ચોકસાઇ માપન સહિત વિવિધ શાખાઓમાં તેમનો વ્યાપક ઉપયોગ થયો છે. લવચીક મિકેનિઝમ્સનો મુખ્ય ઘટક એ લવચીક મિજાગરું છે, જે સ્થિતિસ્થાપક વિકૃતિ અને સ્વ-પુન recovery પ્રાપ્તિ ગુણધર્મો દ્વારા ખોવાયેલી ગતિ અને યાંત્રિક ઘર્ષણને દૂર કરે છે, જે ઉચ્ચ ડિસ્પ્લેસમેન્ટ ઠરાવોને મંજૂરી આપે છે. સિંગલ-અક્ષ લવચીક હિન્જ્સને વિવિધ આકારમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે, જેમ કે આર્ક, લીડ એંગલ, લંબગોળ, પેરાબોલા અને હાયપરબોલા. તેમાંથી, સીધા રાઉન્ડ અને લીડ એંગલ પ્રકારો તેમની સરળ રચનાઓને કારણે વ્યાપકપણે કાર્યરત છે. જો કે, અમુક એપ્લિકેશનોમાં જ્યાં જગ્યા મર્યાદિત છે, એકલ-બાજુ લવચીક હિન્જ્સ પસંદગીની પસંદગી તરીકે ઉભરી આવી છે, ચોકસાઇ માપ અને સ્થિતિમાં ઉપયોગિતા શોધે છે.

પદ્ધતિ:

ઉપરોક્ત સંશોધનને ધ્યાનમાં રાખીને, આ અધ્યયનમાં નવા પ્રકારનાં લવચીક કબજાની દરખાસ્ત કરવામાં આવી છે જેને એકપક્ષી વર્ણસંકર ફ્લેક્સિબલ મિજાગરું કહેવામાં આવે છે, જે વર્ણસંકર અને એકપક્ષીય લવચીક હિન્જ્સના ફાયદાઓને જોડે છે. આ મિજાગરું માટે સુગમતા ગણતરી સૂત્ર કાર્લના બીજા પ્રમેય પર આધારિત છે, અને તેનું પ્રદર્શન મર્યાદિત તત્વ વિશ્લેષણ દ્વારા ચકાસાયેલ છે. આ અભ્યાસ મિજાગરની રાહત પર વિવિધ માળખાકીય પરિમાણોના પ્રભાવની પણ તપાસ કરે છે.

પરિણામો અને ચર્ચા:

એકપક્ષી સીધા-વર્તુળ-એલિપ્સ હાઇબ્રિડ ફ્લેક્સિબલ મિજાગરું માટે સુગમતા ગણતરી સૂત્ર સૂચવે છે કે સુગમતા બંને સામગ્રી અને માળખાકીય પરિમાણો પર આધારિત છે. તારવેલી સૂત્ર દર્શાવે છે કે રાહતનાં પરિમાણો મિજાગરની પહોળાઈના વિપરિત પ્રમાણસર છે, જ્યારે સીધા વર્તુળ ત્રિજ્યા, લંબગોળ અર્ધ-મુખ્ય અક્ષ, અર્ધ-માઇનોર અક્ષ અને લઘુત્તમ જાડાઈ જેવા પરિમાણો પણ સુગમતાને પ્રભાવિત કરે છે. વિશ્લેષણ દ્વારા, એવું જોવા મળે છે કે લંબગોળના અર્ધ-ગતિશીલ અક્ષમાં વધારો સાથે સુગમતા ઓછી થાય છે, લઘુત્તમ જાડાઈમાં ઘટાડો સાથે વધે છે, અને વિવિધ જાડાઈ સાથે બિન-રેખીય રીતે બદલાય છે. સુગમતા પર લઘુત્તમ જાડાઈનો પ્રભાવ અન્ય પરિમાણોની તુલનામાં વધુ નોંધપાત્ર હોવાનું જણાયું છે.

અગાઉના સાહિત્યમાં સૂચિત એકપક્ષી સીધા વર્તુળ-એલિપ્સ હાઇબ્રિડ ફ્લેક્સિબલ મિજાગરું અને ડબલ-બાજુવાળા સીધા-વર્તુળ-એલિપ્સ હાઇબ્રિડ ફ્લેક્સિબલ મિજાગરું વચ્ચે સરખામણી દોરવામાં આવે છે. સુગમતાને લવચીક હિન્જ્સની સૌથી મહત્વપૂર્ણ લાક્ષણિકતા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, અને બે મિજાગરું ડિઝાઇનની તુલના કરવા માટે, સીડે તરીકે સૂચવવામાં આવેલ સંબંધિત સુગમતા ગુણોત્તર. વિશ્લેષણ દર્શાવે છે કે દ્વિપક્ષીય ડિઝાઇનની તુલનામાં એકપક્ષીય વર્ણસંકર ફ્લેક્સિબલ મિજાગરું વધુ પરિભ્રમણ ક્ષમતા અને લોડ સંવેદનશીલતા દર્શાવે છે. એકપક્ષીય વર્ણસંકર લવચીક કબજાની સુગમતા દ્વિપક્ષીય ડિઝાઇન કરતા આશરે 1.37 ગણી વધારે છે.

આ અભ્યાસ એકપક્ષીય વર્ણસંકર ફ્લેક્સિબલ હિન્જ, એક નવીન લવચીક હિન્જ ડિઝાઇનનું વિસ્તૃત વિશ્લેષણ રજૂ કરે છે જે કોમ્પેક્ટ સ્ટ્રક્ચર્સ અને મોટા ડિસ્પ્લેસમેન્ટ પ્રદાન કરે છે. તારવેલી સુગમતા ગણતરી સૂત્ર મર્યાદિત તત્વ વિશ્લેષણ દ્વારા માન્ય છે, 8%ની અંદર ભૂલ દર્શાવે છે. સુગમતા પર માળખાકીય પરિમાણોના પ્રભાવનું વિશ્લેષણ કરવામાં આવે છે, જેમાં સૌથી પ્રભાવશાળી પરિમાણ તરીકે ઓળખાતી મિજાગરુંની લઘુત્તમ જાડાઈ છે. તદુપરાંત, દ્વિપક્ષીય વર્ણસંકર લવચીક હિન્જ સાથેની તુલના પરિભ્રમણ ક્ષમતા અને લોડ સંવેદનશીલતાના સંદર્ભમાં એકપક્ષી ડિઝાઇનના શ્રેષ્ઠ પ્રભાવને પ્રકાશિત કરે છે. સૂચિત એકપક્ષીય વર્ણસંકર ફ્લેક્સિબલ મિજાગરું વિવિધ ઉદ્યોગોમાં લવચીક હિન્જ્સની એન્જિનિયરિંગ એપ્લિકેશન માટે નવી શક્યતાઓ ખોલે છે.