सख्ती विश्लेषण और प्लानर लचीले काज गाइड मैकेनिज्म का प्रयोगात्मक परीक्षण

एक लचीला काज एक यांत्रिक तंत्र है जो गति और ऊर्जा को प्रसारित करने के लिए सामग्री के प्रतिवर्ती लोचदार विरूपण का उपयोग करता है। यह विभिन्न क्षेत्रों जैसे कि एयरोस्पेस, विनिर्माण, प्रकाशिकी और बायोइंजीनियरिंग जैसे अनुप्रयोगों को पाता है। हाल के वर्षों में, माइक्रो-पोजिशनिंग, मापन, ऑप्टिकल प्लेटफॉर्म, माइक्रो-एडजस्टमेंट मैकेनिज्म और बड़े पैमाने पर एंटीना स्पेस परिनियोजन तंत्र जैसे इंजीनियरिंग प्रौद्योगिकी क्षेत्रों में लचीले टिका का उपयोग किया गया है।

एक लचीले काज का प्रमुख लाभ इसका एकीकृत डिजाइन है जो किसी भी बैकलैश, घर्षण, अंतराल, शोर, पहनने और उच्च गति संवेदनशीलता के साथ गति और ऊर्जा संचरण के लिए अनुमति देता है। एक विशिष्ट प्रकार का लचीला काज प्लानर लचीला काज है, जो आमतौर पर साधारण पत्ती स्प्रिंग्स का उपयोग करके बनाया जाता है। प्लानर लचीला काज एक सरल संरचना विधानसभा और कम प्रसंस्करण लागत प्रदान करता है, जो इसे विशेष रूप से सटीक यांत्रिक डिजाइन के लिए उपयुक्त बनाता है।

लचीले काज गाइड तंत्र के चार सामान्य संरचनात्मक रूप हैं, अर्थात् टाइप I, टाइप II, टाइप III और टाइप IV। इन तंत्रों का उपयोग अक्सर विभिन्न अनुप्रयोगों में उच्च परिशुद्धता मार्गदर्शन के लिए किया जाता है। उनमें से, टाइप I एक अर्ध-स्ट्रेट सर्कुलर लचीला काज गाइड मैकेनिज्म है जिसे कॉम्पैक्ट संरचना और स्थिरता के लिए जाना जाता है। हालांकि, यह थकान की संभावना हो सकती है। टाइप II एक मजबूत प्लेट के साथ एक समानांतर रीड गाइड तंत्र है, जो अधिक भागों की पेशकश करता है लेकिन टाइप I की तुलना में थकान प्रतिरोध को कम कर दिया है। टाइप III एक सरल समानांतर रीड गाइड तंत्र है लेकिन समग्र स्थिरता का अभाव है। टाइप IV, प्लानर लचीला काज गाइड तंत्र, टाइप I की कमजोरियों को खत्म करता है और टाइप III की तुलना में अधिक स्थिर है। यह विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए काफी क्षमता है।

जबकि साहित्य में पहले तीन प्रकार के लचीले गाइड तंत्रों पर बड़े पैमाने पर चर्चा की गई है, प्लानर लचीले काज गाइड तंत्र (टाइप IV) का उपयोग आमतौर पर व्यवहार में नहीं किया जाता है, और वर्तमान साहित्य में प्रासंगिक डिजाइन सिद्धांत की कमी है। इस पत्र का उद्देश्य उस अंतर को पाटना है, जो प्लानर लचीले काज की झुकने वाली कठोरता और मार्गदर्शक तंत्र के कठोरता विश्लेषण फार्मूला की सैद्धांतिक व्युत्पत्ति प्रदान करके है। इसमें विश्लेषणात्मक सूत्र की सटीकता को मान्य करने के लिए प्रयोगात्मक परीक्षण भी शामिल है।

प्लानर लचीले काज की झुकने वाली कठोरता सामग्री यांत्रिकी के झुकने वाले क्षण समीकरण के आधार पर प्राप्त होती है। प्लानर काज भाग की संरचना का विश्लेषण किया जाता है, जिसका उपयोग स्टेनलेस स्टील प्लेट के आयामों और गुणों को देखते हुए है। व्युत्पन्न विश्लेषणात्मक सूत्र काज की कठोरता को समझने के लिए एक सैद्धांतिक आधार प्रदान करता है।

विश्लेषणात्मक सूत्र को सत्यापित करने के लिए, प्लानर लचीले टिका को नियोजित करने वाले समानांतरोग्राम गाइड तंत्र का एक सेट डिज़ाइन और संसाधित किया गया है। तंत्र के बल-विस्थापन संबंध को मापने के लिए एक वसंत तनाव और संपीड़न साधन का उपयोग करके प्रायोगिक परीक्षण किया जाता है। परीक्षण के परिणामों की तुलना विश्लेषणात्मक सूत्र की गणना से की जाती है, और एक अच्छा समझौता पाया जाता है, यद्यपि 4.7%की एक छोटी सापेक्ष त्रुटि के साथ। विसंगति को इस तथ्य के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है कि विश्लेषणात्मक सूत्र केवल काज भाग के विरूपण पर विचार करता है न कि पूरे रीड को।

प्लानर लचीले काज गाइड तंत्र के व्यावहारिक अनुप्रयोग को एक सीएनसी गियर मापने वाले केंद्र के लिए एक आयामी मापने वाले सिर एंटी-टकराव डिवाइस के डिजाइन के माध्यम से प्रदर्शित किया जाता है। यह डिवाइस एक-आयामी TESA जांच, एक प्लानर लचीली गाइड तंत्र और जांच की सुरक्षा सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए एक स्थिति सेंसर को जोड़ती है।

अंत में, यह अध्ययन एक सैद्धांतिक व्युत्पत्ति और प्लानर लचीले काज गाइड तंत्र की कठोरता की प्रयोगात्मक सत्यापन प्रदान करता है। विश्लेषणात्मक सूत्र अच्छी सटीकता दिखाता है, यद्यपि सूत्र में किए गए सरलीकरण के कारण मामूली विसंगतियों के साथ। भविष्य के अनुसंधान को काज की कठोरता की गणना सटीकता में सुधार करने के लिए पूरे रीड और अन्य प्रभावित कारकों की विरूपण पर विचार करना चाहिए। प्लानर लचीले काज गाइड तंत्र का व्यावहारिक अनुप्रयोग विभिन्न इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों के लिए इसकी क्षमता को प्रदर्शित करता है।