Modèl sinematik ak rechèch pèfòmans nan zewo rèd Cross Reed fleksib hinge_hinge konesans

Mekanis nan fleksib se yon konsèp inogirasyon nan jaden an nan mekanik, kòm li itilize deformation nan elastik nan materyèl transmèt mouvman, fòs, oswa enèji. Sa a te mekanis te vin popilarite nan endistri divès kalite, ki gen ladan pozisyon presizyon, MEMS pwosesis, ak avyon, akòz avantaj anpil li yo tankou zewo friksyon, operasyon san pwoblèm, antretyen fasil, rezolisyon segondè, ak kapasite pwosesis entegre.

Sepandan, mekanis yo tradisyonèl rijid toujou domine mache a akòz sèten limit nan mekanis la fleksib. Youn nan limit sa yo se rèd pozitif ki fèt nan direksyon fonksyonèl pandan aksyon mekanis la. Sa a rèd pozitif mande pou yon pi gwo fòs kondwi ak kondisyon strik sou chofè a, ki finalman diminye efikasite nan transfè enèji. Enpèfeksyon sa yo te anpeche aplikasyon an pi laj nan mekanis la fleksib.

Simonte efè negatif nan rèd pozitif, anpil entelektyèl yo te entwodwi konsèp la nan zewo rèd nan mekanis a fleksib. Pa malen lè l sèvi avèk rèd negatif konpanse rèd pozitif, ka yon mekanis ak zewo rèd kapab reyalize. Tankou yon sistèm, ke yo rele tou yon fleksib mekanis balans estatik, kapab reyalize yon eta ekilib estatik nan nenpòt ki pwen nan seri a nan mouvman. Sa a ki kalite mekanis ofri plizyè avantaj, ki gen ladan pèfòmans ekselan transmisyon fòs, kapasite nan opere ak pi piti fòs kondwi, ak segondè efikasite transmisyon enèji. Kontinwe, konsantre nan rechèch nan jaden an nan mekanism fleksib balans estatik te sitou te sou fleksib mikwo-kranpon.

Pami eleman yo divès kalite nan mekanism fleksib, gon fleksib te resevwa atansyon enpòtan akòz karakteristik eksepsyonèl yo. Vwayaj relatif la nan gon jeneralize kwa-reed fleksib se relativman kout, fè yo trè enpòtan pou yon pakèt aplikasyon. Kontinwe, te zewo-rèd fleksib charnyèr la ki baze sou konsepsyon sa a vin chwa a pi pito pou konstwi konplèks fleksib mekanism balans estatik, fè rechèch li yo trè enpòtan.

Pou reyalize karakteristik zewo rèd nan gon fleksib, li nesesè pou konpanse rèd torsyonèl pozitif ak wotasyonèl negatif. Nan sans sa a, yo te devlope yon modèl wotasyonèl negatif. Modèl la enplike nan lè l sèvi avèk yon sezon prentan fèy ki konpoze de de jon sipèpoze, yon sèl fiks ak lòt la gratis. Lè deformation nan fen a ouvèti se relativman ti konpare ak longè a nan wozo a, sezon prentan an ekspozisyon bon linearite epi yo ka analize kòm yon sezon prentan zewo-longè.

Analiz de modèl la wotasyonèl rèd negatif konsidere koupl yo egzèse pa de sous dlo yo sou yon pwen espesifik nan sistèm lan. Baze sou lwa a sinis triyangilè, koupl yo ka eksprime matematik. Pa konbine sa yo koupl, koupl la total egzèse sou pwen an ka detèmine. Analiz sa a revele ke lè ang wotasyon an se mwens pase 90 degre, sous dlo yo fè egzèsis yon koupl nan menm direksyon ak ang wotasyon an, kidonk kreye wotasyonèl negatif.

Pou etabli yon egzat zewo-rèd modèl fleksib charnyèr, li enpòtan yo analize pwopriyete yo mekanik nan jeneralize kwa-reed charnyèr la fleksib. Analiz sa a konsidere divès faktè tankou enfliyans fòs radial ak chaj torsyonèl pi sou rèd torsyonèl charnyèr la. Pa konprann faktè sa yo, yo ka kalkile rèd la torsyonèl dimansyon nan gon yo dwe kalkile. Modèl la konseptyèl ekspresyon nan zero-rèd la fleksib charnyèr ka Lè sa a, ka jwenn nan ranplase pè a k ap vire ak balans sous dlo nan modèl la wotasyonèl rèd negatif. Modèl sa a konseptyèl se simetrik, sa ki pèmèt pou analiz la nan wotasyon envers nan platfòm la k ap deplase.

Pou verifye presizyon modèl teyorik la, se analiz eleman fini lè l sèvi avèk lojisyèl ANSYS fèt. Analiz la enplike nan similye ak analize moman sa yo-wotasyon ang karakteristik nan zero-rèd fleksib charnyèr la. Rezilta yo Lè sa a, konpare ak kalkil yo teyorik. Se simulation a fèt sou gon ak paramèt diferan, epi li se rèd la nan sezon prentan an balans piti piti ajiste jiskaske se rèd charnyèr la redwi a zewo. Pa konpare rezilta yo simulation ak kalkil teyorik, li se konfime ke modèl la teyorik avèk presizyon reprezante konpòtman an nan zero-rèd fleksib charnyèr la.

Anplis de sa, posibilite a nan lè l sèvi avèk sous dlo fèy kòm sous dlo balans nan zewo-rèd gon fleksib eksplore. Yon modèl eleman fini etabli pou objektif sa a, ak rezilta yo simulation yo konpare ak sa yo jwenn lè l sèvi avèk Combine14 eleman an. Rezilta yo yon lòt fwa ankò valide presizyon an ak disponiblite nan modèl la teyorik.

An konklizyon, itilize nan wotasyonèl rèd negatif konpanse rèd pozitif nan gon fleksib pèmèt pou kreyasyon an zewo-rèd sistèm fleksib charnyèr. Sistèm sa yo ofri anpil avantaj, ki gen ladan redwi koupl kondwi, amelyore pèfòmans transmisyon fòs, ak ogmante efikasite itilizasyon enèji. De metòd balans diferan, sètadi sous dlo balans doub ak sous dlo balans sèl, yo analize, ak kondisyon estatik ekilib yo yo detèmine. Rezilta yo teyorik yo Lè sa a, verifye nan analiz eleman fini. Etid la konfime ke metòd la sezon prentan balans doub se apwopriye pou senaryo kote fòs la radial pa afekte rèd charnyèr a, pandan y ap modèl la sèl balans prentan gen yon seri pi laj de aplikasyon pou. Sepandan, se modèl aksyal modèl la a aksyal yon ti jan konpwomèt, nesesite konsiderasyon konplè pandan konsepsyon estriktirèl. An jeneral, rechèch la sou zewo-rèd gon fleksib ak aplikasyon yo kenbe enpòtans enpòtan nan avanse jaden an nan mekanism fleksib.