Stífleika greining og tilraunapróf á planar sveigjanlegum lömum leiðarvísir

Sveigjanlegt löm er vélrænni fyrirkomulag sem notar afturkræfan teygjanlegan aflögun efna til að senda hreyfingu og orku. Það finnur forrit á ýmsum sviðum eins og geimferðum, framleiðslu, ljósfræði og lífverndun. Undanfarin ár hefur aukin notkun sveigjanlegra lamda á verkfræðitækni eins og örstillingu, mælingu, sjónpöllum, örlögunaraðferðum og stórfelldum loftnetsrýmisaðferðum.

Lykillinn kostur sveigjanlegs löms er samþætt hönnun þess sem gerir kleift að hreyfa og orkusendingu án bakslags, núnings, bils, hávaða, slits og með háhreyfingarnæmi. Ein sérstök tegund sveigjanlegrar löm er planar sveigjanleg löm, sem venjulega er gerð með venjulegum lauffjöðrum. Planar sveigjanleg löm bjóða upp á einfalda uppbyggingarsamsetningu og lágan vinnslukostnað, sem gerir það sérstaklega hentugt fyrir nákvæmni vélrænni hönnun.

Það eru fjögur algeng byggingarform sveigjanlegra lömunarleiðbeininga, nefnilega gerð I, gerð II, gerð III og IV. Þessir aðferðir eru oft notaðir til leiðbeiningar um mikla nákvæmni í ýmsum forritum. Meðal þeirra er tegund I hálf bein hringlaga sveigjanleg löm leiðarvísir sem þekktur er fyrir samsniðna uppbyggingu og stöðugleika. Hins vegar getur það verið viðkvæmt fyrir þreytu. Tegund II er samsíða Reed leiðarvísir með styrkingarplötu, sem býður upp á fleiri hluta en hefur dregið úr þreytuþol miðað við gerð I. Tegund III er einfaldari samhliða Reed leiðarvísir en skortir stöðugleika í heild. Tegund IV, Planar sveigjanlegi löm leiðarvísir, sigrar veikleika tegundar I og er stöðugri en III. Það hefur mikla möguleika fyrir ýmis forrit.

Þó að fyrstu þrjár tegundir sveigjanlegra leiðarvísinda hafi verið fjallað mikið um í fræðiritunum, er planar sveigjanlegi lömunarleiðbeiningarleiðin (gerð IV) ekki oft notuð í reynd og skortur á viðeigandi hönnunarkenningu í núverandi bókmenntum. Þessi grein miðar að því að brúa það bil með því að útvega fræðilega afleiðingu beygju stífni planar sveigjanlegrar löm og stífni greiningarformúlu leiðarbúnaðarins. Það felur einnig í sér tilraunir til að staðfesta nákvæmni greiningarformúlu.

Stífni beygju á planar sveigjanlegu löminu er fengin út frá beygju stund jöfnu efnisvirkja. Uppbygging planar lömunarhlutans er greind, miðað við stærð og eiginleika ryðfríu stálplötunnar sem notaður er. Afleidd greiningarformúla veitir fræðilegan grundvöll til að skilja stífni lömsins.

Til að sannreyna greiningarformúluna er mengi samhliða leiðsöguleiða sem notar planar sveigjanlegar lamir hannaðar og unnin. Tilraunaprófun er gerð með því að nota vorspennu og þjöppunartæki til að mæla tengsl við krafta-tilfærslu vélbúnaðarins. Niðurstöður prófsins eru bornar saman við útreikninga greiningarformúlu og gott samkomulag er að vísu, að vísu með litla hlutfallslega villu 4,7%. Misræminu er rakið til þess að greiningarformúlan telur aðeins aflögun lömunarhlutans en ekki allan reyrinn.

Sýnt er fram á hagnýta notkun planar sveigjanlegs lömunarleiðbeiningar með hönnun á eins víddar mælingarhöfuðsjúkdómi fyrir CNC gírsmælistöð. Þetta tæki sameinar eins víddar TESA rannsaka, sléttan sveigjanlegan leiðarakerfi og stöðuskynjara til að tryggja öryggisvernd rannsakans.

Að lokum, þessi rannsókn veitir fræðilega afleiðingu og tilraunaprófun á stífni planar sveigjanlegs lömunarleiðbeiningar. Greiningarformúlan sýnir góða nákvæmni, að vísu með lítilsháttar misræmi vegna einföldunar sem gerðar voru í formúlunni. Framtíðarrannsóknir ættu að íhuga aflögun alls reyrsins og annarra áhrifaþátta til að bæta útreikningsnákvæmni stífni lömsins. Hagnýt notkun planar sveigjanlegs lömunarleiðbeiningar sýnir möguleika sína á ýmsum verkfræðiforritum.