Analisi di cerniere flessibili per il supporto, il giunzione, la regolazione e la misurazione_inge Knowleds_Tallsen

L'uso di cuscinetti alla cerniera flessibile sta diventando sempre più diffuso nelle macchine moderne. Questi cuscinetti semplificano il processo di assemblaggio e riducono i requisiti di tolleranza dimensionale per l'elaborazione. Rispetto ai cuscinetti a forma fissa, il cuscinetto di cerniera flessibile può ridurre efficacemente il vortice a mezza velocità del cuscinetto di attrito scorrevole liquido, impedendo così il flutter.

Le giunti flessibili delle cerniere, composte da cerniere flessibili, sono in grado di trasmettere la spinta perpendicolare alla direzione del movimento, pur avendo una bassa rigidità in direzioni orizzontali e verticali. Ciò li rende ideali per progettare articolazioni universali elastiche con due gradi di libertà rotazionali. Questi giunti hanno una struttura compatta e capacità di trasmissione precise.

La cerniera flessibile consente anche l'auto-regolazione della superficie delle scanalature a forma di V, evitando il movimento relativo tra le palline e le scanalature quando la forza cambia. Questo meccanismo di regolazione, se applicato a un dispositivo composto da tre palline e tre scanalature a V, riduce l'isteresi tra forza e spostamento del 95%.

Un'altra applicazione della cerniera flessibile è il suo utilizzo nelle basi dei componenti ottici. Aggiungendo viti di regolazione su entrambi i lati della piattaforma, la superficie orizzontale può essere deviata con precisione. Questa soluzione economica offre un'alta risoluzione in una piccola gamma di movimento e può essere utilizzata nell'assemblaggio delle lenti e in altre attività simili.

Nel contesto dell'aumento della densità di archiviazione e della velocità di lettura dei dischi ottici, la velocità di rotazione del disco deve anche essere aumentata di conseguenza, richiedendo la testa di raccolta DVD/CD per avere una maggiore accelerazione e una migliore linearità. Il meccanismo di cerniera flessibile è efficace nel risolvere questi problemi. Ad esempio, l'Università del Texas ha sviluppato una tabella di allineamento della litografia che utilizza un collegamento flessibile a quattro battute a carnone come meccanismo di regolazione. Questo meccanismo consente una deflessione precisa della piattaforma su cui è installato il modello rispetto al substrato fotosensibile, consentendo i risultati di stampa desiderati.

Nel campo della misurazione e della calibrazione, negli ultimi dieci anni sono emersi sensori di misurazione di spostamento lineare con sensibilità del sub-nanometro. Gli interferometri ottici sono stati ampiamente utilizzati in tali sensori, ma c'è ancora un divario tra le frange di interferenza effettiva e la forma ideale utilizzata per la suddivisione della frangia. L'interferometria a raggi X può essere utilizzata per misurare accuratamente gli spostamenti a livello di sotto-flaging. Gli interferometri ottici e a raggi X combinati, come la COX1 presso il National Physical Laboratory, offrono grandi capacità di ictus e alta risoluzione. L'uso di un meccanismo a quattro barre paralleli flessibili in questi strumenti consente la trasmissione precisa di spostamento inverso, consentendo la calibrazione di sensori di spostamento lineare con sensibilità del sub-nanometro.

Varie organizzazioni e istituti di ricerca hanno anche sviluppato soluzioni innovative utilizzando meccanismi di cerniera flessibili per raggiungere obiettivi specifici. Il National Bureau of Standards ha progettato un meccanismo di cerniera flessibile integrato per collegare interferometri a raggi X e ottici, riducendo l'impatto sull'elemento di guida e migliorando l'accuratezza della regolazione. La Germania ha sviluppato un meccanismo di trasmissione di cerniera flessibile con una struttura simmetrica per aumentare l'intervallo di misurazione di un interferometro a raggi X.

Le cerniere flessibili hanno anche trovato l'applicazione negli strumenti di misurazione meccanica. I saldi della leva, come l'equilibrio della leva della carta a bordo del coltello a braccio, offrono un'alta risoluzione e l'uso di barre di equibar a sospensione di cerniera flessibile migliorano ulteriormente la risoluzione.

In conclusione, cuscinetti e giunti flessibili sono diventati sempre più comuni nelle macchine moderne, offrendo processi di montaggio semplificati e ridotti requisiti di tolleranza dimensionale. Questi meccanismi mostrano una bassa rigidità in direzioni specifiche durante la trasmissione della spinta o consente una deflessione precisa. Le cerniere flessibili trovano anche l'applicazione in strumenti di misurazione e calibrazione, fornendo sensibilità al sub-nanometro. Varie organizzazioni e istituti di ricerca continuano a sviluppare soluzioni innovative utilizzando meccanismi di cerniera flessibili per raggiungere obiettivi specifici in una serie di settori e applicazioni.