სიმკაცრის ანალიზი და პლანეტარული მოქნილი ჰინგის სახელმძღვანელო მექანიზმის ექსპერიმენტული ტესტი.

მოქნილი რქა არის მექანიკური მექანიზმი, რომელიც იყენებს მასალების შექცევადი ელასტიური დეფორმაციას მოძრაობის და ენერგიის გადასაცემად. იგი პოულობს პროგრამებს სხვადასხვა სფეროში, როგორიცაა კოსმოსური სივრცე, წარმოება, ოპტიკა და ბიოინჟინერია. ბოლო წლების განმავლობაში, საინჟინრო ტექნოლოგიების სფეროებში მოქნილი რგოლების მზარდი გამოყენება მოხდა, როგორიცაა მიკრო-პოზიცია, გაზომვა, ოპტიკური პლატფორმები, მიკრო რეგულირების მექანიზმები და ფართომასშტაბიანი ანტენის სივრცის განლაგების მექანიზმები.

მოქნილი რქის მთავარი უპირატესობაა მისი ინტეგრირებული დიზაინი, რომელიც საშუალებას იძლევა მოძრაობისა და ენერგიის გადაცემის გარეშე, ყოველგვარი უკმაყოფილების, ხახუნის, უფსკრული, ხმაური, აცვიათ და მაღალი მოძრაობის მგრძნობელობით. მოქნილი რქის ერთი სპეციფიკური ტიპია პლანეტარული მოქნილი რქა, რომელიც, როგორც წესი, დამზადებულია ჩვეულებრივი ფოთლის ზამბარების გამოყენებით. Planar მოქნილი hinge გთავაზობთ მარტივ სტრუქტურის ასამბლეას და დამუშავების დაბალ ღირებულებას, რაც მას განსაკუთრებით შესაფერისია ზუსტი მექანიკური დიზაინისთვის.

არსებობს მოქნილი ჰინგის სახელმძღვანელო მექანიზმების ოთხი საერთო სტრუქტურული ფორმა, კერძოდ, I ტიპის, ტიპი II, ტიპი III და IV ტიპი. ეს მექანიზმები ხშირად გამოიყენება მაღალი სიზუსტის სახელმძღვანელოდ სხვადასხვა პროგრამებში. მათ შორის, ტიპი I არის ნახევრადსართულიანი წრიული მოქნილი ჰინგის სახელმძღვანელო მექანიზმი, რომელიც ცნობილია მისი კომპაქტური სტრუქტურით და სტაბილურობით. ამასთან, ეს შეიძლება დაღლილობისკენ მიდრეკილი იყოს. ტიპი II არის პარალელური ლერწმის სახელმძღვანელო მექანიზმი გამაგრებული ფირფიტით, რომელიც გთავაზობთ მეტ ნაწილს, მაგრამ შეამცირა დაღლილობის წინააღმდეგობა I ტიპის ტიპთან შედარებით. ტიპი III არის პარალელური პარალელური სახელმძღვანელო მექანიზმი, მაგრამ არ გააჩნია საერთო სტაბილურობა. ტიპი IV, პლანტარული მოქნილი ჰინგის სახელმძღვანელო მექანიზმი, გადალახავს I ტიპის სისუსტეებს და უფრო სტაბილურია, ვიდრე III ტიპი. მას აქვს დიდი პოტენციალი სხვადასხვა პროგრამებისთვის.

მიუხედავად იმისა, რომ მოქნილი სახელმძღვანელო მექანიზმების პირველი სამი ტიპი ფართოდ იქნა განხილული ლიტერატურაში, პლანეტარული მოქნილი რქის სახელმძღვანელო მექანიზმი (ტიპი IV) ჩვეულებრივ არ გამოიყენება პრაქტიკაში, და მიმდინარე ლიტერატურაში არსებობს დიზაინის შესაბამისი თეორიის ნაკლებობა. ეს ნაშრომი მიზნად ისახავს ამ უფსკრული გადალახვას, პლანეტარული მოქნილი რქის მოსახვევთა სიმძიმის თეორიული წარმოშობით და სახელმძღვანელო მექანიზმის სიმკაცრის ანალიზის ფორმულას. იგი ასევე მოიცავს ექსპერიმენტულ ტესტირებას ანალიტიკური ფორმულის სიზუსტის შესამოწმებლად.

პლანეტარული მოქნილი რქის მომაბეზრებელი სიმტკიცე გამომდინარეობს მატერიალური მექანიკის მომენტში განტოლების საფუძველზე. გაანალიზებულია პლანეტარული რქის ნაწილის სტრუქტურა, გამოყენებული უჟანგავი ფოლადის ფირფიტის განზომილებებისა და თვისებების გათვალისწინებით. მიღებული ანალიტიკური ფორმულა იძლევა თეორიულ საფუძველს, რომ გაითვალისწინოს რქის სიმტკიცე.

ანალიტიკური ფორმულის გადამოწმების მიზნით, შემუშავებულია და დამუშავებულია პარალელოგრამის სახელმძღვანელო მექანიზმების ერთობლიობა, რომლებიც იყენებენ პლანტარული მოქნილი რგოლებს. ექსპერიმენტული ტესტირება ტარდება საგაზაფხულო დაძაბულობისა და შეკუმშვის ინსტრუმენტის გამოყენებით, მექანიზმის ძალის გადაადგილების ურთიერთობის გასაზომად. ტესტის შედეგები შედარებულია ანალიტიკური ფორმულის გამოთვლებთან და ნაპოვნია კარგი შეთანხმება, თუმც მცირე ფარდობითი შეცდომით 4.7%. შეუსაბამობა მიეკუთვნება იმ ფაქტს, რომ ანალიტიკური ფორმულა მხოლოდ რქის ნაწილის დეფორმაციას განიხილავს და არა მთელ ლერწამს.

Planar მოქნილი Hinge სახელმძღვანელო მექანიზმის პრაქტიკული გამოყენება ნაჩვენებია ერთგანზომილებიანი საზომი HEAD Collision მოწყობილობის დიზაინის საშუალებით CNC გადაცემის საზომი ცენტრისთვის. ეს მოწყობილობა აერთიანებს ერთგანზომილებიანი TESA გამოძიებას, პლანტარული მოქნილი სახელმძღვანელო მექანიზმს და პოზიციის სენსორს, რათა უზრუნველყოს გამოძიების უსაფრთხოების დაცვა.

დასკვნის სახით, ეს კვლევა ითვალისწინებს თეორიული წარმოშობას და პლანეტარული მოქნილი ჰინგის სახელმძღვანელოს მექანიზმის სიმძიმის ექსპერიმენტულ დადასტურებას. ანალიტიკური ფორმულა გვიჩვენებს კარგ სიზუსტეს, თუმც მცირე შეუსაბამობებით, ფორმულაში გაკეთებული გამარტივების გამო. სამომავლო კვლევებმა უნდა განიხილოს მთელი ლერწმის და სხვა გავლენის ფაქტორების დეფორმაცია, რათა გააუმჯობესოს ჰინგის სიმძიმის გაანგარიშების სიზუსტე. Planar მოქნილი Hinge სახელმძღვანელო მექანიზმის პრაქტიკული გამოყენება აჩვენებს მის პოტენციალს სხვადასხვა საინჟინრო პროგრამებისთვის.