Trijų laipsnių freedomo mikropėjimų platformų, skirtų tobulai apskritai, našumo palyginimas, 1

Anotacija:

Šiame tyrime pagrindinis dėmesys skiriamas skirtingų lanksčių vyrių formų įtakos analizei mikroelektrinės platformos veikimui. Statinės ir dinaminės platformų su tobulu apskritimu, elipsės, stačiakampio ir trikampio lanksčių vyrių savybės yra lyginamos naudojant baigtinių elementų programinės įrangos ANSYS. Iš analizės daromos šios išvados: Skirtingos platformos pasižymi skirtingais lankstumo lygiais, o dešiniojo kampo vyrio platforma yra pati lanksčiausia, o trikampė vyrio platforma yra mažiausiai lanksčiausia. Puikus ratas ir elipsės lanksčiai vyriai turi panašų lankstumą. Vyrio forma daro didelę įtaką platformos judesio našumui, kai dešiniojo kampo lanksčioji vyrių platforma turi mažesnį sukimosi kampą, palyginti su kitomis platformomis. Tarp skirtingų vyrių platformų pasiskirstymo jautrumo skirtumai yra skirtumai, kai apskrito vyrio platforma rodo didesnį jautrumą visomis kryptimis. Lanksčia vyrio forma taip pat daro įtaką natūraliam platformos dažniui, o dešiniojo kampo vyrio platforma turi mažiausią natūralų dažnį, o didžiausia-trikampė vyrio platforma. Puikus apskritimas ir elipsės lanksčiai vyriai pasižymi panašiu lankstumu natūralaus dažnio atžvilgiu. Atsižvelgiant į skirtingų lanksčių vyrių platformų našumą, apskrito vyrio platforma rodo geresnį bendrą našumą.

Mikro-nano lygio padėties darbo vietų darbai vaidina lemiamą vaidmenį įvairiose srityse, tokiose kaip tikslumo apdirbimas, tikslumo matavimas, mikroelektronikos inžinerija, bioinžinerija, nanomokslas ir technologijos. Šioms platformoms reikalingas mikro-nano lygio padėties nustatymo tikslumas, puikus stabilumas, standumas ir greitas atsakas. Suderinami mechanizmai, kurie vietoj tradicinių kinematinių porų naudoja lankstus vyrius, atsirado kaip naujos rūšies perdavimo struktūra. Jie naudoja elastingą lanksčių vyrių deformaciją, kad galėtų perduoti judesį ir jėgą, siūlydami pranašumus, tokius kaip jokios mechaninės trinties, be spragos, didelio judesio jautrumo ir paprasto apdorojimo. Suderinami mechanizmai yra ypač tinkami perdavimo mechanizmams tikslumo padėties srityje. Atitinkamas mechanizmas glaudžiai veikia lygiagrečią mechanizmą, kuris sustiprina ir papildo suderinamojo mechanizmo pranašumus ir trūkumus. Dviejų derinys gali atitikti tikslaus veikimo ir padėties nustatymo reikalavimus, įskaitant didelę judesio skiriamąją gebą, greitą atsakymą ir mažą dydį. Lygiagrečia struktūra yra kompaktiškesnė ir užima mažiau vietos, palyginti su serijos struktūra. Apibendrinant galima pasakyti, kad reikalavimus atitinkantys paraleliniai mechanizmai suteikia privalumų, tokių kaip didelis tikslumas, didelis tvirtumas, kompaktiška struktūra, gera simetrija, didelis greitis, didelis savęs svorio apkrova ir geras dinamiškas našumas. Kadangi mikrobilizavimo platforma priklauso nuo lanksčių vyrių deformacijos, vyrio formos pasirinkimas vaidina lemiamą vaidmenį. Šiuo tyrimu siekiama suprojektuoti keturis skirtingus 3-RRR suderinamus paralelinius mechanizmus su lanksčiais vyriais ir palyginti jų statines ir dinamines savybes, naudojant baigtinių elementų analizės programinę įrangą. Šios analizės rezultatai suteikia įžvalgos apie lanksčios vyrio formos pasirinkimą, kad būtų galima suderinti lygiagrečiuosius mechanizmus.