Анализа на вкочанетост и експериментален тест на рамнински флексибилен механизам за водич за шарки_инже знаење_та

Флексибилна шарка е механички механизам кој користи реверзибилна еластична деформација на материјалите за пренесување на движење и енергија. Пронаоѓа апликации во различни полиња како што се воздушната, производството, оптика и биоинженеринг. Во последниве години, се забележува зголемена употреба на флексибилни шарки во полињата за инженерска технологија, како што се микро-позиционирање, мерење, оптички платформи, механизми за микро-прилагодување и механизми за распоредување на просторот за антена во големи размери.

Клучна предност на флексибилната шарка е неговиот интегриран дизајн кој овозможува движење и пренос на енергија без никакви реакции, триење, јаз, бучава, абење и со чувствителност на високо движење. Еден специфичен вид флексибилна шарка е рамнината флексибилна шарка, која обично се прави со употреба на обични извори на лисја. Планерната флексибилна шарка нуди едноставен склоп на структура и ниски трошоци за обработка, што го прави особено погоден за прецизен механички дизајн.

Постојат четири вообичаени структурни форми на флексибилни механизми за водичи на шарки, имено тип I, тип II, тип III и тип IV. Овие механизми често се користат за насоки со голема прецизност во различни апликации. Меѓу нив, типот I е полу-директен циркуларен флексибилен механизам за водич за шарки, познат по својата компактна структура и стабилност. Сепак, може да биде склони кон замор. Тип II е механизам за паралелно ридско водич со засилувачка плоча, која нуди повеќе делови, но има намалена отпорност на замор во споредба со типот I. Тип III е поедноставен механизам за водич за паралелно трска, но нема целосна стабилност. Тип IV, механизам за водички за флексибилни шарки, ги надминува слабостите на типот I и е постабилен од типот III. Има голем потенцијал за разни апликации.

Додека првите три типа на флексибилни механизми за водичи беа опширно дискутирани во литературата, механизмот на рамнински флексибилен водич за шарки (тип IV) не се користи во пракса и постои недостаток на релевантна теорија за дизајн во тековната литература. Овој труд има за цел да го премости тој јаз со обезбедување на теоретско изведување на вкочанетоста на свиткување на рамнината флексибилна шарка и формулата за анализа на вкочанетост на водечкиот механизам. Исто така, вклучува експериментално тестирање за да се провери точноста на аналитичката формула.

Вкочанетоста на свиткување на рамнината флексибилна шарка е изведена врз основа на равенката на моментот на свиткување на материјалната механика. Анализирана е структурата на рамнинскиот дел од шарките, со оглед на димензиите и својствата на користената плоча од не'рѓосувачки челик. Добиената аналитичка формула обезбедува теоретска основа за разбирање на вкочанетоста на шарката.

За да се провери аналитичката формула, дизајниран е збир на механизми за водич за паралелограми кои користат рамни флексибилни шарки. Експерименталното тестирање се спроведува со употреба на пролетен инструмент за напнатост и компресија за мерење на односот на сместување на сила на механизмот. Резултатите од тестот се споредуваат со пресметките на аналитичката формула и се наоѓа добра согласност, иако со мала релативна грешка од 4,7%. Несовпаѓањето се припишува на фактот дека аналитичката формула само ја разгледува деформацијата на делот за шарки, а не на целиот трска.

Практичната примена на механизмот за водич за флексибилни шарки за флексибилна шарка е прикажана преку дизајнирање на еднодимензионален мерен уред за мерење на главата за мерење на Центарот за мерење на CNC. Овој уред комбинира еднодимензионална сонда на TESA, рамнински флексибилен механизам за водичи и сензор за позиција за да се обезбеди безбедносна заштита на сондата.

Како заклучок, оваа студија обезбедува теоретска деривација и експериментална валидација на вкочанетоста на рамнинскиот флексибилен механизам за водич за шарки. Аналитичката формула покажува добра точност, иако со мали разлики како резултат на поедноставувањата направени во формулата. Идните истражувања треба да ја земат предвид деформацијата на целата трска и другите влијателни фактори за подобрување на точноста на пресметката на вкочанетоста на шарката. Практичната примена на механизмот за Водич за флексибилни шарки на планетарниот дел го демонстрира својот потенцијал за различни инженерски апликации.