Krahasimi i performancës së platformave mikro-pozicionuese me tre shkallë të lira për rrethoren e përsosur, 1

Abstrakt:

Ky studim përqendrohet në analizimin e ndikimit të formave të ndryshme fleksibël të varet në performancën e një platforme mikro pozicionimi. Karakteristikat statike dhe dinamike të platformave me rreth të përsosur, elips, kënd të drejtë dhe varet fleksibël trekëndëshe krahasohen duke përdorur softuerin e elementeve të fundme ANSYS. Përfundimet e mëposhtme nxirren nga analiza: platforma të ndryshme shfaqin nivele të ndryshme të fleksibilitetit, me platformën e varen me kënd të djathtë që është platforma më fleksibël dhe më e rrallë dhe platforma trekëndëshe e varet janë më pak fleksibël. Rrethi perfekt dhe varet fleksibël të elipsit kanë fleksibilitet të ngjashëm. Forma e varet ndikon ndjeshëm në performancën e lëvizjes së platformës, me platformën fleksibël të varet fleksibël të këndit të djathtë që ka një kënd më të vogël rrotullimi në krahasim me platformat e tjera. Ekzistojnë ndryshime në ndjeshmërinë e zhvendosjes midis platformave të ndryshme të varen, me platformën rrethore të varet që shfaqin ndjeshmëri më të lartë në të gjitha drejtimet. Forma fleksibël varet gjithashtu ndikon në frekuencën natyrore të platformës, me platformën e varet me kënd të djathtë që ka frekuencën më të vogël natyrore dhe platformën trekëndëshe të varet që kanë më të madhin. Rrethi perfekt dhe varet fleksibël të elipsit shfaqin fleksibilitet të ngjashëm për sa i përket frekuencës natyrore. Duke marrë parasysh performancën e platformave të ndryshme fleksibël të varen, platforma rrethore e varet demonstron performancë më të mirë të përgjithshme.

Punimet e pozicionimit të nivelit mikro-nano luajnë një rol vendimtar në fusha të ndryshme siç janë përpunimi preciz, matja e precizionit, inxhinieria mikroelektronike, bio-projektimi, nanoshkenca dhe teknologjia. Këto platforma kërkojnë saktësi të pozicionimit të nivelit mikro-nano, stabilitet të shkëlqyeshëm, ngurtësi dhe përgjigje të shpejtë. Mekanizmat e pajtueshëm, të cilët përdorin varet fleksibël në vend të çifteve tradicionale kinematike, janë shfaqur si një lloj i ri i strukturës së transmetimit. Ata përdorin deformimin elastik të varet fleksibël për të transmetuar lëvizje dhe forcë, duke ofruar avantazhe të tilla si asnjë fërkim mekanik, pa hendek, ndjeshmëri të lartë me lëvizje dhe përpunim të thjeshtë. Mekanizmat në përputhje janë veçanërisht të përshtatshëm për mekanizmat e transmetimit në fushën e pozicionimit të precizionit. Mekanizmi në përputhje funksionon ngushtë me mekanizmin paralel, i cili forcon dhe plotëson avantazhet dhe disavantazhet e mekanizmit në përputhje. Kombinimi i të dyve mund të përmbushë kërkesat për funksionimin dhe pozicionimin e precizionit, duke përfshirë rezolucionin e lartë të lëvizjes, përgjigjen e shpejtë dhe madhësinë e vogël. Struktura paralele është më kompakte dhe merr më pak hapësirë ​​në krahasim me strukturën e serisë. Si përfundim, mekanizmat paralele në përputhje ofrojnë avantazhe të tilla si saktësi të lartë, ngurtësi të lartë, strukturë kompakte, simetri të mirë, shpejtësi të lartë, ngarkesë të madhe të vetë-peshës dhe performancë të mirë dinamike. Meqenëse platforma e mikro pozicionimit mbështetet në deformimin e varet fleksibël, zgjedhja e formës së varen luan një rol vendimtar në performancën e saj. Ky studim synon të hartojë katër mekanizma paralele të ndryshme në përputhje me 3-RRR me varet fleksibël dhe të krahasojnë karakteristikat e tyre statike dhe dinamike duke përdorur softuerin e analizës së elementeve të fundme. Rezultatet e kësaj analize japin njohuri për zgjedhjen e formës fleksibël të varen për mekanizma paralele në përputhje.