Analiza e ngurtësisë dhe testi eksperimental i planit fleksibël të udhëzuesve të varet nga Mekanizmi_hinge Knowledge_ta

Një varet fleksibël është një mekanizëm mekanik që përdor deformimin elastik të kthyeshëm të materialeve për të transmetuar lëvizje dhe energji. Ai gjen aplikime në fusha të ndryshme si hapësira ajrore, prodhimi, optika dhe bioengineering. Vitet e fundit, ka pasur një përdorim në rritje të varet fleksibël në fushat e teknologjisë inxhinierike si mikro-pozicionimi, matja, platformat optike, mekanizmat e rregullimit të mikro-rregullimit dhe mekanizmat e vendosjes së hapësirës në shkallë të gjerë.

Avantazhi kryesor i një varen fleksibël është modeli i tij i integruar që lejon lëvizjen dhe transmetimin e energjisë pa ndonjë reagim të shpejtë, fërkime, hendek, zhurmë, vesh dhe me ndjeshmëri të lartë me lëvizje. Një lloj specifik i varen fleksibël është varet fleksibël planar, i cili zakonisht bëhet duke përdorur burime të zakonshme të gjetheve. Varet fleksibël planar ofrojnë një montim të thjeshtë të strukturës dhe kosto të ulët të përpunimit, duke e bërë atë veçanërisht të përshtatshme për hartimin mekanik preciz.

Ekzistojnë katër forma të zakonshme strukturore të mekanizmave të udhëzuesve fleksibël të varen, përkatësisht tipit I, tipit II, tipit III dhe tipit IV. Këto mekanizma shpesh përdoren për udhëzime me precizion të lartë në aplikime të ndryshme. Midis tyre, Tipi I është një mekanizëm udhëzues fleksibël rrethor gjysmë i drejtpërdrejtë i njohur për strukturën dhe stabilitetin e tij kompakt. Sidoqoftë, mund të jetë i prirur për lodhje. Tipi II është një mekanizëm paralel i udhëzuesve të kallamishteve me një pllakë përforcuese, e cila ofron më shumë pjesë, por ka zvogëluar rezistencën e lodhjes në krahasim me llojin I. Tipi III është një mekanizëm më i thjeshtë paralel i udhëzuesve të kallamishteve, por i mungon stabiliteti i përgjithshëm. Tipi IV, mekanizmi udhëzues fleksibël planar, tejkalon dobësitë e tipit I dhe është më i qëndrueshëm se tipi III. Ka potencial të madh për aplikime të ndryshme.

Ndërsa tre llojet e para të mekanizmave të udhëzuesve fleksibël janë diskutuar gjerësisht në literaturë, mekanizmi i udhëzuesve fleksibël të varen (tip IV) nuk përdoret zakonisht në praktikë, dhe ka mungesë të teorisë përkatëse të projektimit në literaturën aktuale. Ky punim synon ta tejkalojë atë boshllëk duke siguruar një derivim teorik të ngurtësisë së lakimit të varen fleksibël planar dhe formulën e analizës së ngurtësisë së mekanizmit udhëzues. Ai gjithashtu përfshin testimin eksperimental për të vërtetuar saktësinë e formulës analitike.

Ngurtësia e lakimit të varen fleksibël planare rrjedh bazuar në ekuacionin e momentit të lakimit të mekanikës materiale. Struktura e pjesës së varen planare është analizuar, duke marrë parasysh dimensionet dhe vetitë e pllakës së çelikut të pandryshkshëm të përdorur. Formula analitike e derivuar siguron një bazë teorike për të kuptuar ngurtësinë e varen.

Për të verifikuar formulën analitike, është krijuar dhe përpunuar një grup i mekanizmave udhëzues paralelogramë që përdorin varet fleksibël planar. Testimi eksperimental kryhet duke përdorur një instrument të tensionit dhe kompresimit të pranverës për të matur marrëdhënien e zhvendosjes së forcës së mekanizmit. Rezultatet e testit krahasohen me llogaritjet e formulës analitike, dhe është gjetur një marrëveshje e mirë, megjithëse me një gabim të vogël relativ prej 4.7%. Mospërputhja i atribuohet faktit se formula analitike e konsideron vetëm deformimin e pjesës së varen dhe jo të gjithë kallamit.

Zbatimi praktik i mekanizmit të udhëzuesve të varet fleksibël planar është demonstruar përmes hartimit të një pajisjeje me një dimensione matëse të kokës anti-përplasje për një qendër matëse të ingranazheve CNC. Kjo pajisje kombinon një sondë një-dimensionale TESA, një mekanizëm udhëzues fleksibël planar dhe një sensor pozicioni për të siguruar mbrojtjen e sigurisë së sondës.

Si përfundim, ky studim ofron një derivim teorik dhe vërtetim eksperimental të ngurtësisë së mekanizmit të udhëzuesve fleksibël të varen. Formula analitike tregon saktësi të mirë, megjithëse me mospërputhje të lehta për shkak të thjeshtimit të bëra në formulë. Hulumtimet e ardhshme duhet të marrin në konsideratë deformimin e të gjithë kallamit dhe faktorëve të tjerë ndikues për të përmirësuar saktësinë e llogaritjes së ngurtësisë së varen. Zbatimi praktik i mekanizmit të udhëzuesve të varet fleksibël planar demonstron potencialin e tij për aplikime të ndryshme inxhinierike.