КИНЕМАТСКИ МОДЕЛ И ИСТРАЖИВАЊЕ ПЕРФОРЗАЦИЈА ЗЕРО СТИЛЛОВНОСТ ЦРОЕД ФЛЕКСИБЛЕ ХИНГЕ_ХИНГХЕ

Флексибилан механизам је револуционални концепт у области механике, јер користи еластичну деформацију материјала за пренос кретања, силе или енергију. Овај механизам стекао је популарност у разним индустријама, укључујући прецизно позиционирање, МЕМС обраду и ваздухопловство, због бројних предности, као што су нулта трења, бешавне операције, лако одржавање и интегрисане могућности прераде, као што је лако резолуција и интегрисане могућности прераде.

Међутим, традиционални чврсти механизми и даље доминирају на тржишту због одређених ограничења флексибилног механизма. Једно од ових ограничења је позитивна крутост која се јавља у функционалном правцу током акције механизма. Ова позитивна крутост захтева већу покретачку снагу и строге захтеве на управљачком програму, што на крају смањује ефикасност преноса енергије. Ови недостаци ометали су ширу примену флексибилног механизма.

Да би превазишао штетне ефекте позитивне крутости, многи учењаци су у флексибилном механизму увели концепт нулте укочености. Паметно користећи негативну крутост да надокнади позитивну крутост, може се постићи механизам са нултом крутошћу. Такав систем, познат и као флексибилан механизам статичког биланса, може постићи статички равнотежни држав у било којем тренутку у распону кретања. Ова врста механизма нуди неколико предности, укључујући одличне перформансе преноса силе, способност рада са мањим покретачким снагама и високом ефикасношћу преноса енергије. Сходно томе, истраживачки фокус на пољу флексибилних механизама статичког биланса углавном је био на флексибилним микро стезаљкама.

Међу различитим компонентама флексибилних механизама, флексибилне шарке су примиле значајну пажњу због изузетних карактеристика. Релативно путовање генерализованих флексибилних шарки релативно је кратак, чинећи их веома вредним за широк спектар апликација. Сходно томе, флексибилна шарка нулте крутости на основу овог дизајна постала је преферирани избор за конструкцију сложених флексибилних механизама статичког биланса, чинећи своје истраживање веома значајно.

Да би се постигла нула карактеристике крутости у флексибилним шаркама, потребно је надокнадити торзијску позитивну крутост ротационе негативне укочености. С тим у вези развијен је ротацијски негативан модел крутости. Модел укључује коришћење листова пролећа састављеног од два преклапања трске, један фиксан и други бесплатан. Када је деформација уводног краја релативно мала у поређењу са дужином Рееда, пролеће показује добру линеарност и може се анализирати као пролеће нулте дужине.

Анализа модела крутости ротационе негативне крутости сматра омотама које врше две изворе на одређеној тачки у систему. На основу трокутасте сине закон, обртници се могу изразити математички. Комбиновањем ових обртника може се одредити укупни обртни момент на тачки. Ова анализа открива да је угао ротације мањи од 90 степени, опруге врше обртни момент у истом правцу као угао ротације, стварајући тиме ротационе негативне укочености.

Да би се утврдила тачна флексибилна флексибилна флексибилна флексибилна модела, пресудно је анализирати механичка својства генерализоване флексибилне шарке. Ова анализа сматра разним факторима као што су утицај радијалне силе и чистог торзијског оптерећења на торзијске крутове шарке. Разумевањем ових фактора може се израчунати то, то се може израчунати торсионска крутост змија. Концептуални модел флексибилне шарке нулте флексибилности може се добити заменом револвинг пара и равнотежа извора у ротационом негативном моделу крутости. Овај концептуални модел је симетричан, који омогућава анализу ротације кретања у супротном смеру кретања у смеру кретања у супротности са кретањем.

Провјери тачности теоријског модела, спроводи се коначна анализа елемената помоћу софтвера Ансис. Анализа укључује симулирање и анализу угаоних карактеристика углога новчаних крутости флексибилне шарке за флексибилност нулте крутости. Резултати су затим у поређењу са теоријским прорачунима. Симулација се врши на шарки са различитим параметрима, а крутост пролећа биланса се постепено прилагођава док се кружна укоченост шарке не смањује на нулу. Поредом резултата симулације и теоријских прорачуна потврђује се да теоријски модел тачно представља понашање флексибилне шарке нулте крутости.

Поред тога, истражена је изводљивост употребе листова извора као салдо опруге у флексибилним шаркима флексибилне шарке нулте. У ту сврху је основан коначни елемент, а резултати симулације се упоређују са онима добијеним коришћењем елемента комбинирања14. Резултати још једном потврђују тачност и поузданост теоријског модела.

Закључно, употреба ротационе негативне крутости да надокнади позитивну крутост флексибилних шарки омогућава стварање флексибилних шарки нулте крутости. Ови системи нуде бројне предности, укључујући смањени обртни момент вожње, побољшане перформансе преноса снага и повећану ефикасност коришћења енергије. Две различите методе баланса, и то су анализиране двоструке равнотежне опруге и јединствене равнотеже, а њихови услови статичке равнотеже се утврђују. Теоријске резултате се затим провере кроз коначну анализу елемената. Студија потврђује да је пролећна метода двоструког баланса погодна за сценарије у којима радијална сила не утиче на крутост шарке, док модел јединственог биланса има шири спектар апликација. Међутим, аксијална свемирска компактност последњег модела је помало угрожена, која захтева свеобухватно разматрање током структурног дизајна. Све у свему, истраживање флексибилних шарки за флексибилност нулте крутости и њихове апликације имају значајан значај у унапређењу поља флексибилних механизама.