కొత్త సింగిల్-సైడెడ్ స్ట్రెయిట్-సర్కిల్-ఎల్లిప్స్ హైబ్రి యొక్క వశ్యత గణన మరియు పనితీరు విశ్లేషణ1

సారాంశం:

మైక్రో-ఎలక్ట్రోమెకానికల్ సిస్టమ్స్ (MEMS) రంగంలో సౌకర్యవంతమైన అతుకులు కీలక పాత్ర పోషిస్తాయి. ఈ కాగితం సింగిల్-సైడెడ్ స్ట్రెయిట్-సర్కిల్-ఎల్లిప్స్ హైబ్రిడ్ ఫ్లెక్సిబుల్ హింజ్ అని పిలువబడే కొత్త రకం సౌకర్యవంతమైన కీలును పరిచయం చేస్తుంది. ఈ కీలు యొక్క వశ్యత కార్ల్ యొక్క రెండవ సిద్ధాంతాన్ని ఉపయోగించి లెక్కించబడుతుంది మరియు ఫలితాలు పరిమిత మూలకం విశ్లేషణ ద్వారా ధృవీకరించబడతాయి. కీలు యొక్క నిర్మాణ పారామితులు దాని వశ్యతపై వాటి ప్రభావాన్ని నిర్ణయించడానికి విశ్లేషించబడతాయి. సింగిల్-సైడెడ్ మరియు డబుల్ సైడెడ్ స్ట్రెయిట్-సర్కిల్-ఎల్లిప్స్ హైబ్రిడ్ ఫ్లెక్సిబుల్ అతుకుల మధ్య కూడా పోలిక జరుగుతుంది, మరియు సింగిల్-సైడెడ్ కీలు మెరుగైన భ్రమణ సామర్థ్యం మరియు లోడ్ సున్నితత్వాన్ని అందిస్తుందని తేల్చారు. మొత్తంమీద, సింగిల్-సైడెడ్ హైబ్రిడ్ ఫ్లెక్సిబుల్ కీలు ఇంజనీరింగ్‌లో కాంపాక్ట్ మరియు అధిక స్థానభ్రంశం అనువర్తనాలకు మంచి పరిష్కారాన్ని అందిస్తుంది.

మైక్రో-ఎలక్ట్రోమెకానికల్ టెక్నాలజీ, ఏరోస్పేస్ మరియు బయోలాజికల్ ఇంజనీరింగ్ యొక్క వేగంగా అభివృద్ధి చెందుతున్న క్షేత్రాలలో, సాంప్రదాయిక దృ g మైన యంత్రాంగాలు డిజైన్ మరియు వినియోగ అవసరాలను తీర్చడానికి ఇకపై సరిపోవు. సౌకర్యవంతమైన యంత్రాంగాలు, వాటి చిన్న పరిమాణంతో, యాంత్రిక ఘర్షణ మరియు అంతరాలు లేకపోవడం మరియు అధిక చలన సున్నితత్వం, యంత్రాలు, రోబోటిక్స్, కంప్యూటర్లు, ఆటోమేటిక్ కంట్రోల్ మరియు ఖచ్చితమైన కొలతతో సహా వివిధ విభాగాలలో గణనీయమైన ట్రాక్షన్‌ను పొందాయి. సౌకర్యవంతమైన యంత్రాంగాల యొక్క ముఖ్య భాగం సౌకర్యవంతమైన కీలు, ఇది కోల్పోయిన కదలిక మరియు యాంత్రిక ఘర్షణను తొలగించడానికి సాగే వైకల్యం మరియు స్వీయ-రికవరీ లక్షణాలను ఉపయోగించుకుంటుంది, తద్వారా అధిక స్థానభ్రంశం రిజల్యూషన్ సాధిస్తుంది. సింగిల్-యాక్సిస్ ఫ్లెక్సిబుల్ హింగ్స్‌ను ఆర్క్, లీడ్ యాంగిల్, ఎలిప్స్, పారాబొలా మరియు హైపర్బోలా రకాలు వంటి క్రాస్-సెక్షనల్ ఆకారాల ఆధారంగా వర్గీకరించవచ్చు. వీటిలో, స్ట్రెయిట్-రౌండ్ మరియు సీసం కోణం అతుకులు వాటి సాధారణ నిర్మాణాల కారణంగా విస్తృతంగా ఉపయోగించబడతాయి. ఏదేమైనా, స్థలం నిర్బంధించబడిన కొన్ని సందర్భాల్లో, కాంపాక్ట్ నిర్మాణాల అవసరం సింగిల్-సైడెడ్ ఫ్లెక్సిబుల్ అతుకుల ఆవిర్భావానికి దారితీసింది, ఇవి ఖచ్చితమైన కొలత మరియు పొజిషనింగ్‌లో విస్తృతమైన అనువర్తనాలను కనుగొన్నాయి. హైబ్రిడ్ మరియు ఏకపక్ష సౌకర్యవంతమైన అతుకుల ప్రయోజనాలపై ఆధారపడి, ఈ కాగితం ఏకపక్ష హైబ్రిడ్ ఫ్లెక్సిబుల్ కీలును ప్రతిపాదిస్తుంది, ఇది కాంపాక్ట్ నిర్మాణాలు మరియు పెద్ద స్థానభ్రంశాలతో సౌకర్యవంతమైన అతుకుల ఇంజనీరింగ్ అనువర్తనానికి ఒక నవల విధానాన్ని అందిస్తుంది.

ఏకపక్ష స్ట్రెయిట్-సర్కిల్-ఎల్లిప్స్ హైబ్రిడ్ కీలు యొక్క వశ్యత గణన గణన:

ఏకపక్ష స్ట్రెయిట్-సర్కిల్-ఎల్లిప్స్ హైబ్రిడ్ ఫ్లెక్సిబుల్ కీలు ఏకపక్ష స్ట్రెయిట్-సర్కిల్ కీలులో సగం మరియు ఏకపక్ష దీర్ఘవృత్తాకార కీలు సగం ఉంటుంది. దీని రేఖాగణిత పారామితులలో కీలు వెడల్పు (బి), కనీస మందం (టి), స్ట్రెయిట్-సర్కిల్ వ్యాసార్థం (ఆర్), కీలు పొడవు (ఎల్), ఎలిప్స్ (ఎమ్) యొక్క ప్రధాన అక్షం మరియు ఎలిప్స్ (ఎన్) యొక్క సెమీ-మైనర్ అక్షం ఉన్నాయి. సౌకర్యవంతమైన కీలు యొక్క విశ్లేషణ ఒక చిన్న-వివరణాత్మక కాంటిలివర్ పుంజం యొక్క umption హపై ఆధారపడి ఉంటుంది, కుడి ముగింపు స్థిరంగా మరియు శక్తి మరియు క్షణం వల్ల కలిగే వైకల్యం. అక్షసంబంధ లోడ్ యొక్క ప్రభావం పరిగణించబడుతుంది, అయితే కోత మరియు టోర్షన్ ప్రభావాలు నిర్లక్ష్యం చేయబడతాయి. క్యాసెట్ యొక్క రెండవ సిద్ధాంతం ప్రకారం, పాయింట్ 1 వద్ద కీలు యొక్క వైకల్యం మరియు అనువర్తిత లోడ్ మధ్య సంబంధాన్ని నిర్ణయించవచ్చు. ఈ సంబంధం మరియు కీలు యొక్క క్రాస్ సెక్షన్ యొక్క కోఆర్డినేట్ల ఆధారంగా వశ్యత గణన సూత్రం తీసుకోబడింది. సమగ్ర లెక్కల ద్వారా, ఏకపక్ష సరళ-సర్కిల్-ఎల్లిప్స్ హైబ్రిడ్ ఫ్లెక్సిబుల్ కీలు యొక్క వశ్యతను పొందవచ్చు.

ఉదాహరణ గణన మరియు పరిమిత మూలకం ధృవీకరణ:

ఎలిప్స్ యొక్క సెమీ-మైనర్ అక్షం (ఎన్) యొక్క విభిన్న విలువల కోసం ఉత్పన్నమైన వశ్యత గణన సూత్రాన్ని ఉపయోగించి ఉదాహరణ గణన జరుగుతుంది. ఫార్ములా యొక్క ఖచ్చితత్వాన్ని ధృవీకరించడానికి ఫలితాలను పరిమిత మూలకం విశ్లేషణ (FEA) ఫలితాలతో పోల్చారు. ఫలితాల యొక్క రెండు సెట్ల మధ్య లోపం 8%కన్నా తక్కువ ఉన్నట్లు కనుగొనబడింది, ఇది వశ్యత గణన సూత్రం యొక్క ప్రామాణికతను నిర్ధారిస్తుంది.

ఏకపక్ష స్ట్రెయిట్-సర్కిల్-ఎల్లిప్స్ యొక్క పనితీరు విశ్లేషణ:

కీలు యొక్క వశ్యత దాని పదార్థం మరియు నిర్మాణ పారామితుల ద్వారా ప్రభావితమవుతుంది. వశ్యత గణన సూత్రం సాగే మాడ్యులస్ (ఇ) కీలు యొక్క వెడల్పు (బి) కు విలోమానుపాతంలో ఉందని తెలుపుతుంది. స్ట్రెయిట్-సర్కిల్ వ్యాసార్థం (ఆర్), ఎలిప్స్ (ఎం) యొక్క సెమీ-మేజర్ అక్షం, ఎలిప్స్ (ఎన్) యొక్క సెమీ-మైనర్ అక్షం మరియు కనీస మందం (టి) వంటి ఇతర పారామితులు కూడా వశ్యతను ప్రభావితం చేస్తాయి. వశ్యత గణన సూత్రం యొక్క విశ్లేషణ దాని పారామితులు కీలు యొక్క కనీస మందం (t) మార్పులకు చాలా సున్నితంగా ఉన్నాయని చూపిస్తుంది.

పనితీరు:

ఏకపక్ష స్ట్రెయిట్-సర్కిల్-ఎల్లిప్స్ హైబ్రిడ్ ఫ్లెక్సిబుల్ కీలు సాహిత్యంలో ప్రతిపాదించిన డబుల్ సైడెడ్ స్ట్రెయిట్-సర్కిల్-ఎల్లిప్స్ హైబ్రిడ్ ఫ్లెక్సిబుల్ కీలుతో పోల్చారు. వశ్యత నిష్పత్తి పనితీరు సూచికగా ఉపయోగించబడుతుంది, దీనిని ద్వైపాక్షిక వశ్యతకు ఏకపక్ష వశ్యత యొక్క నిష్పత్తిగా నిర్వచించారు. ద్వైపాక్షిక హైబ్రిడ్ కీలుతో పోలిస్తే ఏకపక్ష హైబ్రిడ్ ఫ్లెక్సిబుల్ కీలు మెరుగైన భ్రమణ సామర్థ్యం మరియు లోడ్ సున్నితత్వాన్ని అందిస్తుందని ఫలితాలు చూపిస్తున్నాయి.

కాంపాక్ట్ నిర్మాణాలు మరియు పెద్ద స్థానభ్రంశాలు అవసరమయ్యే ఇంజనీరింగ్ అనువర్తనాల కోసం కొత్త రకం సౌకర్యవంతమైన కీలు, ఏకపక్ష హైబ్రిడ్ ఫ్లెక్సిబుల్ కీలు యొక్క ప్రతిపాదన కొత్త అవకాశాలను తెస్తుంది. వశ్యత గణన సూత్రం కార్ల్ యొక్క రెండవ సిద్ధాంతం ఆధారంగా తీసుకోబడింది మరియు పరిమిత మూలకం విశ్లేషణ ద్వారా ధృవీకరించబడుతుంది. కీలు యొక్క నిర్మాణ పారామితులు దాని వశ్యతను ప్రభావితం చేస్తాయి, కనీస మందం చాలా ముఖ్యమైన ప్రభావాన్ని చూపుతుంది. భ్రమణ సామర్థ్యం మరియు లోడ్ సున్నితత్వం పరంగా ఏకపక్ష హైబ్రిడ్ ఫ్లెక్సిబుల్ కీలు ద్వైపాక్షిక హైబ్రిడ్ కీలు కంటే మెరుగ్గా పనిచేస్తుంది. మొత్తంమీద, ఏకపక్ష హైబ్రిడ్ ఫ్లెక్సిబుల్ కీలు వివిధ ఇంజనీరింగ్ అనువర్తనాలకు మంచి అవకాశాలను అందిస్తుంది.