Резюме: Ротационната коравина на гъвкавата панта с нулева коравина е приблизително нула, което преодолява дефекта, че обикновените гъвкави панти изискват задвижващ момент и може да се приложи към гъвкави грайфери и други полета. Вземайки гъвкавите панти на вътрешния и външния пръстен под действието на чист въртящ момент като подсистема за положителна твърдост, изследователският механизъм за отрицателна твърдост и съвпадение на положителна и отрицателна твърдост могат да конструират гъвкава панта с нулева твърдост. Предложете механизъм за въртене с отрицателна коравина——Коляновия пружинен механизъм, моделиран и анализиран на отрицателните му коравини; чрез съпоставяне на положителната и отрицателната коравина, анализира влиянието на структурните параметри на коляновия пружинен механизъм върху качеството на нулева коравина; предложи линейна пружина с персонализирана твърдост и размер——Листови пружини с форма на диамант, беше установен моделът на твърдост и беше извършена проверка на симулацията на крайните елементи; накрая проектирането, обработката и тестването на компактен образец на гъвкава панта с нулева твърдост бяха завършени. Резултатите от теста показаха, че: под действието на чист въртящ момент,±18°В диапазона от ъгли на въртене, твърдостта на въртене на гъвкавата панта с нулева твърдост е средно с 93% по-ниска от тази на гъвкавите панти с вътрешен и външен пръстен. Конструираната гъвкава панта с нулева твърдост има компактна структура и висококачествена нулева твърдост; предложеният механизъм за въртене с отрицателна коравина и линейната пружина има голяма референтна стойност за изследване на гъвкав механизъм.

0 предговор

Гъвкава панта (лагер)

^[1-2]

Разчитайки на еластичната деформация на гъвкавата единица за предаване или преобразуване на движение, сила и енергия, тя се използва широко в прецизно позициониране и други области. В сравнение с традиционните твърди лагери, има момент на възстановяване, когато гъвкавата панта се завърти. Следователно задвижващият модул трябва да осигури изходящ въртящ момент за задвижване и да поддържа въртенето на гъвкавата панта. Гъвкава панта с нулева твърдост

^[3]

(Zero stiffness flexural pivot, ZSFP) е гъвкаво ротационно съединение, чиято ротационна коравина е приблизително нула. Този тип гъвкава панта може да остане на всяка позиция в рамките на диапазона на хода, известен също като гъвкава панта за статичен баланс

^[4]

, се използват най-вече в области като гъвкави грайфери.

Въз основа на концепцията за модулен дизайн на гъвкавия механизъм, цялата гъвкава система на пантите с нулева твърдост може да бъде разделена на две подсистеми с положителна и отрицателна твърдост, а системата с нулева твърдост може да бъде реализирана чрез съвпадение на положителна и отрицателна твърдост

^[5]

. Сред тях подсистемата за положителна твърдост обикновено е гъвкава панта с голям ход, като гъвкава панта с кръстосана тръстика

^[6-7]

, обобщена трикръстова тръстикова гъвкава панта

^[8-9]

и гъвкави панти с вътрешен и външен пръстен

^[10-11]

И т. н. Понастоящем изследванията върху гъвкавите панти са постигнали много резултати, следователно ключът към проектирането на гъвкави панти с нулева коравина е да се съчетаят подходящи модули с отрицателна коравина за гъвкави панти [3].

Гъвкавите панти с вътрешен и външен пръстен (Inner and outer ring flexural pivots, IORFP) имат отлични характеристики по отношение на твърдост, прецизност и температурен дрейф. Съвпадащият модул с отрицателна коравина осигурява метода на конструиране на гъвкавата панта с нулева коравина и накрая завършва дизайна, обработката на проби и тестването на гъвкавата панта с нулева коравина.

1 колянов пружинен механизъм

1.1 Дефиниция на отрицателна коравина

Общата дефиниция на коравина K е скоростта на промяна между натоварването F, понесено от еластичния елемент, и съответната деформация dx

K= dF/dx (1)

Когато увеличението на натоварването на еластичния елемент е противоположен на знака на съответното увеличение на деформация, това е отрицателна коравина. Физически отрицателната коравина съответства на статичната нестабилност на еластичния елемент

^[12]

.Механизмите за отрицателна твърдост играят важна роля в областта на гъвкавия статичен баланс. Обикновено механизмите с отрицателна коравина имат следните характеристики.

(1) Механизмът запазва определено количество енергия или претърпява определена деформация.

(2) Механизмът е в състояние на критична нестабилност.

(3) Когато механизмът е леко нарушен и напусне равновесното положение, той може да освободи по-голяма сила, която е в същата посока като движението.

1.2 Конструктивен принцип на гъвкава панта с нулева коравина

Гъвкавата панта с нулева твърдост може да бъде конструирана чрез използване на съвпадение на положителна и отрицателна твърдост и принципът е показан на фигура 2.

(1) Под действието на чист въртящ момент гъвкавите панти на вътрешния и външния пръстен имат приблизително линейна връзка въртящ момент-ъгъл на завъртане, както е показано на фигура 2а. Особено, когато пресечната точка е разположена на 12,73% от дължината на тръстиката, връзката въртящ момент-ъгъл на въртене е линейна

^[11]

, по това време моментът на възстановяване Mpivot (по посока на часовниковата стрелка) на гъвкавата панта е свързан с ъгъла на въртене на лагераθ(обратно на часовниковата стрелка) връзката е

Mpivot=(8EI/L)θ (2)

Във формулата E е еластичният модул на материала, L е дължината на тръстиката, а I е инерционният момент на сечението.

(2) Съгласно модела на твърдост на въртене на гъвкавите панти на вътрешния и външния пръстен, въртящият механизъм с отрицателна твърдост е съгласуван и неговите характеристики на отрицателна твърдост са показани на фигура 2b.

(3) С оглед на нестабилността на механизма за отрицателна коравина

^[12]

, твърдостта на гъвкавата панта с нулева твърдост трябва да бъде приблизително нула и по-голяма от нула, както е показано на фигура 2c.

1.3 Определение на коляновия пружинен механизъм

Според литературата [4] гъвкава панта с нулева коравина може да бъде конструирана чрез въвеждане на предварително деформирана пружина между движещото се твърдо тяло и фиксираното твърдо тяло на гъвкавата панта. За гъвкавата панта на вътрешния и външния пръстен, показана на ФИГ. 1, между вътрешния пръстен и външния пръстен е въведена пружина, т.е. въведен е пружинно-мотовилков механизъм (SCM). Позовавайки се на плъзгащия механизъм на манивела, показан на фигура 3, свързаните параметри на пружинния механизъм на коляновия механизъм са показани на фигура 4. Коляно-пружинният механизъм се състои от манивела и пружина (коравина е зададена като k). началният ъгъл е включеният ъгъл между манивелата AB и основата AC, когато пружината не е деформирана. R представлява дължината на манивела, l представлява дължината на основата и определя съотношението на дължината на манивелата като съотношението на r към l, т.е. = r/l (0<<1).

Конструкцията на коляно-пружинния механизъм изисква определяне на 4 параметъра: дължина на основата l, съотношение на дължината на коляно, начален ъгъл и твърдост на пружината K.

Деформацията на коляновия пружинен механизъм под сила е показана на фигура 5а, в момента М

_&гама;

Под действието манивелата се премества от първоначалното положение AB

_Бета

обърнете се към AB

_&гама;

, по време на процеса на въртене, включеният ъгъл на манивелата спрямо хоризонталното положение

_&гама;

наречен ъгъл на коляновия вал.

Качественият анализ показва, че манивелата се върти от AB (първоначално положение, M & гама; Нула) до AB0 (“мъртва точка”местоположение, М

_&гама;

е нула), коляновият пружинен механизъм има деформация с отрицателни характеристики на коравина.

1.4 Връзката между въртящия момент и ъгъла на въртене на коляновия пружинен механизъм

На фиг. 5, въртящият момент M & гама; по часовниковата стрелка е положителен, ъгълът на коляновия коляно & гама; обратно на часовниковата стрелка е положителен, а моментното натоварване M е моделирано и анализирано по-долу.

_&гама;

с колянов ъгъл

_&гама;

Връзката между процеса на моделиране е оразмерена.

Както е показано на Фигура 5b, уравнението за баланс на въртящия момент за манивела AB & е посочена гама.

Във формулата F & гама; е силата на възстановяване на пружината, d & гама; е Ф & гама; до точка А. Да приемем, че връзката изместване-натоварване на пружината е

Във формулата K е твърдостта на пружината (не непременно постоянна стойност),δ

х&гама;

е количеството деформация на пружината (съкратено до положително),δ

х&гама;

=|B

_Бета

C| – |B

_&гама;

C|.

Едновременен тип (3)(5), момент М

_&гама;

с ъгъл

_&гама;

Връзката е

1.5 Анализ на характеристиките на отрицателната твърдост на коляно-пружинния механизъм

За да се улесни анализът на характеристиките на отрицателната твърдост на коляновия пружинен механизъм (момент М

_&гама;

с ъгъл

_&гама;

връзка), може да се приеме, че пружината има линейна положителна коравина, тогава формула (4) може да бъде пренаписана като

Във формулата Kconst е константа, по-голяма от нула. След определяне на размера на гъвкавата панта се определя и дължината l на основата. Следователно, ако приемем, че l е константа, формула (6) може да бъде пренаписана като

където Kconstl2 е константа, по-голяма от нула, а моментният коефициент m & гама; има измерение едно. Отрицателните характеристики на коравина на коляновия пружинен механизъм могат да бъдат получени чрез анализиране на връзката между коефициента на въртящ момент m & гама; и ъгъла на завъртане & гама.

От уравнение (9), фигура 6 показва началния ъгъл =π връзка между m & гама; и съотношение на дължината на манивелата и ъгъл на въртене & гама;, & isin; [0,1, 0,9],& гама;& isin; [0, π]. Фигура 7 показва връзката между m & гама; и ъгъл на завъртане & гама; за = 0,2 и различно. Фигура 8 показва =π Когато при различни отношения между m & гама; и ъгъл & гама.

Съгласно дефиницията на коляновия пружинен механизъм (раздел 1.3) и формула (9), когато k и l са постоянни, m & гама; Свързано само с ъгъл & гама;, съотношение на дължината на манивела и начален ъгъл на коляно.

(1) Ако и само ако & гама; е равно на 0 илиπ или ,м & гама; е равно на нула; & гама; & isin;[0, ],m & гама; е по-голямо от нула; & гама; & е в;[π],м & гама; по-малко от нула. & isin;[0, ],m & гама; е по-голямо от нула; & гама;& е в;[π],м & гама; по-малко от нула.

(2) & гама; Когато [0, ], ъгълът на въртене & гама; увеличава, m & гама; нараства от нула до ъгъла на инфлексната точка & gamma;0 приема максималната стойност m & gamma;max и след това постепенно намалява.

(3) Диапазонът на характеристиката на отрицателната коравина на коляновия пружинен механизъм: & гама;& isin; [0, & gamma;0], в този момент & гама; се увеличава (обратно на часовниковата стрелка) и въртящият момент М & гама; увеличава (по часовниковата стрелка). Ъгълът на инфлексната точка & gamma;0 е максималният ъгъл на завъртане на характеристиката на отрицателната коравина на коляновия механизъм и & гама;0 & isin;[0, ];m & gamma;max е максималният коефициент на отрицателен момент. Като се има предвид и , извеждането на уравнение (9) дава & гама;0

(4) колкото по-голям е началният ъгъл, & гама; по-големият 0, m

_{&гама;макс}

по-голям.

(5) колкото по-голямо е съотношението на дължината, & гама; по-малката 0, m

_{&гама;макс}

по-голям.

По-специално, =πХарактеристиките на отрицателната твърдост на пружинния механизъм на коляновия механизъм са най-добри (диапазонът на отрицателния ъгъл на твърдост е голям и въртящият момент, който може да бъде осигурен, е голям). =πВ същото време, при различни условия, максималният ъгъл на въртене & гама на характеристиката на отрицателната коравина на коляновия пружинен механизъм; 0 и максималният отрицателен коефициент на въртящ момент m & гама; Макс. е посочен в таблица 1.

2 Конструкция на гъвкава панта с нулева коравина

Съвпадението на положителната и отрицателната твърдост на 2.1 е показано на фигура 9, n(n 2) групи от паралелни пружинни механизми на манивела са равномерно разпределени по обиколката, образувайки механизъм с отрицателна твърдост, съгласуван с гъвкавите панти на вътрешния и външния пръстен.

Използвайки гъвкавите панти на вътрешния и външния пръстен като подсистема с положителна коравина, конструирайте гъвкава панта с нулева коравина. За да постигнете нулева твърдост, съпоставете положителната и отрицателната твърдост

едновременно (2), (3), (6), (11) и & гама;=θ, натоварването F & може да се получи гама на пружината; и денивелацияδВръзката на х & гама; е

Съгласно раздел 1.5 диапазонът на отрицателния ъгъл на коравина на коляновия пружинен механизъм: & гама;& isin; [0, & гама; 0] и & гама;0 & isin;[0, ], ходът на гъвкавата панта с нулева коравина трябва да бъде по-малък от & gamma;0, I .e. пружината винаги е в деформирано състояние (δx&гама;≠0). Диапазонът на въртене на гъвкавите панти на вътрешния и външния пръстен е±0,35 rad(±20°), опростете тригонометричните функции sin & гама; и cos & гама; както следва

След опростяване, връзката натоварване-преместване на пружината

2.2 Анализ на грешката на модела за съвпадение на положителна и отрицателна коравина

Оценете грешката, причинена от опростената обработка на уравнение (13). Според действителните параметри на обработка на гъвкава панта с нулева твърдост (раздел 4.2): n = 3, l = 40 mm, =π, = 0.2, E = 73 GPa; Размерите на вътрешния и външния пръстен на гъвкавата панта са L = 46 mm, T = 0,3 mm, W = 9,4 mm; Формулите за сравнение (12) и (14) опростяват връзката на изместването на товара и относителната грешка на предните и задните пружини, както е показано съответно на фигури 10а и 10b.

Както е показано на фигура 10, & гама; е по-малко от 0,35 rad (20°), относителната грешка, причинена от опростената обработка на кривата натоварване-преместване, не надвишава 2,0%, а формулата

Опростената обработка на (13) може да се използва за конструиране на гъвкави панти с нулева коравина.

2.3 Характеристики на твърдостта на пружината

Ако приемем, че твърдостта на пружината е K, едновременните (3), (6), (14)

Според действителните параметри на обработка на гъвкава панта с нулева твърдост (раздел 4.2), кривата на промяна на твърдостта на пружината K с ъгъл & гама; е показано на фигура 11. По-специално, когато & gamma;= 0, K приема минималната стойност.

За удобство на дизайна и обработката, пружината приема линейна пружина с положителна твърдост, а твърдостта е Kconst. В целия ход, ако общата коравина на гъвкавата панта с нулева коравина е по-голяма или равна на нула, Kconst трябва да приеме минималната стойност на K

Уравнение (16) е стойността на коравина на линейната пружина с положителна коравина при конструирането на гъвкавата панта с нулева коравина. 2.4 Анализ на качеството на нулева коравина Връзката натоварване-преместване на конструираната гъвкава панта с нулева коравина е

Могат да се получат едновременно формули (2), (8), (16).

За да се оцени качеството на нулева твърдост, обхватът на намаляване на твърдостта на гъвкавата панта преди и след добавяне на отрицателния модул на твърдост се определя като качествен коефициент на нулева твърдостη

η Колкото по-близо до 100%, толкова по-високо е качеството на нулева коравина. Фигура 12 е 1-η Връзка със съотношението на дължината на манивелата и началния ъгъл η Той не зависи от броя n на паралелните коляно-пружинни механизми и дължината l на основата, но е свързан само със съотношението на дължината на коляно, ъгъла на въртене & гама; и началния ъгъл .

(1) Първоначалният ъгъл се увеличава и качеството на нулевата коравина се подобрява.

(2) Коефициентът на дължина се увеличава и качеството на нулева коравина намалява.

(3) Ъгъл & гама; се увеличава, качеството на нулева твърдост намалява.

За да се подобри качеството на нулева твърдост на гъвкавата панта с нулева твърдост, първоначалният ъгъл трябва да приеме по-голяма стойност; съотношението на дължината на манивелата трябва да бъде възможно най-малко. В същото време, според резултатите от анализа в раздел 1.5, ако е твърде малък, способността на коляново-пружинния механизъм да осигури отрицателна коравина ще бъде слаба. За да се подобри качеството на нулева твърдост на гъвкавата панта с нулева твърдост, първоначалният ъгъл =π, съотношение на дължината на манивела = 0,2, т.е. действителните параметри на обработка на гъвкава панта с нулева коравина на раздел 4.2.

Съгласно действителните параметри на обработка на гъвкавата панта с нулева коравина (раздел 4.2), съотношението въртящ момент-ъгъл между гъвкавите панти на вътрешния и външния пръстен и гъвкавата панта с нулева коравина е показано на фигура 13; намаляването на твърдостта е коефициентът на качество при нулева твърдостηВръзката с ъгъла & гама; е показано на фигура 14. Чрез Фигура 14: В 0,35 rad (20°) диапазон на въртене, твърдостта на гъвкавата панта с нулева твърдост е намалена средно с 97%; 0,26 rad(15°) ъгли, той е намален с 95%.

3 Проектиране на линейна пружина с положителна коравина

Конструкцията на гъвкава панта с нулева твърдост обикновено е след определяне на размера и твърдостта на гъвкавата панта и след това твърдостта на пружината в пружинния механизъм на коляновия механизъм се обръща, така че изискванията за твърдост и размер на пружината са относително строги. В допълнение, началният ъгъл =π, от Фигура 5а, по време на въртенето на гъвкавата панта с нулева коравина, пружината винаги е в компресирано състояние, т.е.“Компресионна пружина”.

Твърдината и размерът на традиционните компресионни пружини са трудни за прецизно персонализиране и в приложенията често се изисква направляващ механизъм. Следователно се предлага пружина, чиято твърдост и размер могат да бъдат персонализирани——Ресорен шнур с форма на диамант. Листовата пружина с форма на диамант (Фигура 15) е съставена от множество листови пружини с форма на диамант, свързани последователно. Той има характеристиките на свободен структурен дизайн и висока степен на персонализиране. Технологията му на обработка е в съответствие с тази на гъвкавите панти и двете се обработват чрез прецизно рязане на тел.

3.1 Модел на натоварване и изместване на ромбовидна листова пружина

Поради симетрията на ромбичната листова пружина, само една листова пружина трябва да бъде подложена на анализ на напрежението, както е показано на фигура 16. α е ъгълът между ябълката и хоризонталата, дължината, ширината и дебелината на ябълката са съответно Ld, Wd, Td, f е унифицираното по размери натоварване върху ромбовидната листова пружина,δy е деформацията на ромбичната листова пружина в посока y, силата fy и моментът m са еквивалентни натоварвания върху края на единична пластина, fv и fw са съставните сили на fy в координатната система wov.

Съгласно теорията за деформацията на гредата на AWTAR [13], унифицираната по размери връзка товар-изместване на единична тръстика

Поради връзката на ограничаване на твърдото тяло върху тръстиката, крайният ъгъл на тръстиката преди и след деформация е нула, т.е.θ = 0. Едновременно (20) (22)

Уравнение (23) е моделът за унифициране на размерите натоварване-изместване на ромбична листова пружина. n2 ромбични листови пружини са свързани последователно и неговият модел на натоварване-изместване е

От формула (24), когатоαКогато d е малко, твърдостта на ромбовидната листова пружина е приблизително линейна при типични размери и типични натоварвания.

3.2 Симулационна проверка на модела чрез крайни елементи

Извършва се проверка чрез симулация с крайни елементи на модела товар-преместване на ромбовидната листова пружина. Използвайки ANSYS Mechanical APDL 15.0, параметрите на симулацията са показани в таблица 2 и се прилага налягане от 8 N към листовата пружина с форма на диамант.

Сравнението между резултатите от модела и резултатите от симулацията на връзката товар-изместване на ромбовидната листова пружина е показано на фиг. 17 (оразмеряване). За четири ромбовидни листови пружини с различни ъгли на наклона относителната грешка между модела и резултатите от симулацията с крайни елементи не надвишава 1,5%. Валидността и точността на модела (24) е проверена.

4 Проектиране и изпитване на гъвкава панта с нулева коравина

4.1 Параметърен дизайн на гъвкава панта с нулева коравина

За да се проектира гъвкава панта с нулева коравина, конструктивните параметри на гъвкавата панта трябва първо да се определят според условията на експлоатация и след това съответните параметри на пружинния механизъм на коляновия вал трябва да се изчислят обратно.

4.1.1 Параметри на гъвкавите панти

Пресечната точка на гъвкавите панти на вътрешния и външния пръстен е разположена на 12,73% от дължината на тръстиката и нейните параметри са показани в таблица 3. Замествайки в уравнение (2), съотношението въртящ момент-ъгъл на въртене на гъвкавите панти на вътрешния и външния пръстен е

4.1.2 Параметри на механизма за отрицателна твърдост

Както е показано на фиг. 18, като броят n на коляновите пружинни механизми е равен на 3, дължината l = 40 mm се определя от размера на гъвкавата панта. съгласно заключението на раздел 2.4, началният ъгъл =π, коефициент на дължина на манивела = 0,2. Съгласно уравнение (16), твърдостта на пружината (т.е. диамантена листова пружина) е Kconst = 558,81 N/m (26)

4.1.3 Параметри на низа на диамантена листова пружина

с l = 40 mm, =π, = 0,2, първоначалната дължина на пружината е 48 mm, а максималната деформация (& gamma;= 0) е 16 mm. Поради структурни ограничения е трудно една ромбовидна листова пружина да произведе толкова голяма деформация. Използвайки четири ромбовидни листови пружини последователно (n2 = 4), твърдостта на единична ромбовидна листова пружина е

Kd=4Kconst=2235,2 N/m (27)

Според размера на механизма за отрицателна коравина (Фигура 18), предвид дължината, ширината и ъгъла на наклона на тръстиката на ромбовидната листова пружина, тръстиката може да бъде изведена от формула (23) и формулата за коравина (27) на ромбовидната листова пружина Деб. Структурните параметри на ромбовидните листови пружини са изброени в таблица 4.

повърхност4

В обобщение, всички параметри на гъвкавата панта с нулева коравина, базирана на коляновия пружинен механизъм, са определени, както е показано в таблица 3 и таблица 4.

4.2 Проектиране и обработка на образец на гъвкава панта с нулева коравина Вижте литературата [8] за метода на обработка и изпитване на гъвкавата панта. Гъвкавата панта с нулева твърдост е съставена от механизъм с отрицателна твърдост и гъвкава панта с вътрешен и външен пръстен паралелно. Структурният дизайн е показан на фигура 19.

Гъвкавите панти на вътрешния и външния пръстен и ромбовидните пружинни струни се обработват от прецизни машини за рязане на тел. Гъвкавите панти на вътрешния и външния пръстен се обработват и сглобяват на слоеве. Фигура 20 е физическата картина на три комплекта листови пружинни струни с форма на диамант, а Фигура 21 е сглобената нулева твърдост. Физическата картина на пробата на гъвкавата панта.

4.3 Платформата за изпитване на твърдост на въртене на гъвкавата панта с нулева твърдост Позовавайки се на метода за изпитване на твърдост на въртене в [8], платформата за изпитване на твърдост на въртене на гъвкавата панта с нулева твърдост е изградена, както е показано на фигура 22.

4.4 Обработка на експериментални данни и анализ на грешките

Ротационната твърдост на гъвкавите панти на вътрешния и външния пръстен и гъвкавите панти с нулева твърдост беше тествана на тестовата платформа и резултатите от теста са показани на Фигура 23. Изчислете и начертайте качествената крива на нулева твърдост на гъвкавата панта с нулева твърдост съгласно формула (19), както е показано на фиг. 24.

Резултатите от теста показват, че твърдостта на въртене на гъвкавата панта с нулева твърдост е близка до нула. В сравнение с гъвкавите панти на вътрешния и външния пръстен, гъвкавата панта с нулева твърдост±0,31 рад(18°) твърдостта е намалена средно с 93%; 0,26 rad (15°), твърдостта е намалена с 90%.

Както е показано на фигури 23 и 24, все още има известна разлика между резултатите от изпитването на качеството на нулева твърдост и резултатите от теоретичния модел (относителната грешка е по-малка от 15%) и основните причини за грешката са следните.

(1) Грешката на модела, причинена от опростяването на тригонометричните функции.

(2) Триене. Има триене между струната на диамантената листова пружина и монтажния вал.

(3) Грешка при обработката. Има грешки в реалния размер на гъдулката и т.н.

(4) Грешка при сглобяване. Пролуката между монтажния отвор на ромбовидната листова пружина и вала, монтажната междина на устройството за тестова платформа и др.

4.5 Сравнение на производителността с типична гъвкава панта с нулева твърдост В литературата [4] гъвкава панта с нулева твърдост ZSFP_CAFP е конструирана с помощта на огъващ се шарнир с напречна ос (CAFP), както е показано на фигура 25.

Сравнение на гъвкавата панта с нулева коравина ZSFP_IORFP (фиг. 21) и ZSFP_CAFP (фиг. 25), конструиран с помощта на гъвкавите панти на вътрешния и външния пръстен

(1) ZSFP_IORFP, структурата е по-компактна.

(2) Ъгловият диапазон на ZSFP_IORFP е малък. Обхватът на ъглите е ограничен от обхвата на ъглите на самата гъвкава панта; ъгловият диапазон на ZSFP_CAFP80°, ZSFP_IORFP ъглов диапазон40°.

(3) ±18°В диапазона от ъгли ZSFP_IORFP има по-високо качество на нулева коравина. Средната твърдост на ZSFP_CAFP е намалена с 87%, а средната твърдост на ZSFP_IORFP е намалена с 93%.

5 заключение

Вземайки гъвкавата панта на вътрешния и външния пръстен при чист въртящ момент като подсистема с положителна твърдост, е извършена следната работа, за да се конструира гъвкава панта с нулева твърдост.

(1) Предложете механизъм за въртене с отрицателна коравина——За коляновия пружинен механизъм беше създаден модел (Формула (6)), за да се анализира влиянието на структурните параметри върху отрицателните му характеристики на твърдост и беше даден обхватът на неговите отрицателни характеристики на твърдост (Таблица 1).

(2) Чрез съпоставяне на положителните и отрицателните твърдости се получават характеристиките на твърдост на пружината в коляновия пружинен механизъм (Уравнение (16)) и се установява моделът (Уравнение (19)) за анализиране на ефекта от структурните параметри на коляновия пружинен механизъм върху качеството на нулева твърдост на гъвкавата панта с нулева твърдост Влияние, теоретично, в рамките на наличния ход на гъвкавата панта на вътрешния и външния пръстен (±20°), средното намаляване на твърдостта може да достигне 97%.

(3) Предложете персонализирана твърдост“пролет”——Създадена е ромбовидна листова пружина, за да се установи нейният модел на коравина (Уравнение (23)) и е проверена чрез метода на крайните елементи.

(4) Завърши проектирането, обработката и тестването на компактен образец на гъвкава панта с нулева твърдост. Резултатите от теста показват, че: под действието на чист въртящ момент, на36°В диапазона от ъгли на въртене, в сравнение с гъвкавите панти на вътрешния и външния пръстен, твърдостта на гъвкавите панти с нулева твърдост е намалена средно с 93%.

Конструираната гъвкава панта с нулева твърдост е само под действието на чист въртящ момент, който може да реализира“нулева твърдост”, без да се отчита случаят на сложни условия на натоварване на лагера. Следователно, конструкцията на гъвкави панти с нулева коравина при сложни условия на натоварване е фокусът на по-нататъшните изследвания. В допълнение, намаляването на триенето, което съществува по време на движението на гъвкавите панти с нулева твърдост, е важна посока за оптимизиране на гъвкавите панти с нулева твърдост.

препратки

[1] HOWELL L L. Съвместими механизми [M]. Ню Йорк: Джон Уайли&Sons, Inc, 2001 г.

[2] Yu Jingjun, Pei Xu, Bi Shusheng и др. Напредък на изследванията върху методите за проектиране на гъвкав шарнирен механизъм [J]. Китайски журнал за машинно инженерство, 2010, 46(13):2-13. Y u jin шампион, PEI X U, BIS кол, ETA нагоре. Най-съвременен метод за проектиране на механизми за огъване [J]. Journal of Mechanical Engineering, 2010, 46(13):2-13.

[3] MORSCH F M, Herder J L. Проектиране на общо съвместимо съединение с нулева твърдост [C]// ASME International Design Engineering Conferences. 2010:427-435.

[4] MERRIAM E G, Howell L L. Безразмерен подход за статично балансиране на ротационни флексури [J]. Механизъм & Теория на машините, 2015, 84(84):90-98.

[5] HOETMER K, Woo G, Kim C, et al. Градивни елементи на отрицателна коравина за статично балансирани съвместими механизми: проектиране и тестване [J]. Вестник на механизмите & Роботика, 2010, 2(4):041007.

[6] ДЖЕНСЪН Б.Д., Хауъл Л.Л. Моделиране на огъващи шарнири с напречна ос [J]. Механизъм и теория на машините, 2002, 37(5):461-476.

[7] WITTRICK W H. Свойствата на кръстосаните шарнири за огъване и влиянието на точката, в която лентите се пресичат [J]. The Aeronautical Quarterly, 1951, II: 272-292.

[8] l IU l, BIS, ян Q, ETA. Проектиране и експеримент на обобщени шарнири за огъване на тройна кръстосана пружина, приложени към ултрапрецизните инструменти [J]. Преглед на научните инструменти, 2014, 85 (10): 105102.

[9] Yang Qizi, Liu Lang, Bi Shusheng и др. Изследване на характеристиките на ротационна коравина на обобщена трикръстосана гъвкава панта [J]. Китайски журнал за машинно инженерство, 2015, 51 (13): 189-195.

yang Q I дума, l IU Lang, BIS глас, ETA. Характеризиране на твърдостта на въртене на генерализирани тройни напречни пружини за огъване [J]. Journal of Mechanical Engineering, 2015, 51 (13): 189-195.

[10] l IU l, Zhao H, BIS, ETA. Изследване на сравнение на производителността на топологичната структура на кръстосани пружинни гъвкави опори[C]// ASME 2014 Международни технически конференции по проектиране и конференция за компютри и информация в инженерството, август 17–20, 2014, Бъфало, Ню Йорк, САЩ. ASME, 2014 : V05AT08A025.

[11] l IU l, BIS, ян Q. Характеристики на твърдост на вътрешния–шарнири за огъване на външния пръстен, приложени към ултрапрецизните инструменти [J]. АРХИВ Сборници на Института на машинните инженери, част C, Journal of Mechanical Engineering Science 1989-1996 (томове 203-210), 2017:095440621772172.

[12] SANCHEZ J A G. Критерии за статично балансиране на съвместими механизми[C]// ASME 2010 Международни технически конференции по проектиране и конференция за компютри и информация в инженерството, август 15–18, 2010, Монреал, Квебек, Канада. ASME, 2010:465-473.

[13] AWTAR S, Sen S. Обобщен модел на ограничение за двумерни огъвания на греда: нелинейна формулировка на енергията на деформация [J]. Journal of Mechanical Design, 2010, 132: 81009.

За автора: Би Шушенг (автор-кореспондент), мъж, роден през 1966 г., доктор, професор, докторант. Основната му изследователска насока е напълно гъвкав механизъм и бионичен робот.

Каква по-добра шина за плъзгащи се врати за гардероб има?

част1 гардероб плъзгаща се врата цена

Качествените плъзгащи се врати за гардероб имат високо техническо съдържание, но за потребителите е трудно да ги разпознаят по външния вид. Всъщност можете да усетите и изпитате неговия плъзгащ ефект лично. Качествените плъзгащи се врати на гардероба няма да бъдат твърде хлъзгави при плъзгане. Лека и не много тежка, но с определено тегло на вратата, няма вибрации при плъзгане, гладка и текстурирана. Цената на плъзгащите се врати за гардероб винаги ще се влияе от материала, размера и марката, така че ценовият диапазон е сравнително голям Цената на плъзгащата се врата за гардероб

part2 Материал за плъзгаща се врата на гардероб

Понастоящем материалът на плъзгащите се врати на гардероба е основно меламинова плоскост, а някои са под формата на дъска и стъкло. Домашните меламинови плоскости като Lushuihe са добри. Изработката на плъзгащи се врати за гардероб по поръчка и производството на място имат своите предимства. , има основно стилове, които могат да бъдат избрани за изработени по поръчка модели и могат да се променят гъвкаво на място. Трябва да обърнете внимание на избора на врати по поръчка, за да не бъдат калпави. Материал на плъзгащата се врата на гардероба

part3 размер на плъзгащата се врата на гардероба

Размерът на релсовата кутия в горната част на плъзгащата се врата трябва да бъде 12 см височина и 9 см ширина. Подобно на кутия за завеси, релса е монтирана в кутията на пистата и плъзгащата се врата може да бъде окачена на пистата. Когато височината на вратата е по-ниска от 1,95 метра, хората се чувстват много депресирани. Следователно при изработка на плъзгаща се врата височината трябва да бъде минимум 19512=207см. Размерът на плъзгащата се врата на гардероба

част4 релса за плъзгаща се врата на гардероб

Когато монтирате релсата на плъзгащата се врата, фиксирайте горната релса, закачете 3 точки в двата края и средната точка на горната релса с гравитационен конус (окачен чук), начертайте 3,3-точкова фиксирана повърхност на земята с маслена писалка , монтирайте горната релса и след това с лице към горната релса Поставете висящ чук на земята в централната точка на релсата, поставете вертикални линии в двата края на релсата и фиксирайте долната релса в тези три точки, така че да гарантирате че горната и долната релса са напълно успоредни и плъзгащата се врата е в най-добро състояние. коловоз за плъзгаща се врата на гардероб

Метод за поддръжка на плъзгаща се врата на гардероб Как да инсталирате плъзгаща се врата на гардероб Предпазни мерки за инсталиране на релса

1. Обобщение на методите за поддръжка на плъзгащи се врати за гардероби

1. Поддръжка на плъзгаща се врата на гардероб - конвенционален метод

(1) В горната част на вратата на плъзгащата се врата с висяща релса има винт, който се използва главно за фиксиране на плъзгащата се релса. След като премахнете винтовете от двете страни на вратата, опитайте да повдигнете вратата и да я фиксирате в съответната позиция, след което използвайте отвертка, за да фиксирате плъзгащата се релса. Плъзнете се в обратната посока на пистата.

(2) Когато двете макари са разделени, вратата автоматично ще падне. Трябва да го държите сами, да не наранявате хора и да не удряте земята директно. Необходимите аксесоари за плъзгащи се врати и прозорци са с ролки. Поради различното качество, цената е много различна. голяма разлика.

(3) Добрите топлоизолирани счупени мостови врати и прозорци от кухо стъкло обикновено струват около 7 юана всяка. Срокът на експлоатация на шайбата е ограничен. След определен брой години употреба трябва да го проверите сами.

2. Поддръжка на плъзгащи се врати на гардероб - общ метод

След като отделите ролката, не обръщайте посоката на ролката, ще намерите малка следа в горната част на плъзгащата се врата, това е проблемът с повредата, опитайте се да използвате метода за фиксиране на вратата и след това я инсталирайте обратно според оригиналния метод.

3. Поддръжка на гардеробни плъзгащи врати - професионална поддръжка

(1) Ако наистина не можете да го разрешите сами, можете да намерите майстор следпродажбено обслужване, който да го реши. Това е съдържанието на услугата, на което трябва да се насладите и можете да спестите сума пари.

(2) При монтиране на плъзгащата се врата с окачена релса трябва да се остави ширината на две врати. Когато пространството отпред и отзад е сравнително малко, можете да обмислите използването на плъзгаща се врата с висяща релса.

(3) Когато инсталирате плъзгащи се врати, опитайте се да намалите причината за шума. Качеството на окачващата релса трябва да е добро и носещата способност трябва да е силна, в противен случай това ще повлияе на по-късната употреба.

2. Въпроси, изискващи внимание при монтажа на плъзгащи се релси за плъзгащи се врати на гардероб

1. Плъзгащата се врата е в контакт със стената или двете страни на корпуса на шкафа. В контактната позиция не трябва да има други предмети, които да блокират затварянето на плъзгащата се врата.

2. Позицията на чекмеджето в шкафа трябва да избягва пресичането на плъзгащи се врати и трябва да е с 1 см по-висока от долната плоча; чекмеджето в шкафа със сгъваема врата трябва да е на разстояние най-малко 15 см от страничната стена, обърнете внимание на превключвателя и контакта на стената, ако е блокиран Когато плъзгащата се врата е затворена, нейната позиция трябва да се промени навреме съответно .

Сега персонализирането на цялата къща е преобладаващо на пазара, много марки и небрандове са луди да се установят, пазарната цена е хаотична и качеството също е неравномерно. Нека да разгледаме на какво трябва да се обърне внимание при избора на мебели по поръчка?

Вторият хардуер аксесоари ролки и водещи релси

Освен плочите, мебелите по поръчка са обков, голяма част са плочите, но ролята на обкова е и завършекът. Качеството на обкова пряко влияе върху живота на мебелите. На пазара има много повече видове хардуер, отколкото плочи. Много, днес ще разгледаме един от ролки и релси за плъзгащи се врати на гардероба.

Ролките и водещите релси в гардероба с плъзгащи се врати са най-често използваните аксесоари, така че тяхното качество пряко влияе върху експлоатационния живот на гардероба. Качеството също е неравномерно на пазара, а цени има всякакви. И така, какво точно трябва да има? Функциите и материалите могат да отговорят на нуждите на обществеността.

Пътеката на плъзгащата се врата може грубо да бъде разделена на: две посоки могат да бъдат избутани и изтеглени, еднопосочно натискане и издърпване и стил на сгъване, клиентите могат да избират според действителната ситуация.

Ролката в ролката на плъзгащата се врата е много важен аксесоар в плъзгащата се врата. Когато купувате, трябва да знаете какъв е вашият материал. Настоящият материал на макарата е разделен на три вида: пластмасова макара, която е твърда, но крехка. Използване След определен период от време плъзгащата се врата няма да бъде гладка; качеството на металната шайба е по-добро, но шумът е много силен; стъклената макара е най-добрата от тези три макари, с отлична здравина и устойчивост на износване и е много удобна за бутане и дърпане и има дълъг експлоатационен живот.

Водещите релси за плъзгащи се врати са по-важни за плъзгащите се врати. Различното качество на материала влияе върху различното качество и ефект на използване на плъзгащите се врати, а експлоатационният живот на висококачествените материали за плъзгащи се врати ще бъде по-дълъг. Най-важното нещо за пистата е дали може да бъде съвместима с Ролката пасва идеално и размерът е точен. Това е най-важното. Такава плъзгаща се врата се плъзга гладко, има добра абсорбция на удари и шумоустойчивост и има по-добър заглушаващ ефект. Когато потребителите избират релси за плъзгащи се врати, те трябва да изберат водеща релса с добро качество, подходяща за вашия тип къща, да изберете водеща релса, която е устойчива на износване, не се деформира лесно и има добро усещане за натискане и издърпване.

За други подробности, дали водачите и ролките се почистват лесно, дали са тихи, дали има ключалки и вътрешни структури, дали са устойчиви на висока температура и окисляване, трябва да се попита ясно. Какъв е размерът на релсата на плъзгащата се врата на гардероба?

Общата пътека на плъзгащата се врата е 84 мм, а общо запазената позиция е 100 мм. Сега има ширина на коловоза от 70 mm, но рамката на плъзгащата се врата, съответстваща на този коловоз, също е съвпадаща.

Височината на вратата е за предпочитане над 207 см, така че цялата стая да не изглежда твърде потискаща. Най-добрият размер на плъзгащата се врата е около 80 см на 200 см, така че височината на вратата да е много стабилна и да изглежда добре.

Потребителите трябва да знаят кои релси са налични, преди да разберат размера на релсата на плъзгащата се врата. Трасето на плъзгащата се врата може грубо да се раздели на: коловоз, който може да се бута и дърпа в две посоки, еднопосочен и сгъваема плъзгаща се врата. Сред тези три вида сгъваемата плъзгаща се врата ще спести място. Ако потребителят избере да направи плъзгаща се врата, височината на вратата трябва да бъде над 207 см, така че цялата стая да не изглежда твърде потискаща. Най-добрият размер на релсата на плъзгащата се врата е 80 cm x С височина от около 200 cm, вратата е много стабилна и изглежда добре.

Разбира се, има и много големи къщи (декорация на големи къщи). Ако тези потребители искат да направят много висок размер на плъзгащата се врата, те трябва да обърнат внимание на това, защото вратата е много висока и ако често се бута и дърпа, самата врата ще се повреди. Ако е твърде високо, ще бъде нестабилно и е по-вероятно вратата да падне. Ако някои плъзгащи се врати са добре направени, това може да накара хората визуално да видят, че стаята става по-голяма, например в кухнята (изображения за кухненска декорация) ), използвайки отворената плъзгаща се врата, която не само има обработка на преграда (изображения за декорация на преграда ), но също така прави цялото пространство по-голямо. Следователно потребителите трябва да обърнат повече внимание на избора на материали за плъзгащи се врати. Плъзгащите се врати от различни материали имат различни ефекти, но най-добре е да не избирате напълно прозрачно стъкло, което е склонно към светлинно замърсяване.

На пазара има три вида макари: пластмасови макари, метални макари и макари от фибростъкло. Например, някои големи марки като врати и прозорци Meizhixuan използват ролки от въглеродни фибростъкло.

1. Металната ролка има много силна товароносимост и може да издържи голяма сила на триене и натиск и не е лесно да се деформира.

2. Гуменото колело е изработено от въглеродно фибростъкло или найлонов материал, което може да направи дейностите по бутане и дърпане много гладки и не е лесно да се издават резки звуци от триене.

3. Ролки от стъклени влакна, този материал е най-често срещаният при използването на плъзгащи се врати за гардероби, тъй като не е лесно да се деформира и плъзгането също е много гладко.

Разширена информация:

Макарите от фибростъкло са добри. В момента на пазара обикновено има два вида макари: пластмасови макари и макари от фибростъкло. Пластмасовите макари са твърди, но лесно се чупят. След дълго време на употреба те ще станат стипчиви и усещането за натискане и издърпване ще стане много лошо. Цената Освен това е по-евтино; макарата от фибростъкло има добра издръжливост, устойчивост на износване, гладко плъзгане и издръжливост. Когато купувате, не забравяйте да разпознаете материала на макарата.

Въпроси, на които трябва да се обърне внимание при монтажа на плъзгащата се врата на гардероба

В днешно време всички семейства обичат да персонализират гардероби. Като фасада на гардероба, плъзгащата се врата е най-интуитивният фактор, влияещ върху цялостния стил и външен вид на гардероба, а плъзгащата се врата също е една от частите на гардероба, които най-вероятно влизат в контакт с човешкото тяло и предмети в живота. За много потребители има известно объркване относно инсталирането на плъзгащи се врати за гардероб. Същността на монтажа на гардеробни плъзгащи врати се крие в монтажа на релси. Ето защо, позволете ми да ви представя следващия.

Монтаж на плъзгаща се врата на гардероб

Подробно обяснение.

Шината на плъзгащата се врата е основният компонент на плъзгащата се врата. Най-важното при монтирането на плъзгащата се врата е

Монтаж на плъзгаща се врата на гардероб

, релсовият монтаж е почти завършен.

1. Размерът на релсовата кутия в горната част на плъзгащата се врата трябва да бъде 12 см височина и 9 см ширина. Подобно на кутия за завеси, релса е монтирана в кутията на пистата и плъзгащата се врата може да бъде окачена на пистата. Когато височината на вратата е по-ниска от 1,95 метра, това кара хората да се чувстват депресирани. Следователно, когато се прави плъзгаща се врата, височината трябва да бъде най-малко 19512=207 cm или повече.

2. Златният размер на нормална врата е около 80 см 200 см. Под тази конструкция вратата е относително стабилна и красива. Следователно съотношението на ширината към височината на плъзгащата се врата трябва да бъде подобно на златния размер.

3. Използвайте внимателно плъзгащата се врата от пода до върха (отворена кутия за коловози). Поради прекомерното люлеене при бутане и дърпане, плъзгащата се врата лесно се деформира с времето. След деформация вратата не може да се отвори, което означава, че не може да бъде ремонтирана и не може да се използва.

4. Накрая монтирайте релсата на плъзгащата се врата: фиксирайте горната релса, закачете 3 точки в двата края и средната точка на горната релса с гравитационен конус (окачен чук), начертайте 3,3-точкова фиксирана повърхност на земята с масло писалка, монтирайте горната релса и след това поставете висящ чук на земята срещу централната точка на горната релса, поставете вертикални линии в двата края на релсата и фиксирайте долната релса върху тези 3 точки, така че да сте сигурни, че горните и долните коловози са напълно успоредни, а плъзгащата се врата е в най-добра позиция. състояние.

да се гарантира

Монтаж на плъзгаща се врата на гардероб

Плавният напредък трябва да обърне внимание на следните точки

1. Тъй като плъзгащата се врата е в контакт със стената или двете страни на тялото на шкафа, не трябва да има други предмети, които да блокират затварянето на плъзгащата се врата в контактната позиция. Например позицията на чекмеджето в шкафа трябва да избягва пресичането на плъзгащи се врати и да е по-високо от долната плоча с поне 1 см; чекмеджето в шкафа със сгъваема врата е на разстояние най-малко 15 см от страничната стена. Тук обърнете специално внимание на ключа и контакта на стената. Ако затварянето на плъзгащата се врата е блокирано, трябва да смените позицията на ключа и контакта.

2. Без значение какъв материал правите на земята, трябва да сте сигурни, че е равен, а четирите стени на отвора на вратата също трябва да се поддържат хоризонтални и вертикални. В противен случай вратата ще бъде изкривена след монтажа. Регулируемата грешка не е по-голяма от 10 mm.

3. Моля, не монтирайте ъгловата линия в позицията за монтаж. Гипсовата линия може да се монтира върху уплътнителната плоча над килера. Ако вратата е директно отгоре, не монтирайте гипсовата линия. За килими с дебелина по-малка от 5 mm, отрежете килима на мястото и го залепете директно. Ако килимът с дебелина над 5 mm е монтиран на долната релса, той може директно да се фиксира върху килима с винтове ; ако се монтира с единична релса, килимът на позицията трябва да се отреже, като върху килима предварително се постави дървена лента с дебелина 3-5 мм, така че монорелсата да се залепи директно отгоре.

И накрая, топло напомняне,

коловоз за плъзгаща се врата на гардероб

Важно е, така че го правим

Монтаж на плъзгаща се врата на гардероб

По-добре е да сте по-предпазливи. Надявам се, че инсталирането на плъзгащи се врати на гардероба, което представих днес, ще бъде полезно за всички.

Какви са стъпките за монтаж на гардероб с плъзгащи се врати

Стъпки за монтаж на плъзгаща се врата на гардероб;

1. Размерът на релсовата кутия в горната част на плъзгащата се врата трябва да бъде 12 см височина и 9 см ширина. Подобно на кутия за завеси, релса е монтирана в кутията на пистата и плъзгащата се врата може да бъде окачена на пистата. Когато височината на вратата е по-ниска от 1,95 метра, това кара хората да се чувстват много депресирани. Следователно при изработка на плъзгаща се врата височината трябва да е минимум 19512=207см.

2. Златният размер на нормална врата е около 80 см х 200 см. Под тази конструкция вратата е относително стабилна и в същото време красива. Следователно съотношението на ширината към височината на плъзгащата се врата трябва да бъде подобно на златния размер.

3. Използвайте плъзгащата се врата от пода до върха с повишено внимание (отворена кутия за коловози). Поради прекомерното люлеене при бутане и дърпане, плъзгащата се врата лесно се деформира с времето. След деформация вратата не може да се отвори, което означава, че не може да бъде ремонтирана и не може да се използва.

4. Когато монтирате релсата на плъзгащата се врата, фиксирайте горната релса, закачете 3 точки в двата края и средната точка на горната релса с гравитационен конус (висящ чук) и начертайте 3,3-точкова фиксирана повърхност на земята с маслена писалка, монтирайте горната релса и след това поставете висящ чук на земята в центъра на горната релса, поставете вертикални линии в двата края на релсата и фиксирайте долната релса в тези три точки, за да сте сигурни, че горната и долната релса са напълно успоредна, а плъзгащата се врата е в най-добро състояние. нагоре.