Návrh a analýza nového rovného kulatého flexibilního pantu_Hinge znalost

Revidováno

Abstraktní:

Pro dosažení flexibilního závěsu se zlepšenou flexibilitou a vyšší přesností otáčení byl vyvinut nový design pro rovný kruhový flexibilní závěs. Flexibilita, přesnost a únavová životnost tohoto nového závěsu byly porovnány a analyzovány s tradičním rovným kruhovým flexibilním závěsem. Výsledky ukázaly, že nový rovný kruhový ohebný závěs vykazoval větší flexibilitu a vyšší přesnost otáčení ve srovnání s tradičním závěsem. Únavová životnost obou pantů je téměř nekonečná. Celkově nový flexibilní závěs překonal tradiční závěs a splnil požadavky na design.

1.

Flexibilní panty byly předmětem rozsáhlého výzkumu kvůli jejich aplikacím v mikroelektromechanických systémech, přesné instrumentaci a mikromanipulaci. Tyto panty jsou malé velikosti, bez mezer, bez mechanického tření a jsou vysoce citlivé. Výzkumníci projevili zájem o konstrukci flexibilních závěsů [1-3]. Mezi kritické vlastnosti pružných závěsů patří tuhost (flexibilita), přesnost a charakteristiky napětí [4-5]. Vzhledem k tomu, že flexibilní závěsy jsou ve srovnání s tuhými konstrukcemi náchylné k únavovému selhání, je během fáze návrhu nezbytná únavová analýza [6-7].

V tomto příspěvku je představen nový návrh přímého kruhového ohebného závěsu. Flexibilita, přesnost a únavová životnost tohoto závěsu jsou analyzovány pomocí softwaru konečných prvků Workbench 15.0. Výkon nového pantu je porovnán s výkonem tradičního rovného kruhového flexibilního pantu.

2. Analýza výkonu pantů

Pro návrh spolehlivého flexibilního závěsu je nezbytné analyzovat jeho základní vlastnosti. Mezi primární výkonnostní parametry flexibilního závěsu patří flexibilita, přesnost a únavová životnost.

2.1 Analýza flexibility

Pružnost (tuhost) je zásadním konstrukčním parametrem pro flexibilní závěsy. Rovnice (1) ukazuje, že když ostatní parametry zůstávají konstantní, menší šířka závěsu (b) má za následek větší flexibilitu. Proto nový rovný kruhový ohebný závěs s užší šířkou řezu (b1) vykazuje zvýšenou flexibilitu. Byla provedena analýza konečných prvků pomocí Workbench 15.0 pro ověření flexibility dvou závěsů. Pro oba závěsy byly použity stejné materiálové vlastnosti, zatížení a okrajové podmínky. Jako materiál pro model závěsu byla zvolena nerezová ocel s modulem pružnosti 190 GPa a Poissonovým poměrem 0,305. Rozměry tradičního rovného kruhového ohebného závěsu byly: délka závěsu (a) = 30 mm, šířka (b) = 10 mm, výška (h) = 10 mm, minimální tloušťka (t) = 1 mm a poloměr oblouku (r ) = 4,5 mm

Vítejte v našem nejnovějším příspěvku na blogu, kde se ponoříme do {blog_title}! Pokud hledáte inspiraci, tipy nebo jen dobré čtení na toto téma, jste na správné adrese. Vezměte si svůj oblíbený nápoj, posaďte se a pojďme prozkoumat vše, co se o {blog_title} dá vědět.