Κατασκευή και έρευνα εύκαμπτου μεντεσέ σχήματος Υ_Industry News

Με την ταχεία πρόοδο των σύγχρονων μηχανημάτων προς την υψηλή ταχύτητα και την υψηλή ακρίβεια, υπάρχει αυξανόμενη ζήτηση για ευέλικτους μεντεσέδες και συμβατούς μηχανισμούς σε διάφορους τομείς, όπως ρομπότ μικροχειρισμού, οπτικά όργανα ακριβείας, αεροδιαστημικά οχήματα και βιομηχανικό εξοπλισμό. Αυτοί οι μεντεσέδες προσφέρουν πλεονεκτήματα όπως δεν υπάρχουν κενά, αντοχή στην κρούση και χωρίς φθορά [1-5]. Οι εύκαμπτοι μεντεσέδες μπορούν να ταξινομηθούν ως τύπου μικροκίνησης ή τύπου μεγάλης διαδρομής με βάση τη διαδρομή κίνησής τους. Ενώ έχει διεξαχθεί εκτενής έρευνα για τους εύκαμπτους μεντεσέδες από μελετητές παγκοσμίως [6-7], εξακολουθούν να υπάρχουν ορισμένοι περιορισμοί όσον αφορά τη μεγάλη παραμόρφωση και το μεγάλο εγκεφαλικό επεισόδιο. Ως εκ τούτου, οι ερευνητές επικεντρώνονται στην ανάπτυξη εύκαμπτων μεντεσέδων που προσφέρουν μεγαλύτερη ακρίβεια, μεγαλύτερη ακαμψία εκτός άξονα και απλούστερη δομή για να ανταποκριθούν στην αυξανόμενη ζήτηση για παράλληλους μηχανισμούς.

Έχουν προταθεί διάφορες προσεγγίσεις για τη βελτίωση των εύκαμπτων μεντεσέδων με μεγάλη παραμόρφωση και μεγάλη διαδρομή. Οι Li Zongxuan et al. εισήγαγε μια μέθοδο αδιάστατου διαγράμματος σχεδίασης για να σχεδιάσει μια διαξονική εύκαμπτη άρθρωση τύπου Cartwheel [8], ενώ οι Chen Guimin et al. πρότεινε μια ελλειπτική εύκαμπτη άρθρωση βαθιάς κοπής με μεγαλύτερη ακρίβεια και εξήγαγε αναλυτικούς τύπους υπολογισμού για γωνία περιστροφής, ακρίβεια περιστροφής και μέγιστη τάση [9]. Οι Zong Guanghua et al. σχεδίασε έναν υπερβολικό κοίλο εύκαμπτο μεντεσέ με πλεονεκτήματα όπως μεγάλη γωνία περιστροφής και υψηλή σταθερότητα, αλλά παρουσίαζε επίσης προκλήσεις όπως πολύπλοκη δομή και σημαντική μετατόπιση άξονα [10]. Ο Kikuchi N και ο Bi Shusheng πρότειναν έναν εύκαμπτο περιστρεφόμενο μεντεσέ με σταυρό φύλλο που προσφέρει υψηλή ακρίβεια και μεγάλη γωνία περιστροφής, αλλά διαθέτει μια περίπλοκη δομή [11-12]. Οι Goldfarb et al. ανέπτυξε έναν εύκαμπτο μεντεσέ με χωριστή κάννη που επιτρέπει γωνία περιστροφής 150°, διευρύνοντας το πεδίο εφαρμογής των εύκαμπτων μεντεσέδων [13]. Ο Smith πρότεινε μια περιστροφική άρθρωση σε σχήμα κάννης με μια δοκό λεπτού τοιχώματος που παρουσιάζει ελάχιστη αξονική μετατόπιση αλλά είναι πιο περίπλοκη στη δομή και την παραγωγή [14].

Αν και οι προαναφερθέντες εύκαμπτοι μεντεσέδες έχουν σημειώσει σημαντική πρόοδο, εξακολουθούν να παρουσιάζουν ζητήματα όπως μεγάλη μετατόπιση άξονα, χαμηλή ακαμψία εκτός άξονα και πολύπλοκη δομή. Για την αντιμετώπιση αυτών των περιορισμών, η παρούσα εργασία προτείνει μια εύκαμπτη άρθρωση τύπου Υ, η οποία αναλύεται και μελετάται χρησιμοποιώντας λογισμικό ANSYS και ADAMS. Η εύκαμπτη άρθρωση κατασκευάζεται με χρήση εργαλειομηχανής αριθμητικού ελέγχου και συναρμολογείται. Η μετατόπιση του άξονα της εύκαμπτης άρθρωσης σχήματος Υ μετράται μέσω πειραμάτων και ένα πείραμα κυκλικής τροχιάς διεξάγεται σε μια παράλληλη πλατφόρμα 3-RRR.

Ο σχεδιασμός του εύκαμπτου μεντεσέ τύπου Υ περιλαμβάνει ένα σχέδιο σχεδίασης και τον προσδιορισμό του κέντρου περιστροφής. Η εύκαμπτη άρθρωση σε σχήμα Υ αποτελείται από δύο άκαμπτες ράβδους και δύο πανομοιότυπα φυλλώδη ελατήρια σε σχήμα τόξου, όπου η κεντρική γωνία των φυλλοβόλων ελατηρίων είναι 135°. Το Solidworks2014 χρησιμοποιείται για τρισδιάστατη μοντελοποίηση και προσομοίωση για τον προσδιορισμό του κέντρου περιστροφής. Καθορίζονται επίσης η βέλτιστη μέθοδος εγκατάστασης και οι απαιτήσεις ταξιδιού, ενώ η κινηματική προσομοίωση πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας το Solidworks2014.

Για την επικύρωση της ακρίβειας κίνησης και των χαρακτηριστικών μεγάλης περιστροφικής διαδρομής του εύκαμπτου μεντεσέ τύπου Υ, η διαίρεση πλέγματος πεπερασμένων στοιχείων και η προσομοίωση κίνησης διεξάγονται χρησιμοποιώντας εργαλεία λογισμικού ANSYS και ADAMS. Τα δεδομένα που προκύπτουν επεξεργάζονται και αναλύονται χρησιμοποιώντας το MATLAB, το οποίο επιβεβαιώνει ότι η εύκαμπτη άρθρωση τύπου Y πληροί τις απαιτήσεις της παράλληλης πλατφόρμας.

Η εύκαμπτη άρθρωση τύπου Y παράγεται στη συνέχεια με την επεξεργασία και τη συναρμολόγηση του φυλλώδους ελατηρίου και της άκαμπτης ράβδου χρησιμοποιώντας διαφορετικά υλικά. Διεξάγεται μια σειρά πειραμάτων, συμπεριλαμβανομένης της μέτρησης της μετατόπισης άξονα και των πειραμάτων τροχιάς στον παράλληλο πάγκο δοκιμών. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η εύκαμπτη άρθρωση τύπου Y ενισχύει αποτελεσματικά την ακρίβεια κίνησης της παράλληλης πλατφόρμας.

Συμπερασματικά, αυτή η μελέτη προτείνει έναν εύκαμπτο μεντεσέ σε σχήμα Υ που αντιμετωπίζει τους περιορισμούς των υπαρχόντων εύκαμπτων μεντεσέδων. Τα πειραματικά αποτελέσματα επιβεβαιώνουν ότι η εύκαμπτη άρθρωση τύπου Y προσφέρει υψηλή ακρίβεια, απλή δομή και μεγάλη γωνία περιστροφής, καθιστώντας την κατάλληλη αντικατάσταση για περιστρεφόμενα ζεύγη σε επίπεδες παράλληλες πλατφόρμες και βελτιώνοντας σημαντικά την ακρίβεια κίνησής τους. Η AOSITE Hardware, μια τυποποιημένη επιχείρηση, ξεχωρίζει στην παγκόσμια αγορά υλικού και αναγνωρίζεται από πολλούς διεθνείς οργανισμούς για τη δέσμευσή της να παρέχει άριστη εξυπηρέτηση πελατών.

Είστε έτοιμοι να βουτήξετε στον κόσμο του {blog_title}; Ετοιμαστείτε να γοητευτείτε από συναρπαστικές ιδέες, χρήσιμες συμβουλές και εμπνευσμένες ιστορίες που θα σας αφήσουν να θέλετε περισσότερα. Είτε είστε έμπειρος επαγγελματίας είτε μόλις ξεκινάτε το ταξίδι σας, αυτό το ιστολόγιο είναι βέβαιο ότι θα σας ενημερώσει και θα σας εμπνεύσει. Καθίστε λοιπόν αναπαυτικά, πιείτε ένα φλιτζάνι καφέ και ας εξερευνήσουμε όλα όσα έχει να προσφέρει το {blog_title}!