Deseño e análise dunha nova bisagra flexible redonda recta_Coñecemento de bisagra

Revisado

Resumo:

Para conseguir unha bisagra flexible con flexibilidade mellorada e maior precisión de rotación, desenvolveuse un deseño novedoso para unha bisagra flexible circular recta. Comparáronse e analizáronse a flexibilidade, precisión e vida útil desta nova bisagra fronte a unha bisagra flexible circular recta tradicional. Os resultados demostraron que a nova bisagra flexible circular recta mostrou unha maior flexibilidade e maior precisión de rotación en comparación coa bisagra tradicional. A vida útil de ambas as bisagras é próxima ao infinito. En xeral, a nova bisagra flexible superou a bisagra tradicional e cumpriu os requisitos de deseño.

1.

As bisagras flexibles foron obxecto de ampla investigación debido ás súas aplicacións en sistemas microelectromecánicos, instrumentación de precisión e micromanipulación. Estas bisagras son de pequeno tamaño, sen fendas, carentes de fricción mecánica e moi sensibles. Os investigadores mostraron interese no deseño de bisagras flexibles [1-3]. As propiedades críticas das bisagras flexibles inclúen a rixidez (flexibilidade), a precisión e as características de tensión [4-5]. Dado que as bisagras flexibles son propensas a fallas por fatiga en comparación coas estruturas ríxidas, a análise da fatiga é necesaria durante a fase de deseño [6-7].

Neste artigo, preséntase un novo deseño para unha bisagra flexible circular recta. A flexibilidade, a precisión e a vida útil desta bisagra analízanse mediante o software de elementos finitos Workbench 15.0. O rendemento da nova bisagra compárase co da bisagra flexible circular recta tradicional.

2. Análise do rendemento da bisagra

Para deseñar unha bisagra flexible fiable é fundamental analizar as súas características fundamentais. Os parámetros de rendemento primarios dunha bisagra flexible inclúen flexibilidade, precisión e vida útil á fatiga.

2.1 Análise de flexibilidade

A flexibilidade (rixidez) é un parámetro de deseño crucial para as bisagras flexibles. A ecuación (1) mostra que cando outros parámetros permanecen constantes, un ancho de bisagra menor (b) dá lugar a unha maior flexibilidade. Polo tanto, a nova bisagra flexible circular recta, cun ancho de incisión máis estreito (b1), presenta unha flexibilidade mellorada. Realizouse a análise de elementos finitos mediante Workbench 15.0 para verificar a flexibilidade das dúas bisagras. Aplicáronse as mesmas propiedades do material, carga e condicións de contorno para ambas as bisagras. Para o modelo de bisagra escolleuse aceiro inoxidable, cun módulo elástico de 190 GPa e unha relación de Poisson de 0,305. As dimensións da bisagra flexible circular recta tradicional eran: lonxitude da bisagra (a) = 30 mm, ancho (b) = 10 mm, altura (h) = 10 mm, espesor mínimo (t) = 1 mm e radio de arco (r ) = 4,5 mm

Benvido á nosa última publicación do blog, onde mergullaremos en {blog_title}! Se estás buscando inspiración, consellos ou só unha boa lectura sobre este tema, chegaches ao lugar indicado. Entón, toma a túa bebida favorita, senta e exploremos todo o que hai que saber sobre {blog_title}.