एक नए सीधे गोल लचीले हिंज_हिंज ज्ञान का डिज़ाइन और विश्लेषण

संशोधित

सार:

बेहतर लचीलेपन और उच्च घूर्णी परिशुद्धता के साथ एक लचीला काज प्राप्त करने के लिए, एक सीधे गोलाकार लचीले काज के लिए एक नया डिजाइन विकसित किया गया था। इस नए काज के लचीलेपन, सटीकता और थकाने वाले जीवन की तुलना पारंपरिक सीधे गोलाकार लचीले काज से की गई और उसका विश्लेषण किया गया। परिणामों से पता चला कि नए सीधे गोलाकार लचीले काज ने पारंपरिक काज की तुलना में अधिक लचीलेपन और उच्च रोटेशन सटीकता का प्रदर्शन किया। दोनों टिकाओं का थकान जीवन अनंत के करीब है। कुल मिलाकर, नए लचीले काज ने पारंपरिक काज से बेहतर प्रदर्शन किया और डिजाइन आवश्यकताओं को पूरा किया।

1.

माइक्रो-इलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम, सटीक उपकरण और माइक्रोमैनिपुलेशन में उनके अनुप्रयोगों के कारण लचीले टिका व्यापक शोध का विषय रहे हैं। ये टिकाएं आकार में छोटी, अंतराल रहित, यांत्रिक घर्षण से रहित और अत्यधिक संवेदनशील होती हैं। शोधकर्ताओं ने लचीली टिकाओं के डिजाइन में रुचि दिखाई है [1-3]। लचीले टिकाओं के महत्वपूर्ण गुणों में कठोरता (लचीलापन), सटीकता और तनाव विशेषताएँ शामिल हैं [4-5]। चूंकि कठोर संरचनाओं की तुलना में लचीले टिकाओं में थकान की विफलता का खतरा होता है, डिजाइन चरण [6-7] के दौरान थकान विश्लेषण आवश्यक है।

इस पेपर में, सीधे गोलाकार लचीले काज का एक नया डिज़ाइन प्रस्तुत किया गया है। इस काज के लचीलेपन, सटीकता और थकान जीवन का विश्लेषण परिमित तत्व सॉफ्टवेयर वर्कबेंच 15.0 का उपयोग करके किया जाता है। नए काज के प्रदर्शन की तुलना पारंपरिक सीधे गोलाकार लचीले काज से की जाती है।

2. काज प्रदर्शन विश्लेषण

एक विश्वसनीय लचीली काज को डिजाइन करने के लिए, इसकी मूलभूत विशेषताओं का विश्लेषण करना आवश्यक है। लचीले काज के प्राथमिक प्रदर्शन मापदंडों में लचीलापन, सटीकता और थकान जीवन शामिल हैं।

2.1 लचीलापन विश्लेषण

लचीले टिकाओं के लिए लचीलापन (कठोरता) एक महत्वपूर्ण डिज़ाइन पैरामीटर है। समीकरण (1) से पता चलता है कि जब अन्य पैरामीटर स्थिर रहते हैं, तो छोटी काज चौड़ाई (बी) के परिणामस्वरूप अधिक लचीलापन होता है। इसलिए, नई सीधी गोलाकार लचीली काज, एक संकीर्ण चीरा चौड़ाई (बी 1) के साथ, बढ़ी हुई लचीलापन प्रदर्शित करती है। दो टिकाओं के लचीलेपन को सत्यापित करने के लिए वर्कबेंच 15.0 का उपयोग करके परिमित तत्व विश्लेषण किया गया था। दोनों टिकाओं के लिए समान सामग्री गुण, भार और सीमा शर्तें लागू की गईं। 190 GPa के इलास्टिक मापांक और 0.305 के पॉइसन अनुपात के साथ स्टेनलेस स्टील को हिंज मॉडल के लिए सामग्री के रूप में चुना गया था। पारंपरिक सीधे गोलाकार लचीले काज के आयाम थे: काज की लंबाई (ए) = 30 मिमी, चौड़ाई (बी) = 10 मिमी, ऊंचाई (एच) = 10 मिमी, न्यूनतम मोटाई (टी) = 1 मिमी, और चाप त्रिज्या (आर) ) = 4.5 मिमी

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