AOSITE Hardware Precision Manufacturing Co.LTD е посветена на висококвалитетни пружини за гас и тим за исклучителна услуга. По неколкугодишно истражување од страна на нашиот квалификуван тим, целосно го револуционизиравме овој производ од материјал во функција, ефикасно елиминирајќи ги дефектите и подобрувајќи го квалитетот. Ние ја прифаќаме најновата технологија во текот на овие мерки. Затоа, производот станува популарен на пазарот и има поголеми потенцијали за примена.
Отсекогаш сме се фокусирале на тоа на клиентите да им дадеме поголемо корисничко искуство и високо задоволство од основањето. AOSITE направи одлична работа во оваа мисија. Добивме многу позитивни повратни информации од соработуваните клиенти кои го пофалија квалитетот и перформансите на производите. Многу клиенти добија големи економски придобивки под влијание на одличната репутација на нашиот бренд. Гледајќи во иднината, ќе продолжиме да правиме напори за да обезбедиме поиновативни и поекономични производи за клиентите.
Нашата услуга е секогаш над очекувањата. Во AOSITE, правиме се од себе да им служиме на клиентите со нашите професионални вештини и внимателен став. Освен за висококвалитетни плински пружини и други производи, ние исто така се надградуваме себеси за да обезбедиме целосен пакет на услуги како што се сопствени услуги и услуги за испорака.
За да ја поедноставиме темата, ќе ја поделиме во две категории: странично и под монтирање. Некои кабинети користат шини за централно монтирање, но тие се поретки.
Странична монтажа
Страничната монтажа е онаа што најверојатно ќе ја надградите. Тие се појавуваат во парови и се поврзани со секоја страна од фиоката на кабинетот. Важно е да запомните дека треба да оставите простор помеѓу кутијата за фиоки и страната на кабинетот. Потребни се речиси сите странични шини за лизгање ½” Затоа, проверете дали имате доволно простор.
Под монтирање
AOSITUnder mountslides се продаваат и во парови, но можете да ги инсталирате на двете страни од дното на фиоката. Станува збор за лизгачи со топчести лежишта кои можат да бидат одличен модерен естетски избор за вашата кујна бидејќи се невидливи кога ќе се отвори фиоката. Овој тип на лизгачки шини бара мал јаз помеѓу страната на фиоката и отворот на кабинетот (околу 3 / 16 инчи до 14 инчи на секоја страна), а исто така има многу специфични барања за горните и долните празнини. Ве молиме имајте предвид дека просторот од дното на фиоката до дното на страната на фиоката мора да биде 1/2 инчи (самиот лизгач е обично 5/8 инчи или потенок).
Сепак, едно нешто што треба да се има на ум е дека за да го замените странично монтираниот лизгач со основниот лизгач, мора повторно да ја изградите целата фиока. Можеби ова не е најлесната надградба што можете сами да ја направите.
Освен ако не го замените само оштетениот слајд, главната причина за да го замените слајдот може да биде надградбата на некои добри функции за проширување или движење што ги нема тековниот слајд.
Колку сакате да се проширите од слајдот? 3/4 продолжени слајдови можеби се поевтини, но не се најзгодни за користење и можеби нема да се надградат толку многу како старите. Ако го користите целосниот слајд за продолжување, тој ќе овозможи целосно да се извлече фиоката и полесно да се пристапи до задниот дел од фиоката.
Ако сакате повеќе проширување, можете дури и да го користите лизгачот за прекумерно патување, кој оди чекор понатаму и всушност овозможува фиоката целосно да излезе од кабинетот кога е целосно проширена. Фиоката може целосно да се користи дури и под масата.
Двете главни карактеристики на движење што треба да ги барате се слајдовите што се затвораат самостојно и слајдовите со меко затворање. Ако притиснете во таа насока, лизгачот за автоматско затворање целосно ќе ја затвори фиоката. Друга опција е лизгачот за меко затворање, кој има амортизер кој нежно се враќа во фиоката кога ќе ја затворите (секој лизгач за меко затворање исто така се затвора автоматски).
По изборот на типот на слајдот, следниот чекор е да се одреди потребната должина. Доколку сакате да го замените страничниот носач со нов, најлесно е да го измерите постојниот и да го замените со нов со иста должина. Сепак, добро е да се измери и внатрешната површина од предниот раб на кабинетот до задниот дел. Ова ќе ви ја даде максималната длабочина на слајдот.
Од друга страна, за да ја пронајдете должината погодна за висечкиот лизгач, само измерете ја должината на фиоката. Должината на лизгачката шина мора да одговара на должината на фиоката.
Последниот важен аспект што треба да се земе предвид е тежината што ви е потребна за да го поддржите лизгачот. Типичен лизгач за фиока за кујнски кабинет треба да има номинална тежина од околу 100 фунти, додека некои потешки апликации (како што е фиоката за датотеки или извлекување на кабинетот за храна) бараат повисока номинална тежина од 150 фунти или повеќе.
Сега знаете каде да започнете да го избирате вистинскиот слајд за фиоката на вашиот кабинет! Ако не сте сигурни што ви треба, ве молиме слободно јавете ни се.
WhatsApp: + 86-13929893479 или е-пошта: aosite01@aosite.com
Ќе ги комбинираме барањата на локалните и претпријатијата за да ја подобриме релевантноста на професионалните курсеви, да го подобриме чувството за придобивка на студентите кои учествуваат и дополнително да ги прошириме придобивките од малите, средните и микро претпријатијата.
Втората е да се направи добра работа за поддршка на услугите за претпријатијата. Преку сервисната мрежа на кинеската слободна трговска зона, направете добра работа со објавување информации и онлајн консултации за да ги олесните попустите за договорите за истражување на претпријатијата. Ние, исто така, ќе помогнеме во решавањето на проблемите што се среќаваат во процесот на користење на договорот при користењето на договорот. Охрабрете ги локалитетите активно да спроведуваат изградба на платформи за јавни услуги за договори за слободна трговија и да обезбедите насоки за апликациите на претпријатијата и да уживаат во правилата на договорот и да ги користат правилата на договорот.
Третиот е да се зајакне конструкцијата на механизмот RCEP. Ќе го одржиме првиот состанок на мешовитиот комитет на Договорот за RCEP што е можно поскоро со секоја членка за да разговараме за прашања поврзани со процедуралните правила на мешовитиот комитет, табелата за обврзување на тарифите и спроведувањето на правилата за потекло, и обезбедуваат солидна гаранција за висококвалитетна имплементација на RCEP.
Колку луѓе обрнуваат внимание на кујнскиот мијалник при украсувањето? Мијалникот е предмет за домаќинство кој многу често се користи во кујната. Ако не го изберете добро, секоја минута ќе се снима филм за катастрофа. Мувла, истекување вода, колапс... Сакам да го знам кујнскиот мијалник. Како да се избере? Еден резервоар или двоен резервоар? Над шалтер или под шалтер? Подолу, организирани се серија водичи за избор на кујнски мијалник.
1. Каков материјал да изберам за мијалник?
Вообичаените материјали за мијалник вклучуваат нерѓосувачки челик, камен, керамика итн. Повеќето семејства избираат мијалници од нерѓосувачки челик, се разбира, специфичниот избор зависи од стилот.
Мијалник од нерѓосувачки челик
Како најчест материјал за мијалник на пазарот, мијалниците од нерѓосувачки челик се многу исплатливи и популарни кај сите.
Предности: антибактериски, отпорен на топлина, отпорен на абење и отпорен на дамки, мала тежина, лесен за чистење и долг работен век.
Недостатоци: Лесно е да се остават гребнатини, но може да се надминат по посебен третман како цртање.
Abstract: The rotational stiffness of the zero-stiffness flexible hinge is approximately zero, which overcomes the defect that ordinary flexible hinges require driving torque, and can be applied to flexible grippers and other fields. Taking the inner and outer ring flexible hinges under the action of pure torque as the positive stiffness subsystem, the research Negative stiffness mechanism and matching positive and negative stiffness can construct zero stiffness flexible hinge. Propose a negative stiffness rotation mechanism——Crank spring mechanism, modeled and analyzed its negative stiffness characteristics; by matching positive and negative stiffness, analyzed the influence of structural parameters of crank spring mechanism on zero stiffness quality; proposed a linear spring with customizable stiffness and size——Diamond-shaped leaf spring string, the stiffness model was established and the finite element simulation verification was carried out; finally, the design, processing and testing of a compact zero-stiffness flexible hinge sample were completed. The test results showed that: under the action of pure torque,±18°In the range of rotation angles, the rotational stiffness of the zero-stiffness flexible hinge is 93% lower than that of the inner and outer ring flexible hinges on average. The constructed zero-stiffness flexible hinge has a compact structure and high-quality zero-stiffness; the proposed negative-stiffness rotation mechanism and the linear The spring has great reference value for the study of flexible mechanism.
0 Preface
Flexible hinge (bearing)
[1-2]
Relying on the elastic deformation of the flexible unit to transmit or convert motion, force and energy, it has been widely used in precision positioning and other fields. Compared with traditional rigid bearings, there is a restoring moment when the flexible hinge rotates. Therefore, the drive unit needs to provide output torque to drive and Keep the rotation of the flexible hinge. Zero stiffness flexible hinge
[3]
(Zero stiffness flexural pivot, ZSFP) is a flexible rotary joint whose rotational stiffness is approximately zero. This type of flexible hinge can stay at any position within the stroke range, also known as static balance flexible hinge
[4]
, are mostly used in fields such as flexible grippers.
Based on the modular design concept of the flexible mechanism, the entire zero-stiffness flexible hinge system can be divided into two subsystems of positive and negative stiffness, and the zero-stiffness system can be realized through the matching of positive and negative stiffness
[5]
. Among them, the positive stiffness subsystem is usually a large-stroke flexible hinge, such as a cross-reed flexible hinge
[6-7]
, generalized three-cross reed flexible hinge
[8-9]
and inner and outer ring flexible hinges
[10-11]
etc. At present, the research on flexible hinges has achieved a lot of results, therefore, the key to design zero-stiffness flexible hinges is to match suitable negative stiffness modules for flexible hinges[3].
Inner and outer ring flexible hinges (Inner and outer ring flexural pivots, IORFP) have excellent characteristics in terms of stiffness, precision and temperature drift. The matching negative stiffness module provides the construction method of the zero-stiffness flexible hinge, and finally, completes the design, sample processing and testing of the zero-stiffness flexible hinge.
1 crank spring mechanism
1.1 Definition of negative stiffness
The general definition of stiffness K is the rate of change between the load F borne by the elastic element and the corresponding deformation dx
K= dF/dx (1)
When the load increment of the elastic element is opposite to the sign of the corresponding deformation increment, it is negative stiffness. Physically, the negative stiffness corresponds to the static instability of the elastic element
[12]
.Negative stiffness mechanisms play an important role in the field of flexible static balance. Usually, negative stiffness mechanisms have the following characteristics.
(1) The mechanism reserves a certain amount of energy or undergoes a certain deformation.
(2) The mechanism is in a critical instability state.
(3) When the mechanism is slightly disturbed and leaves the equilibrium position, it can release a larger force, which is in the same direction as the movement.
1.2 Construction principle of zero-stiffness flexible hinge
The zero-stiffness flexible hinge can be constructed by using positive and negative stiffness matching, and the principle is shown in Figure 2.
(1) Under the action of pure torque, the inner and outer ring flexible hinges have an approximately linear torque-rotation angle relationship, as shown in Figure 2a. Especially, when the intersection point is located at 12.73% of the reed length, the torque-rotation angle relationship is linear
[11]
, at this time, the restoring moment Mpivot (clockwise direction) of the flexible hinge is related to the bearing rotation angleθ(counterclockwise) the relationship is
Mpivot=(8EI/L)θ (2)
In the formula, E is the elastic modulus of the material, L is the length of the reed, and I is the moment of inertia of the section.
(2) According to the rotational stiffness model of the inner and outer ring flexible hinges, the negative stiffness rotating mechanism is matched, and its negative stiffness characteristics are shown in Figure 2b.
(3) In view of the instability of the negative stiffness mechanism
[12]
, the stiffness of the zero-stiffness flexible hinge should be approximately zero and greater than zero, as shown in Figure 2c.
1.3 Definition of crank spring mechanism
According to literature [4], a zero-stiffness flexible hinge can be constructed by introducing a pre-deformed spring between the moving rigid body and the fixed rigid body of the flexible hinge. For the inner and outer ring flexible hinge shown in FIG. 1, a spring is introduced between the inner ring and the outer ring, I .e., a spring-crank mechanisms (SCM) is introduced. Referring to the crank slider mechanism shown in Figure 3, the related parameters of the crank spring mechanism are shown in Figure 4. The crank-spring mechanism is composed of a crank and a spring (set stiffness as k). the initial angle is the included angle between the crank AB and the base AC when the spring is not deformed. R represents the crank length, l represents the base length, and defines the crank length ratio as the ratio of r to l, I .e. = r/l (0<<1).
The construction of the crank-spring mechanism requires the determination of 4 parameters: the base length l, the crank length ratio , the initial angle and the spring stiffness K.
The deformation of the crank spring mechanism under force is shown in Figure 5a, at the moment M
γ
Under the action, the crank moves from the initial position AB
Beta
turn to AB
γ
, during the rotation process, the included angle of the crank relative to the horizontal position
γ
called the crank angle.
Qualitative analysis shows that the crank rotates from AB (initial position, M & gamma; Zero) to AB0 (“dead point”location, M
γ
is zero), the crank-spring mechanism has a deformation with negative stiffness characteristics.
1.4 The relationship between torque and rotation angle of crank spring mechanism
In Fig. 5, the torque M & gamma; clockwise is positive, the crank angle & gamma; counterclockwise is positive, and the moment load M is modeled and analyzed below.
γ
with crank angle
γ
The relationship between the modeling process is dimensioned.
As shown in Figure 5b, the torque balance equation for crank AB & gamma is listed.
In the formula, F & gamma; is the spring restoring force, d & gamma; is F & gamma; to point A. Assume that the displacement-load relation of the spring is
In the formula, K is the spring stiffness (not necessarily a constant value),δ
xγ
is the amount of spring deformation (shortened to positive),δ
xγ
=|B
Beta
C| – |B
γ
C|.
Simultaneous type (3)(5), moment M
γ
with corner
γ
The relationship is
1.5 Analysis of the negative stiffness characteristics of the crank-spring mechanism
In order to facilitate the analysis of the negative stiffness characteristics of the crank-spring mechanism (moment M
γ
with corner
γ
relationship), it may be assumed that the spring has a linear positive stiffness, then formula (4) can be rewritten as
In the formula, Kconst is a constant greater than zero. After the size of the flexible hinge is determined, the length l of the base is also determined. Therefore, assuming that l is a constant, formula (6) can be rewritten as
where Kconstl2 is a constant greater than zero, and the moment coefficient m & gamma; has a dimension of one. The negative stiffness characteristics of the crank-spring mechanism can be obtained by analyzing the relationship between the torque coefficient m & gamma; and the rotation angle & gamma.
From equation (9), Figure 6 shows the initial angle =π relationship between m & gamma; and crank length ratio and rotation angle & gamma;, & isin;[0.1, 0.9],& gamma;& isin;[0, π]. Figure 7 shows the relationship between m & gamma; and rotation angle & gamma; for = 0.2 and different . Figure 8 shows =π When, under different , the relationship between m & gamma; and angle & gamma.
According to the definition of crank spring mechanism (section 1.3) and formula (9), when k and l are constant, m & gamma; Only related to angle & gamma;, crank length ratio and crank initial angle .
(1) If and only if & gamma; is equal to 0 orπ or ,m & gamma; is equal to zero; & gamma; & isin;[0, ],m & gamma; is greater than zero; & gamma; & isin;[,π],m & gamma; less than zero. & isin;[0, ],m & gamma; is greater than zero; & gamma;& isin;[,π],m & gamma; less than zero.
(2) & gamma; When [0, ], the rotation angle & gamma; increases, m & gamma; increases from zero to the inflection point angle & gamma;0 takes the maximum value m & gamma;max, and then gradually decreases.
(3) The negative stiffness characteristic range of the crank spring mechanism: & gamma;& isin;[0, & gamma;0], at this time & gamma; increases (counterclockwise), and the torque M & gamma; increases (clockwise). The inflection point angle & gamma;0 is the maximum rotation angle of the negative stiffness characteristic of the crank-spring mechanism and & gamma;0 & isin;[0, ];m & gamma;max is the maximum negative moment coefficient. Given and , the derivation of equation (9) yields & gamma;0
(4) the larger the initial angle , & gamma; the larger 0, m
γmax
bigger.
(5) the larger the length ratio , & gamma; the smaller 0, m
γmax
bigger.
In particular, =πThe negative stiffness characteristics of the crank spring mechanism are the best (the negative stiffness angle range is large, and the torque that can be provided is large). =πAt the same time, under different conditions, the maximum rotation angle & gamma of the negative stiffness characteristic of the crank spring mechanism; 0 and the maximum negative torque coefficient m & gamma; Max is listed in table 1.
parameter | value | ||||
crank length ratio | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 |
Maximum turning angle & gamma; 0 /rad | 0.98 | 0.91 | 0.84 | 0.76 | 0.68 |
Maximum moment coefficient m γmax | 0.013 | 0.055 | 0.13 | 0.23 | 0.37 |
2 Construction of zero-stiffness flexible hinge
The matching of positive and negative stiffness of the 2.1 is shown in Figure 9, n(n 2) groups of parallel crank spring mechanisms are evenly distributed around the circumference, forming a negative stiffness mechanism matched with the inner and outer ring flexible hinges.
Using the inner and outer ring flexible hinges as the positive stiffness subsystem, construct a zero-stiffness flexible hinge. In order to achieve zero stiffness, match the positive and negative stiffness
simultaneous (2), (3), (6), (11), and & gamma;=θ, the load F & gamma of the spring can be obtained; and displacementδThe relationship of x & gamma; is
According to section 1.5, the negative stiffness angle range of the crank spring mechanism: & gamma;& isin;[0, & gamma;0] and & gamma;0 & isin;[0, ], the stroke of the zero stiffness flexible hinge shall be less than & gamma;0, I .e. the spring is always in a deformed state (δxγ≠0). The rotation range of the inner and outer ring flexible hinges is±0.35 rad(±20°), simplify the trigonometric functions sin & gamma; and cos & gamma; as follows
After simplification, the load-displacement relationship of the spring
2.2 Error analysis of positive and negative stiffness matching model
Evaluate the error caused by the simplified treatment of equation (13). According to the actual processing parameters of zero stiffness flexible hinge (Section 4.2):n = 3,l = 40mm, =π, = 0.2,E = 73 GPa; The dimensions of the inner and outer ring flexible hinge reed L = 46mm,T = 0.3mm,W = 9.4mm; The comparison formulas (12) and (14) simplify the load displacement relationship and relative error of the front and rear springs as shown in Figures 10a and 10b respectively.
As shown in Figure 10, & gamma; is less than 0.35 rad (20°), the relative error caused by the simplified treatment to the load-displacement curve does not exceed 2.0%, and the formula
The simplified treatment of (13) can be used to construct zero-stiffness flexible hinges.
2.3 Stiffness characteristics of the spring
Assuming the stiffness of the spring is K, the simultaneous (3), (6), (14)
According to the actual processing parameters of zero stiffness flexible hinge (Section 4.2), the change curve of spring stiffness K with angle & gamma; is shown in Figure 11. In particular, when & gamma;= 0, K takes the minimum value.
For the convenience of design and processing, the spring adopts a linear positive stiffness spring, and the stiffness is Kconst. In the whole stroke, if the total stiffness of the zero stiffness flexible hinge is greater than or equal to zero, Kconst should take the minimum value of K
Equation (16) is the stiffness value of the linear positive stiffness spring when constructing the zero stiffness flexible hinge. 2.4 Analysis of zero-stiffness quality The load-displacement relationship of the constructed zero-stiffness flexible hinge is
Simultaneous formula (2), (8), (16) can be obtained
In order to evaluate the quality of zero stiffness, the reduction range of flexible hinge stiffness before and after adding the negative stiffness module is defined as the zero stiffness quality coefficientη
η The closer to 100%, the higher the quality of zero stiffness. Figure 12 is 1-η Relationship with crank length ratio and initial angle η It is independent of the number n of parallel crank-spring mechanisms and the length l of the base, but only related to the crank length ratio , the rotation angle & gamma; and the initial angle .
(1) The initial angle increases and the zero stiffness quality improves.
(2) The length ratio increases and the zero stiffness quality decreases.
(3) Angle & gamma; increases, zero stiffness quality decreases.
In order to improve the zero stiffness quality of the zero stiffness flexible hinge, the initial angle should take a larger value; the crank length ratio should be as small as possible. At the same time, according to the analysis results in Section 1.5, if is too small, the ability of the crank-spring mechanism to provide negative stiffness will be weak. In order to improve the zero stiffness quality of the zero stiffness flexible hinge, the initial angle =π, crank length ratio = 0.2, that is, the actual processing parameters of section 4.2 zero stiffness flexible hinge.
According to the actual processing parameters of the zero-stiffness flexible hinge (Section 4.2), the torque-angle relationship between the inner and outer ring flexible hinges and the zero-stiffness flexible hinge is shown in Figure 13; the decrease in stiffness is the zero-stiffness quality coefficientηThe relationship with the corner & gamma; is shown in Figure 14. By Figure 14: In 0.35 rad (20°) rotation range, the stiffness of the zero-stiffness flexible hinge is reduced by an average of 97%; 0.26 rad(15°) corners, it is reduced by 95%.
3 Design of linear positive stiffness spring
The construction of zero stiffness flexible hinge is usually after the size and stiffness of the flexible hinge are determined, and then the stiffness of the spring in the crank spring mechanism is reversed, so the stiffness and size requirements of the spring are relatively strict. In addition, the initial angle =π, from Figure 5a, during the rotation of the zero-stiffness flexible hinge, the spring is always in a compressed state, that is“Compression spring”.
The stiffness and size of traditional compression springs are difficult to customize precisely, and a guide mechanism is often required in applications. Therefore, a spring whose stiffness and size can be customized is proposed——Diamond-shaped leaf spring string. The diamond-shaped leaf spring string (Figure 15) is composed of multiple diamond-shaped leaf springs connected in series. It has the characteristics of free structural design and high degree of customization. Its processing technology is consistent with that of flexible hinges, and both are processed by precision wire cutting.
3.1 Load-displacement model of diamond-shaped leaf spring string
Due to the symmetry of the rhombic leaf spring, only one leaf spring needs to be subjected to stress analysis, as shown in Figure 16. α is the angle between the reed and the horizontal, the length, width and thickness of the reed are Ld, Wd, Td respectively, f is the dimensionally unified load on the rhombus leaf spring,δy is the deformation of rhombic leaf spring in the y direction, force fy and moment m are equivalent loads on the end of a single reed, fv and fw are component forces of fy in the wov coordinate system.
According to the beam deformation theory of AWTAR[13], the dimensionally unified load-displacement relation of single reed
Due to the constraint relationship of the rigid body on the reed, the end angle of the reed before and after deformation is zero, that isθ = 0. Simultaneous (20)(22)
Equation (23) is the load-displacement dimensional unification model of rhombic leaf spring. n2 rhombic leaf springs are connected in series, and its load-displacement model is
From formula (24), whenαWhen d is small, the stiffness of the diamond-shaped leaf spring string is approximately linear under typical dimensions and typical loads.
3.2 Finite element simulation verification of the model
The finite element simulation verification of the load-displacement model of the diamond-shaped leaf spring is carried out. Using ANSYS Mechanical APDL 15.0, the simulation parameters are shown in Table 2, and a pressure of 8 N is applied to the diamond-shaped leaf spring.
parameter | value |
Material | AL7075-T6 |
Reed length L of /mm | 18 |
Reed width W of /mm | 10 |
Reed Thickness T of /mm | 0.25 |
reed inclination angleα/° | 10/20/30/40 |
Elastic modulus E/GPa | 73 |
The comparison between the model results and the simulation results of the rhombus leaf spring load-displacement relationship is shown in Fig. 17 (dimensionalization). For four rhombus leaf springs with different inclination angles, the relative error between the model and the finite element simulation results does not exceed 1.5%. The validity and accuracy of the model (24) has been verified.
4 Design and test of zero-stiffness flexible hinge
4.1 Parameter design of zero-stiffness flexible hinge
To design a zero-stiffness flexible hinge, the design parameters of the flexible hinge should be determined according to the service conditions first, and then the relevant parameters of the crank spring mechanism should be calculated inversely.
4.1.1 Flexible hinge parameters
The intersection point of the inner and outer ring flexible hinges is located at 12.73% of the reed length, and its parameters are shown in Table 3. Substituting into equation (2), the torque-rotation angle relationship of the inner and outer ring flexible hinges is
parameter | value |
Material | AL7075-T6 |
Reed length L/mm | 46 |
Reed width W/mm | 9.4 |
Reed Thickness T/mm | 0.30 |
Elastic modulus E/GPa | 73 |
4.1.2 Negative stiffness mechanism parameters
As shown in fig. 18, taking the number n of crank spring mechanisms in parallel as 3, the length l = 40 mm is determined by the size of the flexible hinge. according to the conclusion of section 2.4, the initial angle =π, crank length ratio = 0.2. According to equation (16), the stiffness of the spring (I .e. diamond leaf spring string) is Kconst = 558.81 N/m (26)
4.1.3 Diamond leaf spring string parameters
by l = 40mm, =π, = 0.2, the original length of the spring is 48mm, and the maximum deformation (& gamma;= 0) is 16mm. Due to structural limitations, it is difficult for a single rhombus leaf spring to produce such a large deformation. Using four rhombus leaf springs in series (n2 = 4), the stiffness of a single rhombus leaf spring is
Kd=4Kconst=2235.2 N/m (27)
According to the size of the negative stiffness mechanism (Figure 18), given the reed length, width and reed inclination angle of the diamond-shaped leaf spring, the reed can be deduced from formula (23) and the stiffness formula (27) of the diamond-shaped leaf spring Thickness. The structural parameters of rhombus leaf springs are listed in Table 4.
surface4
In summary, the parameters of the zero-stiffness flexible hinge based on the crank spring mechanism have all been determined, as shown in Table 3 and Table 4.
4.2 Design and processing of the zero-stiffness flexible hinge sample Refer to literature [8] for the processing and testing method of the flexible hinge. The zero-stiffness flexible hinge is composed of a negative stiffness mechanism and an inner and outer ring flexible hinge in parallel. The structural design is shown in Figure 19.
Both the inner and outer ring flexible hinges and diamond-shaped leaf spring strings are processed by precision wire-cutting machine tools. The inner and outer ring flexible hinges are processed and assembled in layers. Figure 20 is the physical picture of three sets of diamond-shaped leaf spring strings, and Figure 21 is the assembled zero-stiffness The physical picture of the flexible hinge sample.
4.3 The rotational stiffness test platform of the zero-stiffness flexible hinge Referring to the rotational stiffness test method in [8], the rotational stiffness test platform of the zero-stiffness flexible hinge is built, as shown in Figure 22.
4.4 Experimental data processing and error analysis
The rotational stiffness of the inner and outer ring flexible hinges and zero-stiffness flexible hinges was tested on the test platform, and the test results are shown in Figure 23. Calculate and draw the zero-stiffness quality curve of the zero-stiffness flexible hinge according to formula (19), as shown in Fig. 24.
The test results show that the rotational stiffness of the zero-stiffness flexible hinge is close to zero. Compared with the inner and outer ring flexible hinges, the zero-stiffness flexible hinge±0.31 rad(18°) stiffness was reduced by an average of 93%; 0.26 rad (15°), the stiffness is reduced by 90%.
As shown in Figures 23 and 24, there is still a certain gap between the test results of the zero stiffness quality and the theoretical model results (the relative error is less than 15%), and the main reasons for the error are as follows.
(1) The model error caused by the simplification of trigonometric functions.
(2) Friction. There is friction between the diamond leaf spring string and the mounting shaft.
(3) Processing error. There are errors in the actual size of the reed, etc.
(4) Assembly error. The gap between the installation hole of the diamond-shaped leaf spring string and the shaft, the installation gap of the test platform device, etc.
4.5 Performance comparison with a typical zero-stiffness flexible hinge In literature [4], a zero-stiffness flexible hinge ZSFP_CAFP was constructed using a cross-axis flexural pivot (CAFP), as shown in Figure 25.
Comparison of the zero-stiffness flexible hinge ZSFP_IORFP (Fig. 21) and ZSFP_CAFP (Fig. 25) constructed using the inner and outer ring flexible hinges
(1) ZSFP_IORFP, the structure is more compact.
(2) The corner range of ZSFP_IORFP is small. The corner range is limited by the corner range of the flexible hinge itself; the corner range of ZSFP_CAFP80°, ZSFP_IORFP corner range40°.
(3) ±18°In the range of corners, ZSFP_IORFP has higher quality of zero stiffness. The average stiffness of ZSFP_CAFP is reduced by 87%, and the average stiffness of ZSFP_IORFP is reduced by 93%.
5 Conclusion
Taking the flexible hinge of the inner and outer rings under pure torque as the positive stiffness subsystem, the following work has been done in order to construct a zero-stiffness flexible hinge.
(1) Propose a negative stiffness rotation mechanism——For the crank spring mechanism, a model (Formula (6)) was established to analyze the influence of structural parameters on its negative stiffness characteristics, and the range of its negative stiffness characteristics was given (Table 1).
(2) By matching the positive and negative stiffnesses, the stiffness characteristics of the spring in the crank spring mechanism (Equation (16)) are obtained, and the model (Equation (19)) is established to analyze the effect of the structural parameters of the crank spring mechanism on the zero stiffness quality of the zero stiffness flexible hinge Influence, theoretically, within the available stroke of the flexible hinge of the inner and outer rings (±20°), the average reduction in stiffness can reach 97%.
(3) Propose a customizable stiffness“spring”——A diamond-shaped leaf spring string was established to establish its stiffness model (Equation (23)) and verified by finite element method.
(4) Completed the design, processing and testing of a compact zero-stiffness flexible hinge sample. The test results show that: under the action of pure torque, the36°In the range of rotation angles, compared with the inner and outer ring flexible hinges, the stiffness of the zero-stiffness flexible hinge is reduced by 93% on average.
The constructed zero-stiffness flexible hinge is only under the action of pure torque, which can realize“zero stiffness”, without considering the case of bearing complex loading conditions. Therefore, the construction of zero-stiffness flexible hinges under complex load conditions is the focus of further research. In addition, reducing the friction that exists during the movement of zero-stiffness flexible hinges is an important optimization direction for zero-stiffness flexible hinges.
references
[1] HOWELL L L. Compliant Mechanisms[M]. New York: John Wiley&Sons, Inc, 2001.
[2] Yu Jingjun, Pei Xu, Bi Shusheng, etc. Research progress on design methods of flexible hinge mechanism[J]. Chinese Journal of Mechanical Engineering, 2010, 46(13):2-13. Y u jin champion, PEI X U, BIS call, ETA up. State-of-arts of Design Method for Flexure Mechanisms[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2010, 46(13):2-13.
[3] MORSCH F M, Herder J L. Design of a Generic Zero Stiffness Compliant Joint[C]// ASME International Design Engineering Conferences. 2010:427-435.
[4] MERRIAM E G, Howell L L. Non-dimensional approach for static balancing of rotational flexures[J]. Mechanism & Machine Theory, 2015, 84(84):90-98.
[5] HOETMER K, Woo G, Kim C, et al. Negative Stiffness Building Blocks for Statically Balanced Compliant Mechanisms: Design and Testing[J]. Journal of Mechanisms & Robotics, 2010, 2(4):041007.
[6] JENSEN B D, Howell L L. The modeling of cross-axis flexural pivots[J]. Mechanism and machine theory, 2002, 37(5):461-476.
[7] WITTRICK W H. The properties of crossed flexure pivots and the influence of the point at which the strips cross[J]. The Aeronautical Quarterly, 1951, II: 272-292.
[8] l IU l, BIS, yang Q, ETA. Design and experiment of generalized triple-cross-spring flexure pivots applied to the ultra-precision instruments[J]. Review of Scientific Instruments, 2014, 85(10): 105102.
[9] Yang Qizi, Liu Lang, Bi Shusheng, etc. Research on rotational stiffness characteristics of generalized three-cross reed flexible hinge[J]. Chinese Journal of Mechanical Engineering, 2015, 51(13): 189-195.
yang Q I word, l IU Lang, BIS voice, ETA. Rotational Stiffness Characterization of Generalized Triple-cross-spring Flexure Pivots[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2015, 51(13):189-195.
[10] l IU l, Zhao H, BIS, ETA. Research of Performance Comparison of Topology Structure of Cross-Spring Flexural Pivots[C]// ASME 2014 International Design Engineering Technical Conferences and Computers and Information in Engineering Conference, August 17–20, 2014, Buffalo, New York, USA. ASME, 2014 : V05AT08A025.
[11] l IU l, BIS, yang Q. Stiffness characteristics of inner–outer ring flexure pivots applied to the ultra-precision instruments[J]. ARCHIVE Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part C Journal of Mechanical Engineering Science 1989-1996 (vols 203-210), 2017:095440621772172.
[12] SANCHEZ J A G. Criteria for the Static Balancing of Compliant Mechanisms[C]// ASME 2010 International Design Engineering Technical Conferences and Computers and Information in Engineering Conference, August 15–18, 2010, Montreal, Quebec, Canada. ASME, 2010:465-473.
[13] AWTAR S, Sen S. A generalized constraint model for two-dimensional beam flexures: Nonlinear strain energy formulation[J]. Journal of Mechanical Design, 2010, 132: 81009.
About the author: Bi Shusheng (corresponding author), male, born in 1966, doctor, professor, doctoral supervisor. His main research direction is fully flexible mechanism and bionic robot.
AOSITE Hardware always sticks to our tenet of "quality comes first" by focusing on the quality control, service improvement, and fast response.
AOSITE Hardware has devoted to the development, manufacturing, marketing and sales of since its inception.Our cooperate tenet is .Hinge is applicable to many fields specifically including food and beverage, pharmaceutical, daily necessities, hotel supplies, metal materials, agriculture, chemicals, electronics, and machinery.With advanced welding, cutting, polishing, and other production technology supported and staff backed up, AOSITE Hardware promises flawless products and considerate service provided to customers.
1. Production technology: With years of accumulation, we have enough capabilities to improve the production process. Advanced technology including welding, chemical etching, surface blasting, and polishing contributes to the superior performance of the products.
Our company's Drawer Slides are strictly manufactured through a number of professional processing procedures, and they meet national quality inspection standards. For one thing, our products are in line with modern aesthetics, with stylish and good appearance and the performance is excellent. For another thing, they are not easy to get rusty and to be scratched, with strong anti-corrosion and anti-rust ability. Based on all features, our products are suitable for indoor and outdoor.AOSITE Hardware was successfully registered in . Over the past years, we have constantly learned the electric equipment production experience from excellent enterprises. Meanwhile, we have established friendly and long-term co-operations with many companies. We have greatly improved our company's influence.If the return is caused by the product quality or the mistake from us, you will be guaranteed to get 100% refund.When conducting a research on Zero Stiffness Flexible Hinge based on Crank Spring Mechanism, it is important to understand the concept of hinge knowledge and its application in engineering and design. Here are some frequently asked questions regarding this topic.
Слајдови за целосно продолжување на фиоката се многу практичен елемент за уредување на домот, кој може ефикасно да ја подобри ефикасноста на домашната употреба. Меѓутоа, кога многу луѓе избираат слајдови за целосни продолжени фиоки, тие често се соочуваат со проблем, односно како да изберат слајдови за целосни продолжени фиоки со правилна должина. Ова не е лесен проблем, бидејќи изборот на погрешна должина може да биде незгодно, па дури и опасно. Подолу, овој напис ќе воведе како да ја изберете точната должина на слајдовите за целосните продолжени фиоки за да ви помогне да го купите вистинскиот производ.
Пред сè, треба да знаеме колкава е должината на слајдовите на целосните продолжени фиоки. Должината на слајдовите на фиоката со целосно продолжување се однесува на вистинската должина на лизгачката шина на фиоката, која го вклучува крајот инсталиран на ѕидот или внатрешниот ѕид на гардеробата и должината на шината на лизгачот што излегува. Општо земено, должината на слајдовите на фиоката со целосно продолжување има многу спецификации, кои се движат од 200 mm до 1200 mm, така што мора да изберете според фактичката ситуација при изборот.
Второ, она што треба да го знаеме е големината и начинот на инсталација на слајдовите на целосните продолжни фиоки. При изборот на должината на слајдовите на фиоката со целосно продолжување, исто така треба да ја земеме предвид големината на фиоката и како таа ќе се инсталира. Колку е поголема големината на фиоката, толку подолго се лизга потребната фиока за целосно продолжување. Во исто време, при изборот на должината на слајдовите на фиоката со целосно продолжување, треба да го земеме предвид и методот на инсталација, бидејќи некои методи на инсталација може да влијаат на изборот на должина на слајдовите на фиоката со целосно продолжување.
Најголемиот проблем лежи во опсегот на должината на слајдовите на фиоката со целосна продолжеток. Ако должината е избрана да биде голема, ќе биде потешко да се инсталира. Ако должината е избрана да биде мала, фиоката ќе истече или ќе има заглавување, што ќе влијае на користењето Искуство, но и ќе предизвика непотребно оштетување.
Дополнително, при изборот на должината на слајдовите на фиоката со целосно продолжување, треба да се земе предвид и носивоста на полицата. Ако фиоката е полна со предмети, притисокот на лизгалките на целосните продолжени фиоки ќе биде многу висок, па затоа треба да избереме слајдови за целосни продолжени фиоки со поголема носивост. Општо земено, капацитетот на оптоварување на слајдовите со целосните продолжени фиоки ќе биде детално опишан во прирачникот за производот.
Покрај горенаведените точки, треба да обрнеме внимание и на изборот на брендови и канали за купување. Ако изберете бренд со добра репутација, квалитетот ќе биде релативно загарантиран. Во исто време, кога купуваме слајдови со целосни продолжени фиоки, мора да избираме и редовни канали за купување, за да избегнеме појава на лажни и инфериорни производи.
При изборот на точната должина на слајдови за фиоки со целосни продолжетоци , треба да разгледаме фактори како што се големината на фиоката, методот на инсталација, носивоста, брендот и каналот за купување. Само со сеопфатно разгледување на овие фактори, можете да ги изберете слајдовите на целосните продолжени фиоки што ви одговараат и да ги подобрите удобноста и ефикасноста на домашниот живот.
1 Принцип на работа:
Како работи лизгачот за фиока?
Од каков метал се направени лизгалките за фиоки?
2. Инсталација и одржување:
Како да инсталирате слајдови со топчести лежишта
Како работи лизгачот за фиока?
Како да инсталирате метални слајдови за фиоки
Водич за тоа како да инсталирате метални слајдови за фиоки?
3. Препораки за производи:
Слајд со целосна екстензија на фиоката со точна должина
Водич за избор на слајдови за фиоки: типови, карактеристики, апликации
Моб: +86 13929893479
Whatsapp: +86 13929893479
Порака: aosite01@aosite.com
Адреса: Индустриски парк Џиншенг, град Џинли, округ Гаојао, град Жаокинг, Гуангдонг, Кина