Proiectarea și analiza unei noi cunoștințe cu balamale flexibile, rotunde și drepte

Revizuit

Abstract:

Pentru a obține o balama flexibilă cu o flexibilitate îmbunătățită și o precizie de rotație mai mare, a fost dezvoltat un design nou pentru o balama flexibilă circulară dreaptă. Flexibilitatea, precizia și durata de viață la oboseală a acestei noi balamale au fost comparate și analizate cu o balama flexibilă circulară dreaptă tradițională. Rezultatele au demonstrat că noua balama flexibilă circulară dreaptă a prezentat o flexibilitate mai mare și o precizie mai mare de rotație în comparație cu balamaua tradițională. Durata de viață la oboseală a ambelor balamale este aproape infinită. În general, noua balama flexibilă a depășit balamaua tradițională și a îndeplinit cerințele de proiectare.

1.

Balamalele flexibile au făcut obiectul unor cercetări ample datorită aplicațiilor lor în sisteme micro-electromecanice, instrumente de precizie și micromanipulare. Aceste balamale sunt de dimensiuni mici, fără întreruperi, lipsite de frecare mecanică și foarte sensibile. Cercetătorii au arătat interes pentru proiectarea balamalelor flexibile [1-3]. Proprietățile critice ale balamalelor flexibile includ rigiditatea (flexibilitatea), precizia și caracteristicile de stres [4-5]. Deoarece balamalele flexibile sunt predispuse la cedarea prin oboseală în comparație cu structurile rigide, analiza oboselii este necesară în timpul fazei de proiectare [6-7].

În această lucrare, este prezentat un nou design pentru o balama flexibilă circulară dreaptă. Flexibilitatea, precizia și durata de viață la oboseală a acestei balamale sunt analizate folosind software-ul cu elemente finite Workbench 15.0. Performanța noii balamale este comparată cu cea a balamalei circulare flexibile tradiționale.

2. Analiza performanței balamalei

Pentru a proiecta o balama flexibilă fiabilă, este esențial să se analizeze caracteristicile fundamentale ale acesteia. Parametrii primari de performanță ai unei balamale flexibile includ flexibilitatea, precizia și durata de viață la oboseală.

2.1 Analiza flexibilității

Flexibilitatea (rigiditatea) este un parametru crucial de proiectare pentru balamalele flexibile. Ecuația (1) arată că atunci când alți parametri rămân constanți, o lățime mai mică a balamalei (b) are ca rezultat o flexibilitate mai mare. Prin urmare, noua balama flexibilă circulară dreaptă, cu o lățime de incizie mai îngustă (b1), prezintă o flexibilitate sporită. Analiza cu elemente finite folosind Workbench 15.0 a fost efectuată pentru a verifica flexibilitatea celor două balamale. Pentru ambele balamale au fost aplicate aceleași proprietăți ale materialului, încărcare și condiții de limită. Ca material pentru modelul balamalei a fost ales oțelul inoxidabil, cu un modul de elasticitate de 190 GPa și un raport Poisson de 0,305. Dimensiunile balamalei circulare flexibile tradiționale au fost: lungimea balamalei (a) = 30 mm, lățimea (b) = 10 mm, înălțimea (h) = 10 mm, grosimea minimă (t) = 1 mm și raza arcului (r). ) = 4,5 mm

Bine ați venit la cea mai recentă postare pe blog, unde ne vom scufunda în {blog_title}! Dacă cauți inspirație, sfaturi sau doar o lectură bună despre acest subiect, ai ajuns la locul potrivit. Așa că luați băutura preferată, stați pe loc și haideți să explorăm tot ce aveți de știut despre {blog_title}.