Ohýbání - Flexure
A ohýbání je flexibilní prvek (nebo kombinace prvků) navržený tak, aby konkrétně vyhovoval stupně svobody.[1] Ohyby jsou designovým prvkem využívaným konstruktéři (obvykle strojní inženýři ) za provedení úpravy nebo souladu s designem.
Typy ohybů
Většina vzorů složených ohybů se skládá ze 3 základních typů ohybů:[2]
- Ohyb čepu - tenká tyč nebo válec materiálu, omezuje 3 stupně volnosti, když geometrie odpovídá výřezu zářezu.
- Ohyb čepele - tenký plát materiálu, omezuje 3 stupně volnosti.
- Ohyb zářezu - tenký výřez na obou stranách silného kusu materiálu, omezuje 5 stupňů volnosti
| Pin Flexure | Flexibilita čepele | Flexe zářezu |
|---|---|---|
 |  |  |
Vzhledem k tomu, že funkce jednoho ohybu jsou omezeny jak v pojezdu, tak v dostupných stupních volnosti, jsou systémy složených ohybů navrženy pomocí kombinací těchto prvků. Pomocí složených ohybů jsou možné složité pohybové profily se specifickými stupni volnosti a relativně dlouhými jízdními vzdálenostmi.
Aspekty designu
V oblasti přesné strojírenství (obzvláště vysoce přesné kontrola pohybu ), ohyby mají několik klíčových výhod. Úlohy s vysokou přesností zarovnání nemusí být možné, když tření nebo stiction jsou přítomny.[4] Navíc konvenční ložiska nebo lineární snímky často vykazují umístění hystereze kvůli vůle a tření.[5] Flexury jsou schopny dosáhnout mnohem nižších limitů rozlišení (v některých případech měřeno v nanometr měřítko), protože závisí na ohýbání a / nebo kroucení pružných prvků, spíše než povrchové interakce mnoha částí (jako u a kuličkové ložisko ). Díky tomu jsou ohyby kritickým konstrukčním prvkem používaným v optické vybavení jako interferometry.
Díky svému způsobu působení se ohyby používají pro pohyby s omezeným dosahem a nemohou nahradit úpravy dlouhého nebo nepřetržitého otáčení.[6] Navíc je třeba věnovat zvláštní pozornost navrhování ohybu, aby se zabránilo výtěžek materiálu nebo únava, z nichž oba jsou potenciální poruchové režimy v ohybovém provedení.
Příklady designu
- Živý závěs: Ohyb, který funguje jako závěs. Preferovány pro svou jednoduchost, protože mohou být zahrnuty jako prvek do jednoho kusu materiálu (jako v Tic Tac víko krabice).
- Listové jaro: Listové pružiny se běžně používají v zavěšení vozidla. Listové pružiny jsou příkladem ohybového systému s jedním vyhovujícím stupeň svobody.
- Flex Pivot: Otočná součást bez tření pro použití v aplikacích přesného vyrovnání.[7]
- NASA je Mars Exploration Rovers a rover Mars Science Laboratory Zvědavost mají vytvořená ohyby na kolech, které působí jako izolace vibrací a odpružení pro rovery.[8]
Viz také
Reference
- ^ Thomas, Marcel. "Flexures". Web MIT. Citováno 13. února 2017.
- ^ „Flexurální encyklopedie“. Bal-Tec. Citováno 13. února 2017.
- ^ Panas, Robert (7. července 2014). "Odstranění nedostatečného omezení v mechanismech dvojitého rovnoběžníkového ohybu". Lawrence Livermore National Laboratory. OSTI 1228007. Citovat deník vyžaduje
| deník =(Pomoc) - ^ Speich, John (5. října 1998). „Třístupňový manipulátor založený na ohybu pro prostorovou mikromanipulaci s vysokým rozlišením“. SPIE Digitální knihovna. Proc. SPIE sv. 3519. Citováno 14. února 2017.
- ^ Zago, Lorenzo (březen 1997). „Aplikace ohybových struktur na aktivní a adaptivní opto-mechanické mechanismy“ (PDF). Reference opto-mechanických papírů University of Arizona. Proc. SPIE sv. 2871. Citováno 13. února 2017.
- ^ Salek, Mir (2008). „Flexibilní držáky pro optické prvky s vysokým rozlišením“ (PPT). Reference opto-mechanických papírů University of Arizona. Citováno 13. února 2017.
- ^ „Produktová řada Free Flex Pivot“. Pivoty Riverhawk Flex. Citováno 13. února 2017.
- ^ „Kola na obloze“. Laboratoř tryskového pohonu NASA. Citováno 14. února 2017.