Joustavuus - Flexure
Taivutuksen on joustavan elementin (tai elementtien yhdistelmä) suunniteltu yhteensopiviksi tietyissä vapausasteita . Joustot ovat suunnitteluominaisuuksia, joita suunnitteluinsinöörit (yleensä mekaaniset insinöörit ) käyttävät säätämään tai noudattamaan suunnittelua.
Joustotyypit
Useimmat yhdistetyt taivutusmallit koostuvat kolmesta perustyypistä taipumista:
- Tapin taipuminen - ohut tanko tai sylinteri materiaalia, rajoittaa 3 vapausastetta, kun geometria vastaa loven aukkoa.
- Terän taipuminen - ohut materiaaliarkki, rajoittaa 3 vapausastetta.
- Lovitaivutus - ohut aukko paksun materiaalin molemmin puolin, rajoittaa 5 vapausastetta
| Tappi joustava | Terän taipumus | Lovi taipuisuus |
|---|---|---|
Koska yksittäiset taivutusominaisuudet ovat rajalliset sekä matkakyvyssä että käytettävissä olevissa vapausasteissa, yhdistetyt taipumisjärjestelmät suunnitellaan näiden komponenttien yhdistelmiä käyttämällä. Yhdistettyjä taipuuksia käyttämällä ovat mahdollisia monimutkaiset liikeprofiilit, joilla on tietty vapausaste ja suhteellisen pitkät matkamatkat.
Suunnittelunäkökohdat
Alalla tarkkuus tekniikan (erityisesti korkean tarkkuuden liikkeen ohjaus ), taivutusta on useita tärkeitä etuja. Korkean tarkkuuden linjausongelmat ei ehkä ole mahdollista, kun kitka tai stiction ovat läsnä. Lisäksi, tavanomaiset laakerit tai lineaariluistit esiintyy usein paikannus hystereesin vuoksi takaisku ja kitkaa. Taivutukset pystyvät saavuttamaan paljon pienemmät resoluutiorajat (joissakin tapauksissa mitattuna nanometri- asteikolla), koska ne riippuvat joustavien elementtien taipumisesta ja / tai vääntymisestä pikemminkin kuin monien osien pinnan vuorovaikutuksesta (kuten kuulalaakerissa ). Tämä tekee taivutuksista kriittisen suunnitteluominaisuuden, jota käytetään optisessa instrumentoinnissa , kuten interferometrit .
Toimintatapansa vuoksi taivutuksia käytetään rajoitetun kantaman liikkeisiin, eivätkä ne voi korvata pitkän matkan tai jatkuvan pyörimisen säätöjä. Lisäksi taivutuksen suunnittelussa on kiinnitettävä erityistä huomiota materiaalin tuottamisen tai väsymisen välttämiseen , jotka molemmat ovat potentiaalisia vikatiloja taivutussuunnittelussa.
Suunnitteluesimerkkejä
- Elävä sarana : taipuma, joka toimii saranana. Suositellaan niiden yksinkertaisuuden vuoksi, koska ne voidaan sisällyttää yksittäisen materiaalin osaksi (kuten Tic Tac -laatikon kannessa).
- Lehtijousi : Lehtijousia käytetään yleisesti ajoneuvojen jousituksissa . Lehtijouset ovat esimerkki taipumisjärjestelmästä, jolla on yksi vaatimusten mukainen vapausaste .
- Flex Pivot: Kitkaton kääntyvä komponentti käytettäväksi tarkkuussuuntaussovelluksissa.
- NASA : n Mars Exploration Rover -laitteet ja Mars Science Laboratory -matkailijat Curiosity ovat suunnitelleet pyöriinsä taipumuksia, jotka toimivat tärinäneristyksenä ja jousitusna kuljettajille.
