Икемді элементтер: Нақтылықты арттыру және механикалық жүйелерде қолданылуы
Flexure
Икемді элементтер (флексуралар) туралы: дәлдікті арттыру, үйкелісті азайту, жақсы орналасу үшін механикалық инженерлерде қолданылады. Дәлдік инженерлік шешімдер.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Иілгіш – белгілі бір еркіндік дәрежесінде икемділікке есептелген икемді элемент (немесе элементтердің жиынтығы). Иілгіштер – конструкторлардың (көбінесе механикалық инженерлердің) жобада реттеуге немесе икемділікке мүмкіндік беру үшін пайдаланатын құрылымдық ерекшелік.
A flexure is a flexible element (or combination of elements) engineered to be compliant in specific degrees of freedom. Flexures are a design feature used by design engineers (usually mechanical engineers) for providing adjustment or compliance in a design.
Құрылыс аспектілері
Дәлдік техника саласында (әсіресе жоғары дәлдікті қозғалыс басқаруда) флекстердің бірнеше маңызды артықшылықтары бар. Ұстама немесе сүргі болған жағдайда жоғары дәлдікті реттеу тапсырмаларын орындау мүмкін болмайды. Сонымен қатар, дәстүрлі подшипниктер немесе сызықтық жылғыштар кері байланыс және сүргінің салдарынан орналасу гистерезисін жиі көрсетеді. Флекстерлер өте төменгі ажыратымдылық шегіне (кейбір жағдайларда нанометрлік өлшемдермен) жете алады, себебі олар көптеген бөліктердің (мысалы, шарлы подшипниктердегідей) беттік өзара әрекеттесуіне емес, иілгіш элементтердің иілуіне және/немесе бұрылуына негізделген. Осының арқасында флекстерлер интерферометрлер сияқты оптикалық құралдарда маңызды құрылымдық элементтер болып табылады. Олардың жұмыс принципіне байланысты, флекстерлер шектеулі ауқымдағы қозғалыстар үшін қолданылады және ұзақ қашықтықты немесе үздіксіз айналуды реттеуге жарамды емес. Сонымен қатар, материалдың деформациясын немесе шаршауын болдырмау үшін флекстерді жобалау кезінде ерекше күтім қажет, өйткені бұл екеуі де флекстер дизайнында болуы мүмкін қателік түрлері болып табылады.
In the field of precision engineering (especially high precision motion control), flexures have several key advantages. High precision alignment tasks might not be possible when friction or stiction are present. Additionally, conventional bearings or linear slides often exhibit positioning hysteresis due to backlash and friction. Flexures are able to achieve much lower resolution limits (in some cases measured in the nanometer scale), because they depend on bending and/or torsion of flexible elements, rather than surface interaction of many parts (as with a ball bearing). This makes flexures a critical design feature used in optical instrumentation such as interferometers. Due to their mode of action, flexures are used for limited range motions and cannot replace long travel or continuous rotation adjustments. Additionally, special care must be taken to design the flexure to avoid material yielding or fatigue, both of which are potential failure modes in a flexure design.
Дизайн үлгілері
Тірі шаршы: Шаршырөліктің орнына қолданылатын иілу. Олардың қарапайымдылығы үшін бағаланады, себебі оларды бір материалдың бір бөлігіне енгізуге болады (мысалы, Тик-Так қораптың қақпағындағыдай). Жапырақты серіппе: Жапырақты серіппелер көлік құралдарының аспаларында кеңінен қолданылады. Жапырақты серіппелер – бір икемділік дәрежесі бар иілу жүйесінің мысалы. Flex Pivot: Үзіліссіз айналу компоненті, нақты реттеу қолданбаларында қолдануға арналған. NASA-ның Марсты зерттеу роверлері және Марс ғылыми зертханасының Curiosity ровері өз дөңгелектерінде дірілді оқшаулау және роверлер үшін аспа қызметін атқаратын иілулерді жасады.
Living hinge: Flexure which acts as a hinge. Preferred for their simplicity, as they can be included as a feature in a single piece of material (as in a Tic Tac box's lid). Leaf spring: Leaf Springs are commonly used in vehicle suspensions. Leaf springs are an example of a flexure system with one compliant degree of freedom. Flex Pivot: Frictionless pivoting component, for use in precision alignment applications. NASA's Mars Exploration Rovers and the Mars Science Laboratory rover Curiosity have engineered flexures in their wheels which act as vibration isolation and suspension for the rovers.