CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN
1. GIỚI THIỆU
2.8 Khái niệm về khớp nối mềm:
2.8.2 Cơ chế uốn hình bình hành:
- Cơ chế uốn cung cấp chuyển động có hướng dẫn thơng qua biến dạng đàn hồi và được sử dụngtrong một loạt các ứng dụng đòi hỏi độ chính xác cao, lắp ráp tối thiểu, hoạt động lâu dài cuộc sống, hoặc thiết kế đơn giản. Các chức năng hướng dẫn chuyển động của một uốn cong cơ chế dẫn đến mức độ tự do (DoF) và mức độ ràng buộc (DoC), tương tự như những gì nhìn thấy trong các cơ chế liên kết cứng nhắc truyền thống. Trong trường hợp uốn cong các cơ chế, hướng DoF được liên kết với độ cứng nhỏ trong khi DoC hướng thể hiện một số đơn đặt hàng độ cứng cao hơn, Ví dụ, cơ chế uốn cong hình bình hành được hiển thị trong Hình 2.8.1 và hình 2.8.2. [3]
18
Hình 2.8.1: Cơ chế uốn hình bình hành
Hình 2.8.2: Góc nhìn khác của cơ chế uốn
- Đối với một cơ chế uốn cho trước, như cơ chế được hiển thị ở trên, một nhà thiết kế thường tìm cách xác định phạm vi dịch chuyển của nó trước khi hỏng vật liệu, độ cứng dọccác hướng DoF và DoC, sự thay đổi trong các giá trị độ cứng này với tải tăngvà chuyển vị, và chuyển động không mong muốn hoặc lỗi dọc theo hướng DoC. Các nhà thiết kế cũng có thể tìm cách hiểu làm thế nào các thuộc tính hướng
19
dẫn chuyển động nàyphụ thuộc vào các tham số hình học (tức là kích thước) của cơ chế uốn
- Điều đó sẽ cho phép tối ưu hóa thiết kế. Những mục tiêu này thúc đẩy nhu cầu dự đốn, mơ hình phân tích các cơ chế uốn
- Tuy nhiên, trước khi đi sâu vào mơ hình hóa, có một số quan sát nhất định rằng có thể được thực hiện định tính. Ví dụ, trong cơ chế uốn của Hình 2.8.1. [4]
1. Có các chuyển động lỗi dọc theo X và DoC tăng khi tăng chuyển vị dọc theo Y DoF
2. Một lực kéo dọc theo X DoC làm tăng độ cứng dọc theo Y DoF và lực nén làm ngược lại
3. Chữ X và Độ cứng hướng DoC giảm với độ dịch chuyển dọc theo Y DoF. - Kết quả phân tích và thử nghiệm mở rộng đã chỉ ra rằng các thuộc tính trên, ảnh
hưởng trực tiếp đến hiệu suất hướng dẫn chuyển động của cơ chế uốn, phụ thuộc mạnh mẽ vào các phi tuyến hình học trong cơ học uốn. Vì thế, trong khi mơ hình chuyển vị tải đàn hồi tuyến tính đơn giản để lấy được, dạng đóng và tham số, nó khơng nắm bắt được những quan sát này. Bao gồm các phi tuyến hình học trong mơ hình phân tích của các cơ chế uốn nói chung là khơng cần thiết.
- Mặc dù phương pháp số như phân tích phần tử hữu hạn phi tuyến (FEA) có thể được sử dụng để có được kết quả chính xác, họ cung cấp cái nhìn sâu sắc thiết kế tham số nhỏ. Thay vào đó, một phân tích-Mơ hình ical là mong muốn, đơn giản, dạng đóng và tham số một mặt, nhưng cũng nắm bắt chính xác các phi tuyến hình học có liên quan để tải chung điều kiện trên một phạm vi thực tế hữu ích của chuyển vị. [5]
Hình 2.8.2: Độ uốn của dầm
- Về nguyên tắc, nếu các yếu tố cấu thành cơ bản của cơ chế uốn được mơ hình hóa, sau đó tồn bộ cơ chế uốn cũng có thể được mơ hình hóa thơng qua tốn học thích hợp các bước. Điều này sau đó chuyển sự chú ý đến mơ hình hóa các yếu tố cấu thành, trong đó điểm nổi bật nhất là độ uốn của chùm tia (Hình 3.2). Cho nó dài và thon hình học, một uốn cong cung cấp độ cứng thấp theo hướng uốn ngang và
20
độ cứng cao theo hướng kéo dài trục, và do đó phục vụ như là một hữu ích yếu tố ràng buộc hoặc khối xây dựng trong các cơ chế uốn khác nhau..