ارائه وبررسی تحلیلی یک مکانیزم بدون مفصل برای بزرگ نمایی جابجایی یک محرک پیزوالکتریک

نوع مقاله: مقاله پژوهشی کامل

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک گرایش طراحی کاربردی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

2 استادیار گروه فیزیک دانشگاه تربیت معلم سبزوار، دانشگاه تربیت معلم سبزوار، سبزوار، ایران

چکیده

مکانیزم­های بدون مفصل(انعطاف­پذیر) جابجایی، نیرو و انرژی را با استفاده از مفاصل خمیده به جای مفاصل لولایی ساده  انتقال می­دهند. کاهش هزینه­های ساخت، افزایش دقت این نوع مکانیزم­ها، عدم وجود خطاهای ناشی از لقی و نبودن مشکلات سایش مفاصل و ارتعاشات ناشی از حرکات آن­ها از جمله مزایای این نوع مکانیزم­هاست. در این مقاله برای تحلیل این نوع مکانیزم­ها از مدل شبه صلب استفاده شده است. در ادامه با معرفی و بررسی چند مکانیزم بزرگ­نمایی مکانیکی که برای افزایش جابجایی محرک­های پیزوالکتریک به کار برده شده­اند، مدلی جدید نیز ارائه و تحلیل شده است. این مدل جدید نسبت بزرگ نمایی بالایی را در ابعادی فشرده به­دست می­دهد که نسبت به مدل­های پیشین بسیار مناسب است. فرکانس طبیعی بالای این مدل و نیز عدم وجود حرکات عرضی از جمله مزایای این مدل نسبت به مدل­های معرفی شده،است. در ادامه با بررسی حل تحلیلی و مشخص نمودن پارامترهای طراحی برای بهترین شرایط کاری مدل شبه صلب بهینه ارائه شده است. همچنین با استفاده از تحلیل اجزای محدود و مقایسه نتایج آن با حل تحلیلی اثر تغییر پارامترهای گوناگون روی عمل­کرد این مکانیزم مشخص گردیده و در انتها مکانیزمی بهینه ارائه شده است.                                                                                 

کلیدواژه‌ها