Naslov
Analiza konstrukcijskih parametara rotacijskih podatljivih mehanizama s lisnatim oprugama
(Analysis of influencing parameters in the design of cross-spring pivots)

Autori
Marković, Kristina

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Tehnički fakultet

Mjesto
Rijeka

Datum
20.03

Godina
2015

Stranica
216

Mentor
Zelenika, Saša

Ključne riječi
Podatljivi mehanizam; lisnata opruga; nelinearni model; preciznost i točnost; parazitni pomaci; rotacijska krutost; optimizacija konstrukcijske konfiguracije
(Compliant mechanism; spring–strip; nonlinear model; accuracy and precision; parasitic motions; rotational stiffness; optimisation of design configuration)

Sažetak
Podatljivi mehanizmi, kod kojih se barem dio pokretljivosti ostvaruje elastičnom deformacijom podatljivih dijelova, su alternativa mehanizmima temeljenim na klizanju i kotrljanju koji služe za prijenos gibanja, snage ili sile. Podatljivi mehanizmi u širokoj su uporabi u konstrukcijskom strojarstvu, preciznom inženjerstvu, tehnologiji mikro– i nanosustava te u svakodnevnom životu. U doktorskoj disertaciji analiziraju se konstrukcijski parametri različitih konfiguracija rotacijskih podatljivih mehanizama s lisnatim oprugama. Osnovni ciljevi koji se postavljaju pri konstruiranju takvih mehanizama su: što veća rotacijska preciznost i točnost, što manja varijabilnost rotacijske krutosti, stabilnost, jednostavnost konstrukcije i pouzdanost. Budući da se razmatrani mehanizmi temelje na lisnatim oprugama, osnova predviđanja njihovog ponašanja upravo je analiza karakterističnih parametara lisnatih opruga. Kako bi se provela analiza konstrukcijskih parametara simetričnih rotacijskih podatljivih mehanizama s lisnatim oprugama opterećenih momentom, u okviru doktorske disertacije razvijen je analitički model lisnatih opruga na polju velikih (geometrijski nelinearnih) deformacija primjenom tzv. Elastica metode kao i numerički model metodom konačnih elemenata. S ciljem utvrđivanja točnosti numeričkog modela pri analizi ponašanja rotacijskih podatljivih mehanizama, rezultati dobiveni tim modelom uspoređeni su s eksperimentalnim mjerenjima dostupnima u literaturi. Da bi se pak odredile granice primjenjivosti analitičkih metoda proračuna u ovisnosti o zahtijevanom stupnju točnosti, rezultati analitičke simulacije naprezanja i deformacija razmatranih mehanizama uspoređeni su zatim s rezultatima dobivenim metodom konačnih elemenata. Kako bi se potom optimizirala konstrukcijska konfiguracija, odnosno identificiralo konstrukcijsko rješenje koje omogućuje minimizaciju parazitnih pomaka i varijabilnosti rotacijske krutosti mehanizma i pri većim kutovima rotacije, metodom konačnih elemenata analizirani su utjecaj kuta među lisnatim oprugama, točke presjecišta opruga te početne zakrivljenosti opruga. Na kraju disertacije provedena je i analiza utjecaja vanjskih opterećenja na varijabilnost rotacijske krutosti i na veličinu parazitnih pomaka. Rezultati dobiveni u doktorskoj disertaciji omogućuju ne samo vrednovanje utjecaja konstrukcijskih parametara na ponašanje rotacijskih podatljivih mehanizama s lisnatim oprugama, odnosno utjecaja tih parametara na rotacijsku krutost te točnost mehanizma, nego i stvaraju preduvjete za razvoj nove klase rotacijskih podatljivih mehanizama ultravisokih preciznosti i točnosti sa širokim poljem primjene u industrijskoj i konstrukcijskoj praksi.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Strojarstvo, Temeljne tehničke znanosti

POVEZANOST RADA