Diseño novedoso de acoplamiento flexible neumático de rigidez variable: determinación del modelo matemático-físico y beneficios potenciales
Autores: Kaay, Peter; Grega, Robert; Urbanský, Matej; Kraják, Jozef; Kaír, Matú; uová, Lucia
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Diseño novedoso de acoplamiento flexible neumático de rigidez variable: determinación del modelo matemático-físico y beneficios potenciales
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Sistema mecánico
Vibroaislamiento
Semi-activo
Acoplamientos flexibles neumáticos
Rigidez torsional
Características de carga estática
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
Actualmente, la vibroaislación de sistemas mecánicos se está volviendo cada vez más importante. Uno de los nuevos enfoques es la vibroaislación semiactiva utilizando elementos capaces de cambiar una propiedad mecánica seleccionada. Estos incluyen, entre otros, acoplamientos de eje flexible neumático capaces de cambiar la rigidez torsional durante la operación. El objetivo principal del artículo es examinar las posibles ventajas de un acoplamiento neumático recién patentado sobre un tipo actual con el mismo arreglo de elementos neumáticos. Para la comparación, se seleccionaron parámetros determinables a partir de características de carga estática. Estos parámetros son el ángulo de torsión máximo y el par, la rigidez torsional promedio y el porcentaje de par transmitido por la cubierta de goma de los fuelles. En todos los casos, el nuevo acoplamiento tuvo mejores propiedades. Dado que el prototipo del nuevo acoplamiento aún no se ha producido, sus parámetros se determinaron a partir de su modelo matemático-físico. El artículo contiene un procedimiento completo para obtener la característica de carga estática de un nuevo tipo de acoplamiento, comenzando con la determinación de la fuerza/altura y las características de volumen/altura de los fuelles de aire, luego los tamaños óptimos del acoplamiento con respecto al rango operativo de los elementos, la dependencia de la altura del elemento en el ángulo de torsión del acoplamiento y, finalmente, el cálculo de la característica de carga estática considerando la compresión de gas isotérmica. El procedimiento presentado se puede aplicar a cualquier fuelle neumático donde se den las características de fuerza/altura de diferentes presiones.
Descripción
Actualmente, la vibroaislación de sistemas mecánicos se está volviendo cada vez más importante. Uno de los nuevos enfoques es la vibroaislación semiactiva utilizando elementos capaces de cambiar una propiedad mecánica seleccionada. Estos incluyen, entre otros, acoplamientos de eje flexible neumático capaces de cambiar la rigidez torsional durante la operación. El objetivo principal del artículo es examinar las posibles ventajas de un acoplamiento neumático recién patentado sobre un tipo actual con el mismo arreglo de elementos neumáticos. Para la comparación, se seleccionaron parámetros determinables a partir de características de carga estática. Estos parámetros son el ángulo de torsión máximo y el par, la rigidez torsional promedio y el porcentaje de par transmitido por la cubierta de goma de los fuelles. En todos los casos, el nuevo acoplamiento tuvo mejores propiedades. Dado que el prototipo del nuevo acoplamiento aún no se ha producido, sus parámetros se determinaron a partir de su modelo matemático-físico. El artículo contiene un procedimiento completo para obtener la característica de carga estática de un nuevo tipo de acoplamiento, comenzando con la determinación de la fuerza/altura y las características de volumen/altura de los fuelles de aire, luego los tamaños óptimos del acoplamiento con respecto al rango operativo de los elementos, la dependencia de la altura del elemento en el ángulo de torsión del acoplamiento y, finalmente, el cálculo de la característica de carga estática considerando la compresión de gas isotérmica. El procedimiento presentado se puede aplicar a cualquier fuelle neumático donde se den las características de fuerza/altura de diferentes presiones.