Un nuevo diseño y producción de un mecanismo de cuatro barras compliant basado en un acoplamiento universal
Autores: Karaku, Rait
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Un nuevo diseño y producción de un mecanismo de cuatro barras compliant basado en un acoplamiento universal
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Novela
Junta universal basada en cuatro barras
Diseño
Mecanismo
Fabricación aditiva
Moldeo por inyección
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
En este estudio, se introduce una nueva junta universal basada en un mecanismo de cuatro barras completamente compliant. La diferencia entre las posiciones angulares de los ejes de entrada y salida se obtiene mediante dos mecanismos de cuatro barras equivalentes que operan simultáneamente compartiendo el mismo enlace de entrada. Durante la fase de diseño del mecanismo, se propone y aplica un método iterativo para determinar la posición angular óptima de los enlaces. El diseño propuesto es un mecanismo de una sola pieza que se produce a partir de polipropileno y es compatible tanto con técnicas de fabricación aditiva como de moldeo por inyección. La escalabilidad de los mecanismos compliant permite una amplia gama de opciones de tamaño durante el proceso de diseño. Una extensa revisión de la literatura actual revela que el diseño propuesto no tiene precedentes, marcándolo como novedoso e inventivo. En este estudio, se presentan el procedimiento de diseño de la junta universal propuesta, el análisis de tensiones de los enlaces, la capacidad de torque de la junta y un montaje experimental. El prototipo producido demuestra la funcionalidad del diseño propuesto. Además, cabe destacar que la producción del prototipo del diseño propuesto se llevó a cabo utilizando el método de fabricación aditiva. Esta técnica de producción es una motivación significativa detrás del diseño del mecanismo como una sola pieza. Adicionalmente, el mecanismo propuesto en su forma actual también es adecuado para la producción utilizando el método de moldeo por inyección, que es ampliamente utilizado en la industria.
Descripción
En este estudio, se introduce una nueva junta universal basada en un mecanismo de cuatro barras completamente compliant. La diferencia entre las posiciones angulares de los ejes de entrada y salida se obtiene mediante dos mecanismos de cuatro barras equivalentes que operan simultáneamente compartiendo el mismo enlace de entrada. Durante la fase de diseño del mecanismo, se propone y aplica un método iterativo para determinar la posición angular óptima de los enlaces. El diseño propuesto es un mecanismo de una sola pieza que se produce a partir de polipropileno y es compatible tanto con técnicas de fabricación aditiva como de moldeo por inyección. La escalabilidad de los mecanismos compliant permite una amplia gama de opciones de tamaño durante el proceso de diseño. Una extensa revisión de la literatura actual revela que el diseño propuesto no tiene precedentes, marcándolo como novedoso e inventivo. En este estudio, se presentan el procedimiento de diseño de la junta universal propuesta, el análisis de tensiones de los enlaces, la capacidad de torque de la junta y un montaje experimental. El prototipo producido demuestra la funcionalidad del diseño propuesto. Además, cabe destacar que la producción del prototipo del diseño propuesto se llevó a cabo utilizando el método de fabricación aditiva. Esta técnica de producción es una motivación significativa detrás del diseño del mecanismo como una sola pieza. Adicionalmente, el mecanismo propuesto en su forma actual también es adecuado para la producción utilizando el método de moldeo por inyección, que es ampliamente utilizado en la industria.