Resorte ortoplanar ultra compacto a través de flexiones en espiral de Euler
Autores: Sutton, Jacob; Ynchausti, Collin; Dahl, Kyle; Magleby, Spencer P.; Howell, Larry L.; Jensen, Brian D.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Resorte ortoplanar ultra compacto a través de flexiones en espiral de Euler
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Resorte
Mecanismo
Carga
Espiral de Euler
Ortoplanar
Plano
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
Los resortes ortoplanos son mecanismos flexibles de un solo componente que se pueden fabricar a partir de material en lámina y que experimentan una deflexión ortogonal al plano del mecanismo. Son útiles en aplicaciones donde las restricciones espaciales son significativas. Una espiral de Euler es una curva cuya curvatura es linealmente proporcional a la longitud del arco, lo que permite que la curva asuma una posición plana bajo una carga. En este trabajo, se sintetizan los conceptos de resorte ortoplano y espiral de Euler para crear un mecanismo de resorte de un solo componente que se mantiene plano bajo una carga. Mientras que los resortes planos tradicionales bajo una carga adoptarán un contorno fuera del plano, el resorte ortoplano de espiral de Euler permanece completamente plano bajo una carga. Se examina la relación entre la carga necesaria para aplanar el resorte ortoplano de espiral de Euler y su geometría física. Se presenta un caso de uso donde el resorte ortoplano de espiral de Euler se utiliza como mecanismo de despliegue para una antena emergente en medio del vuelo en la superficie de un cuerpo de vuelo.
Descripción
Los resortes ortoplanos son mecanismos flexibles de un solo componente que se pueden fabricar a partir de material en lámina y que experimentan una deflexión ortogonal al plano del mecanismo. Son útiles en aplicaciones donde las restricciones espaciales son significativas. Una espiral de Euler es una curva cuya curvatura es linealmente proporcional a la longitud del arco, lo que permite que la curva asuma una posición plana bajo una carga. En este trabajo, se sintetizan los conceptos de resorte ortoplano y espiral de Euler para crear un mecanismo de resorte de un solo componente que se mantiene plano bajo una carga. Mientras que los resortes planos tradicionales bajo una carga adoptarán un contorno fuera del plano, el resorte ortoplano de espiral de Euler permanece completamente plano bajo una carga. Se examina la relación entre la carga necesaria para aplanar el resorte ortoplano de espiral de Euler y su geometría física. Se presenta un caso de uso donde el resorte ortoplano de espiral de Euler se utiliza como mecanismo de despliegue para una antena emergente en medio del vuelo en la superficie de un cuerpo de vuelo.