Applicazione degli aspetti di progettazione nello sviluppo della macchina di carico uniassiale

Le informazioni contenute in questo video hanno lo scopo di spiegare alcuni degli aspetti più importanti dello sviluppo di piattaforme di carico meccanico. Le informazioni sono destinate ai ricercatori che potrebbero essere interessati a sviluppare le proprie piattaforme, ma che non hanno familiarità con alcuni dei principi di base coinvolti. Questo video ha lo scopo di dimostrare le due caratteristiche chiave coinvolte nello sviluppo di una piattaforma di test affidabile, in particolare, assemblaggio e smontaggio riproducibili e allineamento accurato.

A dimostrare l'assemblaggio della piattaforma sarà il signor Robby Thoerner. Robby Thoerner ha recentemente conseguito la laurea presso l'Università di Akron, presso il nostro dipartimento di ingegneria biomedica nella pista di biomeccanica. L'obiettivo è assemblare il dispositivo di test.

Ecco un esempio di un dispositivo assemblato che ha due attuatori, celle di carico e un telaio per supportarli. Raccogliere le parti per costruire il dispositivo. Utilizzare due attuatori programmabili, ciascuno con una corsa di 30 millimetri, 60 millimetri quando si lavora insieme.

Margherita catena gli attuatori per sincronizzarli per uguale estensione e retrazione. Quindi, preparare due celle di carico adatte a spazi ristretti. Per sostenere gli attuatori, preparare un carrello per ciascuno di essi insieme a un binario.

Creare la base da calcio in alluminio. Tagliare un pezzo alle dimensioni appropriate e utilizzare un mulino per lavorare la piastra in base alle specifiche. Lavorare due piastre laterali secondo le specifiche.

I due dovrebbero specchiarsi l'un l'altro, e ognuno dovrebbe avere uno slot e fori forati per ospitare la rotaia. Forare e toccare le facce inferiori delle piastre laterali. Montare le piastre laterali nella pista sulla base.

Assicurarsi che i punti di montaggio per la rotaia siano vicini l'uno all'altro. Fissare le piastre laterali alla piastra di base da sotto. Quindi, fissare la rotaia al binario utilizzando i fori di gioco e i fori praticati in ogni piastra laterale.

Al termine, la rotaia collega le due piastre laterali e le carrozze scivolano sulla rotaia. Passare al lavoro con i supporti per gli attuatori. Utilizzare il calcio a forma di L per lavorare un attacco di montaggio posteriore e una barra da attaccare alla parte inferiore del supporto.

In questo modo viene creata una chiave per l'allineamento nella traccia. Avvitare la barra nella parte inferiore del supporto. A questo punto, ottenere l'attuatore selezionato per l'esperimento.

Fissare il supporto posteriore al corpo dell'attuatore utilizzando il modello di foro nell'attuatore. La serie di fori nella piastra laterale consente di regolare la posizione di montaggio. Fissare la base del supporto al telaio per fissare l'attuatore posteriore.

Utilizzare due viti per fissarlo. Duplicare i passaggi per montare un attuatore su ciascuna delle piastre laterali. Ottenere le parti per sostenere la parte anteriore dell'attuatore.

Una parte è un pezzo a forma di L con un foro per un connettore affusolato. Sul suo lato c'è una pista per ospitare un piatto. La piastra per questa pista ha anche una pista per ospitare gli infissi e garantire l'allineamento.

Lavorare una parte cilindrica in alluminio per collegare la cella di carico e l'attuatore. Lavorare una parte cilindrica rastrettata in alluminio per collegare la cella di carico all'apparecchio e al carrello. Passare il cilindro nel foro del supporto dell'attuatore anteriore e utilizzare una vite impostata per ancorare l'estremità del cilindro.

Ora, lavora con gli infissi per i supporti anteriori. Per le regolazioni verticali, lavorare uno slot verticale centrale nel supporto dell'apparecchio. Fissare il supporto anteriore dell'attuatore alla piastra laterale rettangolare, con i fori allineati verticalmente al centro.

Ecco l'assieme completato per il supporto anteriore su un lato. Duplicare i passaggi per montare sia gli attuatori sinistro che destro del dispositivo. Si tratta di set di dati rappresentativi dai test di carico annodati 25,4 millimetri 2-0 suture fino al fallimento.

La curva del trattino grigio rappresenta i risultati del dispositivo descritto in questo protocollo, utilizzando una velocità di caricamento di 0,61 millimetri al secondo. La curva nera rappresenta i risultati di un dispositivo a estremità fissa che utilizza una doppia velocità di caricamento o 1,22 millimetri al secondo. In tutti i test, il guasto si è verificato al nodo e le misurazioni non hanno mostrato alcuna differenza statistica tra i dispositivi.

Nella progettazione di una macchina di carico, è sempre importante progettare tenendo presente l'allineamento. Concentrarsi sull'allineamento farà in modo che i risultati siano riproducibili e accurati e che tu stia testando i tuoi campioni in modo appropriato. In questo video, abbiamo cercato di dimostrare alcuni degli aspetti più importanti della progettazione delle macchine di carico.

Se si comprendono alcuni di questi principi di base, è possibile applicarli nello sviluppo di piattaforme per le proprie esigenze di test.