Dergiler / Politeknik Dergisi / 2022 / Cilt: 25 - Sayı: 1

3D Baskılı Termoplastik Poliüretan Esnek Dönme Mafsalının Direngenlik Karakterizasyonu

Stiffness Characterization of a 3D-Printed Thermoplastic Polyurethane Compliant Revolute Joint

Sayfa
291–298
Yayın Tarihi
2022-03-01
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Önerilen deney düzeneğinin dönme mafsalı torsiyonel direngenlik ölçümünde etkin bir şekilde kullanılabileceği sonucuna varılmıştır.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmanın amacı, termoplastik poliüretan (TPU) malzemesinden üretilmiş olan ve kendi rotasyon ekseninde dönebilen mekanizma parçalarının torsiyonel direngenlik sabitlerinin deneysel ve teorik olarak elde edilip karşılaştırılmasıdır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Hassas bir ölçüm sistemi kurularak dört numune için farklı yüklerde eğilme açıları ölçülmüş ve tepki momenti değerleri belirlenmiş, böylece deneysel torsiyonel direngenlikler hesaplanmıştır.
💡
Sonuç & Katkı:Önerilen deney düzeneğinin dönme mafsalı torsiyonel direngenlik ölçümünde etkin bir şekilde kullanılabileceği sonucuna varılmıştır.
🔬Tür:Modelleme & Sayısal Simülasyon
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Esnek mafsallar · torsiyonel direngenlik · ölçüm yöntemleri

Özet

Bu çalışmanın amacı, termoplastik poliüretan (TPU) malzemesinden üretilmiş olan ve kendi rotasyon ekseninde dönebilen mekanizma parçalarının torsiyonel direngenlik sabitlerinin deneysel ve teorik olarak elde edilip karşılaştırılmasıdır. Hassas bir ölçüm sistemi kurularak dört numune için farklı yüklerde eğilme açıları ölçülmüş ve tepki momenti değerleri belirlenmiş, böylece deneysel torsiyonel direngenlikler hesaplanmıştır. Ankastre levha kullanılarak elde edilen teorik model ile deneysel sonuçların genel itibariyle uyumlu olduğu kaydedilmiştir. Dönme mafsalı boğaz bölgesi geometrik parametrelerinin sonucu ne şekilde etkilediği tartışılmıştır. Önerilen deney düzeneğinin dönme mafsalı torsiyonel direngenlik ölçümünde etkin bir şekilde kullanılabileceği sonucuna varılmıştır.

Abstract

The aim of this study is to determine and compare the torsional stiffnesses of the revolute compliant joints that are made of thermoplastic polyurethane (TPU) material. By setting up a sensitive measurement system, tilt angles were measured at different loading values for four samples and the reaction moments are determined to calculate experimental torsional stiffness. The results of the theoretical model based on a cantilever plate model is in general compatible with the experimental results. The effect of the compliant hinge geometric parameters on the results are discussed. It is concluded that the proposed experimental setup can be used effectively in the measurement of the torsional stiffness of revolute compliant joints.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

BALER, U. T., AYKIN, E., OKYAR, A. F., TOPALOĞLU, N. (2022). 3D Baskılı Termoplastik Poliüretan Esnek Dönme Mafsalının Direngenlik Karakterizasyonu. Politeknik Dergisi, Cilt: 25 - Sayı: 1, 291–298. https://ajindex.com/articles/422256

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (14)

  1. Mutlu R., Tawk C., Alici G. ve Sariyildiz E. "A 3D printed monolithic soft gripper with adjustable stiffness", IECON 2017-43rd Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, China Beijing, 6235-6240, (2017)
  2. Rodríguez-Panes A., Claver J. ve Camacho, A. M., "The influence of manufacturing parameters on the mechanical behaviour of PLA and ABS pieces manufactured by FDM: A comparative analysis", Materials, 11(8): 1333, (2018)
  3. Günay M., Gündüz S., Yılmaz H., Yaşar N. ve Kaçar R., "PLA esaslı numunelerde çekme dayanımı için 3D baskı işlem parametrelerinin optimizasyonu", Politeknik Dergisi, 23(1): 73-79, (2019)
  4. Wei H., Wang L., Niu X., Deng Y., Zhang Y. ve Cheng J., "Stiffness characteristics of a laser beam melted (LBM) additive-manufactured flexure mechanism", Procedia CIRP, 78: 144-148, (2018)
  5. Lobontiu N.,"Compliant Mechanisms: Design of Flexure Hinges", CRC Press, ABD, (2003)
  6. Kaplan G., "Esnek Mekanizmaların Sonlu Elemanlar Yöntemi ile İncelenmesi", yüksek lisans tezi, Hacettepe Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, (2013)
  7. Hu Y., Zhang L., Li W. ve Yang G. Z., "Design and fabrication of a 3-D printed metallic flexible joint for snake-like surgical robot", IEEE Robotics and Automation Letters, 4(2): 1557-1563, (2019)
  8. Mutlu R., Alici G., in het Panhuis M. ve Spinks G., "Effect of flexure hinge type on a 3D printed fully compliant prosthetic finger", 2015 IEEE International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics, Korea Busan, 790-795, (2015)
  9. Tawk C., Gillett A., in het Panhuis M., Spinks G. M. ve Alici G., "A 3D-printed omni-purpose soft gripper", IEEE Transactions on Robotics, 35(5): 1268-1275, (2019)
  10. Pham M. T., Teo T. J., Yeo S. H., Wang P. ve Nai M. L. S., "A 3-D printed Ti-6Al-4V 3-DOF compliant parallel mechanism for high precision manipulation", IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, 22(5): 2359-2368, (2017)
  11. Sharkey J. P., Foo D. C., Kabla A., Baumberg J. J. ve Bowman R. W. "A one-piece 3D printed flexure translation stage for open-source microscopy", Review of Scientific Instruments, 87(2): 025104, (2016)
  12. Lee C. ve Tarbutton J. A.,"Compliance and control characteristics of an additive manufactured-flexure stage", Review of Scientific Instruments, 86(4): 045107, (2015)
  13. Bates S. R., Farrow I. R. ve Trask R. S., "3D printed polyurethane honeycombs for repeated tailored energy absorption", Materials and Design, 112: 172-183, (2016)
  14. Lobontiu N.,"Out-of-plane (d