Ortho-Planar Spring (Lò xo Ortho-Planar)
Ortho-Planar Spring là lò xo nhỏ gọn cho dịch chuyển lớn theo nhiều hướng nhưng không bị xoay như planar spring thường. Thiết kế giúp giảm mài mòn/tiếng ồn, dễ sản xuất dạng tấm, có thể thu nhỏ khi 3D printing (PLA ~20%).
Mô tả
Tóm tắt
Ortho-Planar Spring là một lò xo nhỏ gọn với một bệ (platform) có thể dịch chuyển biên độ lớn theo cả hai hướng, nhưng không bị xoay như các loại planar spring truyền thống. Thiết kế này có nhiều ưu điểm.
Nhỏ gọn: planar spring này nhỏ gọn hơn nhiều so với lò xo xoắn (helical spring) truyền thống.
Không xoay: khác với planar spring kiểu thông thường, phần trung tâm của lò xo này không xoay tương đối so với viền đế của lò xo.
Độ võng lớn: lò xo này có tiềm năng đạt độ võng (deflection) lớn hơn so với planar spring truyền thống.
Chi phí thấp: bản chất dạng phẳng của lò xo cho phép dùng các quy trình gia công dạng tấm với chi phí thấp.
Giảm mài mòn và tiếng ồn: vì bệ không xoay hay trượt để cọ vào các chi tiết liền kề nên không có mài mòn do ma sát, nhờ đó giảm mài mòn và tiếng ồn.
Không tạo hạt vụn: do loại bỏ hiện tượng cọ và trượt, sẽ không sinh ra hạt mòn. Điều này quan trọng trong các ứng dụng có môi trường nhạy cảm.
Tùy biến kích thước: lò xo này có thể làm ở mọi kích cỡ từ mức vĩ mô (macro) đến vi mô (micro) hoặc nano.
Một số ứng dụng có thể gồm van khí nén, tiếp điểm điện, bàn phím, các ứng dụng hàng không vũ trụ gọn nhẹ, định vị, đồ dùng cắm trại, loa, bảng mạch, và thiết bị vi mô.
Thiết kế
Tỉ lệ (Scale)
Tùy vật liệu bạn dùng và quy trình (ví dụ: 3D printing so với milling), sẽ có giới hạn về việc bạn có thể thu nhỏ xuống mức nào.
3D printing: Với thiết kế cụ thể này khi dùng PLA, kích thước nhỏ nhất bạn có thể làm là khoảng 20%
Vật liệu khác
Mill, CNC Router, hoặc Water Jet Cutter
Thiết kế khác
Có rất nhiều thiết kế orthoplanar spring khác.
Tìm hiểu thêm
Thiết kế này được phát triển bởi Compliant Mechanisms Research Group (CMR) thuộc Brigham Young University (BYU). Theo dõi tụi mình tại @byucmr trên Instagram hoặc ghé website BYU Compliant Mechanisms Research (CMR) để tìm hiểu thêm về compliant mechanisms.
Xem https://rdcu.be/dnHx0 để đọc một bài trên Nature Communications nói về cách và lý do tụi mình chia sẻ các tài nguyên maker này.
Thông tin kỹ thuật
Để xem thông tin kỹ thuật chuyên sâu, tham khảo các ấn phẩm sau:
Parise, J.J., Howell, L.L., và Magleby, S.P., “Ortho-Planar Linear-Motion Springs,” Mechanism and Machine Theory, Vol. 36, Nos. 11-12, pp. 1281-1300, 2001.
Santos, L.F.L., d’Almeida, J.R.M., Howell, L.L., “Changes in the mechanical performance of an ortho-planar spring after aging tests,” Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, Vol. 45, No 2, article 118, 2023.
Để tìm hiểu chung hơn về compliant mechanisms, bạn có thể xem website BYU Compliant Mechanisms Research (CMR) hoặc các cuốn sách này: Compliant Mechanisms, Handbook of Compliant Mechanisms
Sở hữu trí tuệ
Các file 3D print tải về được cung cấp ở đây có thể được dùng, chỉnh sửa và trải nghiệm cho mục đích phi thương mại. Nếu muốn cấp phép công nghệ này cho ứng dụng thương mại, vui lòng liên hệ:
BYU Technology Transfer Office
3760 Harold B. Lee Library
Brigham Young University
Provo, UT 84602
Điện thoại: (801) 422-6266
https://techtransfer.byu.edu/contact
Thông tin bằng sáng chế
Compliant, Ortho-Planar, Linear Motion Spring
By Howell, L.L. , Thomson, S. , Briscoe, J.A. , Parise, J.J. , Lorenc, S. , Larsen, J.B. , Huffmire, C.R., Burnside, N., Gomm, T.A.
U.S. Patent No. 6,983,924
January 2006
Giấy phép
File mô hình
Chưa có bản in nào được khoe. Hãy là người đầu tiên!
Chưa có bình luận nào. Hãy là người đầu tiên!