Реклама:

• сконструируйте роботизированную руку (см. проект 18) или добавьте к роботу электромагнит (см. проект 6).

Проект 18«

Экспериментальная роботизированная рука с «эффектом памяти»

Сплав с памятью формы (БМА) или, как принято в русской терминологии, сплав с «эффектом памяти» - это материал, восстанавливающий в результате нагрева после пластической деформации первоначальную форму изделия.

Если сплав с «эффектом памяти» холодный (ниже его температуры трансформации), то он. имеет очень низкое сопротивление и очень легко может быть подвергнут деформации. Однако, если материал нагревается выше уровня температуры трансформации, его кристаллическая структура подвергается изменениям. Это изменение заставляет принять его первоначальную форму. Если сплав БМА подсоединен к схеме с любым сопротивлением, он может генерировать чрезвычайно большие силы, обеспечивая уникальный механизм для дистанционного приведения в движение.

Используя провод БМА, подключенный к простой механической руке, мы сможем двигать рукой, приложив электрический ток. Простое движение может быть достигнуто с помощью минимального количества частей.

Целью этого проекта является постройка экспериментальной роботизированной руки с использованием БМА. Само собой разумеется, что проект может быть усовершенствован для придания ему функций более разнообразных, чем простое движение, и может управляться посредством компьютера.

Задачи

1. Построить роботизированную руку, используя БМА.

2. Изучить, как работает БМА.

. 3. Провести расчеты для надлежащего использования частей, изготовленных из сплава БМА, в механизированных проектах. 4. Определить характеристики сплава БМА.

Кои сплавы $МП работают

Наиболее распространенным материалом, используемым для изготовления БМА, является сплав никеля и титана, называемого нитинолом. Этот сплав имеет очень хорошие электрические и механические свойства, длительный срок усталости и высокую коррозионную устойчивость. -

Используемая в качестве привода проволока из нитинола способна на 5-процентную упругую деформацию и восстанавливающее усилие величиной 50000 фунтов на квадратный дюйм (psi), многократно возвращаться к своей первоначальной форме. Она также обладает свойствами, которые позволяют ей активироваться при помощи электричества.

При нагревании электрическим током она генерирует достаточно тепла, чтобы вызвать фазовую трансформацию.

В большинстве случаев температура перехода сплава SMA выбирается таким образом, чтобы точка преобразования материала была намного выше комнатной температуры.

Нитинол поставляется в виде проволоки, прутков, брусков, полос и тонкой пленки. Для применения в механотронике наиболее приемлемая форма - это проволока (провод). Наиболее важные характеристики сплава SMA в соответствии с каталогом Robot Store:

• N - сила в ньютонах (после умножения на 0,0098);

• циклы в минуту в неподвижном воздухе при 20°С;

• LT- низкая температура (70eC), HT - высокая температура (90°С).

Гистерезис'

Под воздействием постоянной силы проволока нагревается. Процесс ее сжатия (усадки) соответствует кривой, расположенной справа (рис. 3.18.1).


⇐ Предыдущая страница| |Следующая страница ⇒