[pt] Ao contrário dos mecanismos tradicionais, um mecanismo flexível conta
com a deflexão de seus membros flexíveis para gerar movimento, ao mesmo
tempo que apresenta vantagens como a desnecessidade de lubrificação e
uma montagem mais fácil. Um mecanismo flexível de mola orto-planar foi
analisado neste trabalho e seu desempenho mecânico após testes de envelhecimentos
higrotérmicos e com radiação ultravioleta foram estudados. A análise
do envelhecimento aqui realizada aborda o desempenho de mecanismos
flexíveis após processos de envelhecimentos que pdoe ajudar no desenvolvimento
de futuros mecanismos flexíveis. Amostras de tração ASTM D638
tipo I também foram submetidas aos envelhecimentos para servir de comparação
para as amostras de mola orto-planar. As amostras foram submetidas
a três tipos diferentes de envelhecimento, a saber: imersão em água, imersão
em óleo e radiação ultravioleta. Os testes de envelhecimento por imersão em
líquido foram realizados em três níveis de temperaturas: temperatura ambiente,
50 graus C e 70 graus C. Em geral, as amostras de tração mostraram mudanças
estatísticas significativas no módulo de Young e no deformação na ruptura,
enquanto as amostras de mola orto-planar não apresentaram alterações estatísticas
importantes em nenhuma condição de envelhecimento, o que indica
que as propriedades mecânicas e capacidades elásticas dos mecanismos não
foram afetadas pelos processos de envelhecimento. Embora mais testes com
os materiais específicos, ambiente e tempo de exposição sejam necessários
para verificar o uso em uma aplicação específica, os resultados deste estudo
sugerem que os mecanismos flexíveis mostram a promessa de uso em aplicações
onde o envelhecimento é uma preocupação e sua vida é esperada estar
dentro dos limites deste estudo de envelhecimento. / [en] In contrast to traditional mechanisms, a compliant mechanism relies
on the deflection of its flexible members to generate motion, while presenting
advantages such as no need for lubrication and easier assembly. An
ortho-planar spring (OPS) compliant mechanism was analyzed in this work
and its mechanical performance after hygrothermal and ultraviolet radiation
aging tests was studied. The aging analysis performed here addresses the
performance of compliant mechanisms after aging processes that can help
in the design of future compliant mechanisms. ASTM D638 tensile test type
I samples were also subjected to aging to serve as a comparison for OPS
samples. The samples were subjected to three different types of aging conditions,
namely water immersion, oil immersion and ultraviolet radiation.
The liquid immersion aging tests were performed in three temperature levels:
room temperature, 50 C degrees and 70 C degrees. In general, tensile samples showed
significant statistical changes in Young s modulus and elongation at break,
while OPS samples did not present considerable statistical change in any
aging condition, which indicate that the mechanical properties and elastic
capabilities of OPS samples were not affected by aging processes. Although
more testing with the specific materials, environment, and exposure time
would be required to verify its use in a specific application, the findings
of this study suggest that compliant mechanisms show promise for use in
applications where aging is a concern, and their life is expected to be within
the limits of this aging study.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:56002 |
| Date | 18 November 2021 |
| Contributors | JOSE ROBERTO MORAES D ALMEIDA |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | English |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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