如何对弹性样品施加固定且可调节的力?


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我主修微电子学。我只想对我的柔性样品施加固定且可调节的力。

  • “固定”意味着力可以在给定时间内保持不变。
  • '可调节'意味着在我的设置或其值可以随时间和规则改变后,力会改变。

如果力量是水平的,那会更好。

我的样品可承受约10 N的力。我希望力可在0到10 N之间调节。

我认为带有称重传感器的步进电机可能是解决方案,但我不知道如何准确地实现它。我唯一能想到的是将不同的平衡重悬挂在我的样品的一侧。我知道某种通用测试机器也可以完成这项工作,但它们太贵了。

Answers:


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使用弹簧和(精确)执行器,您可以创建一个。

弹簧的一端是力施加器,另一端由致动器移动,因此弹簧压缩一定量。

然后 胡克定律 您可以控制弹簧施加在测试件上的力。

如果测试件不变形,这种方法效果最好。


谢谢。你启发了我。我可以制作一个夹具 这个 。但任何有弹簧自动化的想法?因为我想用一些固定的力量重复测试我的样品。
Nova Koan

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您可能想看一个相关的问题: 将可调节力施加到小区域

从这个问题的答案来看,由气压驱动的小活塞可能起作用。它能够根据需要调节压力,即使样品在负载下偏转,也可用于保持相同的压力。


谢谢,但我找不到任何关于压缩空气驱动的气缸的有用链接,这似乎有点危险。
Nova Koan

@NovaKoan我认为你过度估计所需的气压量。气压的好处在于它很容易调节。至于寻找产品。这是一个 DIY气动缸
hazzey

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压缩空气并不比任何其他能源更危险,就像任何能源一样,你必须聪明且安全。连接到小气缸的I / P传感器非常适合做您想做的事情并实现控制。
DLS3141

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穷人的解决方案是简单地将重量叠加到样品上。

虽然这看起来很低技术,你需要惊人的不同重量,你通常可以成套购买,以获得大范围的力量。

所施加的力保证与偏转无关,并且与建造专用钻机相比,该解决方案也相当便宜。


是的,我想这样做。有权重自动化的任何想法?因为我想用一些固定的力量重复测试我的样品。
Nova Koan

问题在于材料疲劳(特别是在聚合物中)也取决于力的起始速度。一个简单的解决方案是将重物连接到往复机构(例如,连接到滑轮上的绳索),但如果您想要精确控制力,则需要投资传感器/执行器机构,尽管应该完全有可能。
Sanchises
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