Hissəciklərin optimallaşdırılması əsasında böyük fırlanma bucağı olan ağır menteşənin dizaynı

Menteşələr, hərəkət və fırlanmağa imkan verən mexaniki cihazlarda zəruri komponentlərdir. Rotary menteşələr, hinge menteşələr, sferik menteşələr, hidravlik silindrlər və top vida qoz-qoz cütləri kimi geniş istifadə olunan müxtəlif növ menteşələr geniş istifadə edilsə də, hələ də müəyyən məhdudiyyətlər var. Məsələn, ağır yüklər altında, sərtlik tələblərinə cavab vermək üçün ənənəvi menteşələr qalın olmalıdır. Bundan əlavə, yerin məhdud olduğu və yüklərin böyük olduğu xüsusi hallarda, ənənəvi menteşələr öz funksiyalarını yerinə yetirmək üçün mübarizə apara bilər.

Nəticədə yeni menteşe dizaynını araşdırmaqda maraqlıdır. Parça Swarm Optimallaşdırılması (PSO) Alqoritm, bir swarm kəşfiyyat alqoritmi, mühəndislik sahələrində əhəmiyyətli inkişaf və tətbiq qazandı. Bu alqoritm, fərdlər arasında əməkdaşlıq və rəqabət yolu ilə mürəkkəb məkanlarda optimal həll yollarına uğrayan quş qruplarının davranışından istifadə edir. PSO alqoritmləri yüksək səmərəli, həyata keçirmək asandır və mühəndislik təcrübəsində geniş istifadə olunur. Bir PSO alqoritminin əsas prosesi başlanğıc, hissəcik uçuşu və nəticə qətiyyəti daxildir. Alqoritm, təsadüfi olaraq, mümkün bölgə daxilində hərəkət edən hissəciklərin ilkin əhalisini yaradan başlayır. Hər hissəcikin fitness dəyərini hesablamaqla alqoritm yeni hərəkət istiqamətini və hər hissənin sürətini müəyyənləşdirir. Hissə hərəkatının hər turu zamanı optimal hissəcik və tarixi optimal hissəciklər növbəti hərəkət mərhələsinə daha çox təsir göstərir. Birdən çox iterasyondan sonra alqoritm optimal həll yolu əldə edir.

PSO alqoritminin yaxınlaşması, Şi və Eberhartın təklif etdiyi kimi, ətirli çəkilərini təqdim etməklə təkmilləşdirilmişdir. Parçaçının təkamül tənliyi bir neçə komponenti, o cümlədən inertiya, idrak və sosial əməkdaşlıq daxildir. Zərrəcik sürəti və iterasiyaların sayı kimi alqoritm parametrləri xüsusi tələblərə əsasən tənzimlənə bilər. PSO alqoritmləri mühəndis tətbiqlərində geniş istifadə olunan ağıllı bir optimallaşdırma alqoritminə çevrilmiş və tez-tez genetik alqoritmlər. Bununla birlikdə, PSO alqoritmləri hələ də vaxtından əvvəl yaxınlaşma kimi çətinliklərlə üzləşirlər. Buna görə də, PSO alqoritminin yaxşılaşdırılmasına və məhdudiyyətlərini həll etməyə həsr olunmuş əhəmiyyətli bir araşdırma oldu.

Hinge dizaynı kontekstində, layihənin tələblərinə 3 ton və 90 dərəcə ± 90 dərəcə olan bir yükləmə qabiliyyəti, 2000 mm x 500 mm x 1000 mm-dən çox olan ölçüləri olan 90 dərəcə. Bu tələblərə cavab vermək üçün 2RPR mexanizmi menteşə mexanizmi olaraq seçilir. Bu mexanizm, fırlanan bir cüt və hərəkət edən bir cütdən ibarətdir, yüksək sərtlik, səhv tənzimlənməsi və kompensasiya imkanları təklif edir. Bundan əlavə, mexanizm asan quraşdırma və istismar təmin edən simmetrikdir.

Optimallaşdırma dizayn prosesi zamanı fırlanma bucağı və ölçüsü tələbləri həndəsi məhdudiyyətlər tətbiq etməklə qarşılanır. Bununla birlikdə, əsas problem mexanizmin əla güc ötürülməsi imkanlarının təmin edilməsində yatır. Bu, adətən mexanizm üçün minimum ötürmə bucağı təyin etməklə əldə edilir.

Qüvvələrin ötürülməsini təhlil etmək üçün, çubuq CE analiz obyekti kimi seçilir. Bir yük kütləsi və m kütlə mərkəzi və fırlanma cütü arasındakı bir yük kütləsi, çubuqda göstərilən qüvvə araşdırılır. Qüvvələr və çubuğu arasındakı bucaqları nəzərdən keçirməklə, həmçinin çubuq arasındakı bucaq və X-Axis arasındakı bucaq, bir qüvvə balansı tənliyi əldə edilir. Bu tənlik mexanizmin güc ötürmə qabiliyyətlərini təmin edir.

Təhlil nəticələrinə əsasən, hərəkət edən cütlük müvafiq olaraq hazırlanmışdır. Elektrik silindrli bir model, GSX40-1201, vurma, vurma və eksenel ölçüləri nəzərə alaraq əvvəlcədən seçilir. Komponent ölçüsü kimi digər amillər də son dizaynda da nəzərdən keçirilir. Alüminium bürüncdən hazırlanmış sürüşmə rulmanları, yüksək yük daşıyan tutumunu və dəqiq tələblərini nəzərə alaraq hər fırlanan cütlük üçün seçilir. Əsas komponentlər yüksək gərginlik və elastik modul təklif edən 35crmnsia alloy poladdan hazırlanmışdır.

Mexanik dizayn başa çatdıqdan sonra son dizaynı görüntüləmək üçün CAD modeli yaradılır. Zərrəcik Optimallaşdırma Alqoritmi, bütün dizayn tələblərinə cavab verərək, böyük fırlanan bucaqlı ağır bir menteşənin dizaynını uğurla optimallaşdırdı.

Sonda, hissəciklərin optimallaşdırılması alqoritmi, geniş dönmə bucaqlı ağır bir menteşənin dizaynını optimallaşdırmaqda təsirli olduğunu sübut etdi. Diqqətlə konfiqurasiya və analiz vasitəsilə 2RPR mexanizminin optimal dizaynı əldə edildi. Mexanik dizayn, o cümlədən komponentlər və materialların seçilməsi uğurla başa çatdı. CAD modeli son dizaynın vizual bir nümayəndəliyini təmin edir. Ümumiyyətlə, hissəciklər optimallaşdırma alqoritmləri, menteşələrin səmərəli və effektiv dizaynı üçün dəyərli bir vasitə təklif edir və müxtəlif sahələrdə mexaniki cihazların performans və funksionallığının yaxşılaşdırılmasına töhfə verir.

Arayışlar:

1. Wei Minhe, Han Xianguo, Zhang Jun. 3-up / s paralel bilyard topu üzərində optimallaşdırma tədqiqatı [j]. Aerokosmik istehsal texnologiyası, 2011 (3): 19-23.

2. Chen Lishun, Li Li, Zhang Hongliang. Yeni super-lazımsız robotj birgə dizaynı. Mexanik dizayn və istehsal, 2010 (6): 148-150.

3. Yang Shun, Cai Anjiang. RBF və hissəciklərin optimallaşdırılması alqoritminə əsaslanan elektron sürətləndirici pedal gərginlik tənzimləmə parametrlərinin optimal dizaynı [j]. Mexanik dizayn və istehsal, 2011 (1): 72-74.