Analýza a optimalizace závěsu mechanismu kmene lid_hinge znalosti_tallsen

V současné době je systém přenosu závěsu používaný v kmenech automobilů navržen pro manuální přepínací kmeny, které vyžaduje otevření a uzavření fyzické síly. Tento proces je náročný na práci a představuje výzvu při elektrifikaci víček kmene. Cílem je udržovat původní vztah pohybu kufru a polohový vztah a zároveň snížit točivý moment potřebný pro elektrický pohon. Tradiční výpočty designu nestačí pro poskytování přesných dat pro optimalizaci mechanismu kufru. Dynamická simulace mechanismu je proto nezbytná pro získání přesných stavů pohybu a sil, což umožňuje přiměřený návrh mechanismu.

Dynamická simulace v návrhu mechanismu:

Dynamická simulace byla úspěšně použita při navrhování různých automobilových mechanismů, jako jsou kloubové sklápěče, nůžkové dveře, dveřní panty a rozložení víka kmene. Tyto studie prokázaly proveditelnost a účinnost používání dynamické simulace ke zlepšení mechanismů automobilového propojení. Simulací manuálních a elektrických otevíracích sil může být návrh mechanismu optimalizován na základě přesných a komplexních dat, což zajišťuje hladký přechod na elektrifikaci víček kmene.

Adamsovy simulační modelování:

Za účelem provádění dynamických simulací je vytvořen model ADAMS pomocí počítačového 3D interaktivního aplikačního softwaru (CAIA). Model se skládá z 13 geometrických těl, včetně víka kmene, závěsných základů, prutů, vzpěr, spojovacích tyčí, tažených tyčí, kliky a reduktorů. Model je importován do systému automatické dynamické analýzy (ADAMS), kde jsou definovány okrajové podmínky, vlastnosti modelu a aplikace plynové pružiny. Síla plynové pružiny je stanovena na základě experimentálních parametrů tuhosti a pro simulaci jeho chování je stanovena křivka spline. Tento proces modelování umožňuje přesnou simulaci a analýzu mechanismu kufru.

Simulace a ověření:

Model ADAMS se používá k analýze režimů manuálního a elektrického otevírání samostatně. Inkrementální síly se aplikují na určené silové body a zaznamenávají se úhly otevírání víka kmene. Analýza ukazuje, že pro ruční otevření a 630N pro elektrické otevření je nutná minimální síla 72N. Tyto výsledky jsou ověřeny experimenty pomocí měřidel síly push-pull, které ukazují blízkou shodu s výsledky simulace. To ukazuje přesnost a spolehlivost metody dynamické simulace.

Optimalizace mechanismu:

Pro snížení točivého momentu potřebného pro elektrické otevření je systém závěsů optimalizován úpravou pozic určitých komponent. Zvýšením délky vázací tyče 1, zkrácením délky vzpěry a změnou polohy bodu podpůrného bodu je minimalizován otevírací moment. Po více analýzách a srovnáních jsou stanoveny optimalizované polohy komponent. Vylepšený závěsový systém má za následek významné snížení úvodního točivého momentu na výstupním hřídeli reduktoru a kloubu mezi vázanou tyč a základnou. Simulační analýza ukazuje, že jsou splněny požadavky na otevírací moment a je snížena síla elektrického otevírání, což zajišťuje úspěšnou elektrifikaci víka kmene.

Závěrem lze říci, že dynamická simulace pomocí softwaru ADAMS je cenným nástrojem při analýze dynamiky mechanismů otevírání víka kmene. Přesnou simulací a analýzou sil a pohybů zapojených do manuálního a elektrického otvoru lze návrh mechanismu optimalizovat tak, aby se snížil točivý moment potřebný pro elektrický pohon. Výsledky simulace jsou validovány experimenty, což potvrzuje účinnost a spolehlivost metody dynamické simulace. Optimalizovaný systém závěsu zajišťuje hladký přechod na elektromechanické víka kmene. Celkově se dynamická simulace ukázala jako klíčový nástroj při návrhu a optimalizaci mechanismů automobilového propojení.