Analýza a optimalizace závěsu mechanismu kmene lid_hinge znalosti_tallsen 1

Aktuální systém přenosu závěsu používaný v kmenech automobilů je navržen pro ruční přepínání. Použití síly k otevření a uzavření kufru vyžaduje značné úsilí, které může být náročné na práci. Abychom to vyřešili, je třeba vyvinout víko elektrického kufru při zachování původního pohybu kufru a vztahu polohy. Systém čtyřpodnikového závěsu kufru musí být optimalizován, aby se zvětšil délku silového ramene na konci elektrického pohonu a snížil točivý moment potřebný pro elektrický pohon. Složitost mechanismu otevírání kufru však ztěžuje získání přesných a komplexních údajů pro optimalizaci systému prostřednictvím tradičních výpočtů návrhu.

Důležitost dynamické simulace:

Dynamická simulace mechanismu umožňuje přesnější stanovení stavu pohybu a síly mechanismu v jakékoli poloze. To je zásadní při určování rozumného schématu návrhu mechanismu. Mechanismus otevírání kufru je mechanismus vícein-odpojení a dynamická simulace byla úspěšně použita k analýze dynamických charakteristik podobných mechanismů propojení. Předchozí studie také využily simulaci k optimalizaci parametrů mechanismu a poskytly cenné poznatky pro dynamický výzkum automobilových kmenů.

Aplikace dynamické simulace v automobilovém designu:

Metoda dynamické simulace byla stále více aplikována na návrh mechanismu automobilů. Různé studie využily tento přístup k analýze pohodlí jízdy artikulovaných sklápěčů na náhodných silnicích, točivém momentu a výkonu pro různé rychlosti otevírání elektrických nůžkových dveří, design dveří, přední boční švy dveří a rozložení torzních pružin pro víčka kmene. Tyto studie prokázaly proveditelnost použití dynamické simulace, která pomáhá při navrhování mechanismů automobilového propojení.

Adamsovy simulační modelování:

V této studii byl vyvinut simulační model Adams pro analýzu kmene. Model se skládal z 13 geometrických těl, včetně víka kmene, závěsných základů, závěsu, kloubových vzpěr, závěsných tyčí, tažených tyčí, kliky a reduktorových komponent. Model byl poté importován do systému automatické dynamické analýzy (ADAMS) pro další analýzu. Byly definovány okrajové podmínky pro omezení pohybu částí a byly definovány vlastnosti modelu, jako jsou koeficienty tření a hmotnostní vlastnosti. Kromě toho byla síla aplikovaná plynovou pružinou přesně modelováno na základě experimentálních parametrů tuhosti.

Simulace a ověření:

Simulační model byl použit k analýze manuálního a elektrického otevření víčka kmene samostatně. Hodnoty síly v manuální a elektrické síle se postupně zvyšovaly a byl měřen úhel otvoru víka kmene, aby se určila síla potřebná pro úplné otevření. Výsledky simulace byly poté ověřeny měřením úvodních sil pomocí měřidel síly push-pull. Bylo zjištěno, že naměřené hodnoty jsou v souladu s výsledky simulace, což potvrzuje přesnost analýzy.

Optimalizace mechanismu:

Na základě měření točivého momentu získaného během procesu simulace a ověřování bylo stanoveno, že točivý moment potřebný k otevření víka kmene překročil požadavky na návrh v určitých bodech. Proto je třeba optimalizovat systém závěsu, aby se snížil úvodní moment. S ohledem na omezení instalačního prostoru a strukturálního uspořádání byly polohy určitých složek závěsu upraveny tak, aby se dosáhlo snížení točivého momentu při zachování pohybového vztahu a délky každé tyče. Optimalizovaný systém závěsu byl analyzován pomocí simulačního modelu a bylo zjištěno, že otevírací točivý moment na výstupním hřídeli reduktoru a kloub mezi vázanou tyč a základnou byl významně snížen, splňoval požadavky na návrh.

Závěrem lze říci, že tato studie úspěšně využila modelování simulace Adams k analýze dynamiky manuálních a elektrických otevíracích metod pro víčka kmene automobilu. Výsledky analýzy byly ověřeny měřením v reálném světě, což potvrdilo jejich přesnost. Kromě toho byl mechanismus závěsu víka kmene optimalizován na základě modelu dynamického systému, což vedlo ke snížení síly elektrického otevření a lepší dodržování požadavků na návrh. Aplikace dynamické simulace v návrhu automobilového mechanismu se ukázala jako účinná a poskytuje cenné poznatky o budoucích optimalizacích designu.