Χρησιμοποιώντας τη μονάδα προσομοίωσης κίνησης CATIA DMU για την ανάλυση των χαρακτηριστικών κίνησης του έξι συνδέσμων H1

Περίληψη:

Η μονάδα προσομοίωσης κίνησης CATIA DMU είναι ένα πολύτιμο εργαλείο για την προσομοίωση της κίνησης των μηχανικών συστημάτων και την ανάλυση των κινηματικών χαρακτηριστικών τους. Σε αυτή τη μελέτη, η ενότητα εφαρμόζεται για την προσομοίωση της κίνησης ενός μηχανισμού άρθρωσης έξι συνδέσμων και την ανάλυση των κινηματικών χαρακτηριστικών της. Ο μηχανισμός άρθρωσης των έξι συνδέσμων χρησιμοποιείται ευρέως σε πόρτες διαμερίσματος αποσκευών μεγάλου διαύλου λόγω της υψηλής δομικής αντοχής, του συμπαγούς μεγέθους και της ευρείας γωνία ανοίγματος.

Η βασική δομή του μηχανισμού άρθρωσης έξι συνδέσμων αποτελείται από υποστήριξη AB, Rod AC, Rod CD, Rod EF, Rod BE και υποστήριξη DF που συνδέεται με επτά περιστρεφόμενα ζεύγη. Η κίνηση του μηχανισμού είναι πολύπλοκη, καθιστώντας δύσκολη την απεικόνιση χρησιμοποιώντας μόνο ένα δισδιάστατο σχέδιο CAD. Η μονάδα κινηματικής CATIA DMU παρέχει ένα πιο διαισθητικό εργαλείο ανάλυσης για την προσομοίωση της κίνησης, την προβολή τροχιών κίνησης και τις παραμέτρους κίνησης μέτρησης όπως η ταχύτητα και η επιτάχυνση.

Με την προσομοίωση της διαδικασίας κίνησης, η ανάλυση επιτρέπει την πιο ακριβή κατανόηση της κίνησης της πλευρικής καταπακτής και εμποδίζει την παρεμβολή. Για να εκτελέσετε την προσομοίωση κίνησης, δημιουργείται ένα τρισδιάστατο ψηφιακό μοντέλο του μηχανισμού μεντεσέδες έξι συνδέσμων. Κάθε σύνδεσμος διαμορφώνεται ως ανεξάρτητο στοιχείο και συναρμολογούνται για να σχηματίσουν τον πλήρη μηχανισμό.

Τα περιστρεφόμενα ζεύγη προστίθενται στον μηχανισμό χρησιμοποιώντας τη μονάδα κινηματικής Catia DMU και παρατηρούνται τα χαρακτηριστικά κίνησης των ράβδων. Το ελατήριο αερίου που συνδέεται με το ROD AC παρέχει την κινητήρια δύναμη για τον μηχανισμό. Η κατάσταση κίνησης του DF υποστήριξης, στην οποία συνδέεται η κλειδαριά της πόρτας, αναλύεται και η τροχιά της σχεδιάζεται κατά τη διάρκεια της προσομοίωσης.

Η ανάλυση προσομοίωσης επικεντρώνεται στην κίνηση της υποστήριξης DF από 0 έως 120 μοίρες, η οποία αντιπροσωπεύει τη γωνία ανοίγματος της πλευρικής καταπακτής. Η τροχιά της υποστήριξης DF αποκαλύπτει ότι ο μηχανισμός παράγει ένα συνδυασμό μεταφραστικών και αναστροφών κινήσεων, με το εύρος της μεταφραστικής κίνησης να είναι μεγαλύτερος στην αρχή και να μειώνεται σταδιακά με την πάροδο του χρόνου.

Για να αποκτήσει μια βαθύτερη κατανόηση των κινηματικών χαρακτηριστικών του μηχανισμού με άρθρωση των έξι συνδέσμων, ο μηχανισμός μπορεί να απλοποιηθεί με την αποσύνθεση της κίνησης του στις κινήσεις δύο τετραγώνων, ABOC και ODFE. Το τετράπλευρο ABOC παράγει την μεταφραστική κίνηση, ενώ η τετράπλευρη ODFE συμβάλλει στην περιστροφική κίνηση.

Μετά την ανάλυση των κινηματικών χαρακτηριστικών του μηχανισμού άρθρωσης των έξι συνδέσμων, το επόμενο βήμα είναι να επαληθεύσουμε τα συμπεράσματα με τη συναρμολόγηση του μεντεσέ στο περιβάλλον του οχήματος. Σε αυτή την περίπτωση, η κίνηση της πλευρικής πόρτας ελέγχεται για να διασφαλιστεί ότι δεν υπάρχει παρέμβαση σε άλλα μέρη του οχήματος. Η κίνηση του μεντεσέ παρατηρείται στην επάνω γωνία της πόρτας και η τροχιά του σημείου Η σχεδιάζεται.

Από την τροχιά του σημείου Η, επιβεβαιώνεται ότι η κίνηση της πόρτας ευθυγραμμίζεται με τα συμπεράσματα ανάλυσης. Ωστόσο, υπάρχει παρεμβολή μεταξύ του σημείου Η και της λωρίδας σφράγισης όταν η πόρτα δεν ανοίγει πλήρως. Επομένως, είναι απαραίτητες βελτιώσεις στον μεντεσέ.

Για να βελτιωθεί ο μεντεσέ, αναλύεται η τροχιά του DF υποστήριξης στο στάδιο της αναστροφής. Διαπιστώνεται ότι η τροχιά μοιάζει με ένα τμήμα ενός φεγγαριού τόξου, με το κέντρο του κύκλου στην επάνω πλευρά. Ρυθμίζοντας τα μήκη των ράβδων AC, BO και CO, διατηρώντας παράλληλα τα ρουλεμάν AB και DF, τα μεταφραστικά και τα περιστροφικά συστατικά του μεντεσέ μπορούν να ταιριάζουν πιο λογικά, με αποτέλεσμα μια πιο ήπια καμπυλότητα της τροχιάς κίνησης.

Στη συνέχεια προσομοιώνεται ο βελτιωμένος μεντεσέ και εξετάζεται η τροχιά της κίνησης. Ο βελτιωμένος μεντεσέ δείχνει μια καλύτερη αντιστοίχιση μεταξύ μεταφραστικών και περιστροφικών εξαρτημάτων, με αποτέλεσμα μια ομαλότερη τροχιά κίνησης. Το χάσμα μεταξύ του σημείου Η και του τυλιγμένου δέρματος του πλευρικού τοιχώματος μειώνεται στα 17mm όταν η πόρτα ανοίγει πλήρως, ικανοποιώντας τις απαιτήσεις.

Συμπερασματικά, η μονάδα Catia DMU είναι ένα αποτελεσματικό εργαλείο για την ανάλυση των χαρακτηριστικών κίνησης των μηχανικών συστημάτων. Η προσομοίωση και η ανάλυση της κίνησης του μηχανισμού άρθρωσης των έξι συνδέσμων παρείχαν πολύτιμες γνώσεις στα κινηματικά του χαρακτηριστικά. Τα συμπεράσματα επαληθεύτηκαν μέσω της συναρμολόγησης του μεντεσέ στο περιβάλλον του οχήματος. Οι βελτιώσεις που έγιναν στον μεντεσέ με βάση τα ευρήματα της ανάλυσης είχαν ως αποτέλεσμα μια ομαλότερη τροχιά κίνησης και εξάλειψαν τις παρεμβολές.