Esplorante kaj analizante la influon de ĉarnira interspaco kaj komponanta fleksebleco sur la dinamika agado1

La problemo de mekanisma malplenigo, kaŭzita de fabrikado de eraroj kaj normala eluziĝo dum operacio, povas konduki al severaj kolizioj kaj efikoj inter la sub-elementoj de konektitaj komponentoj. Ĉi tio pliigas dinamikan streĉon, eluzas bastonojn, pliigas elastan deformadon, generas bruon kaj vibron, kaj reduktas totalan mekanikan sisteman efikecon. Multaj esploristoj studis la dinamikon de paralelaj mekanismoj kun ĉarniraj breĉoj kaj fleksebleco, sed plia profunda analizo ankoraŭ bezonas.

Ekzemple, Bauchau et al. proponis tipan malplenigan ĉarniran metodon por priskribi flekseblajn plurkorpajn sistemojn per kinematiko. Zhao et al. Diskutis la influon de ĉarnira interspaco sur la dinamika agado de spacaj seriaj robotoj. Chen Jiangyi et al. analizis la dinamikon de paralelaj mekanismoj kun ĉarniraj breĉoj. Kakizaki et al. studis la dinamikon de spacaj mekanismoj kun ĉarniraj breĉoj, konsiderante la flekseblecon de la vergo. Li Baiyan et al. proponis kaj establis la dinamikan modelon de la rigida-fleksebla manipulilo kaze de ĉarniraj breĉoj. Ĉi tiuj studoj donas valorajn komprenojn pri la dinamiko de paralelaj mekanismoj kun ĉarniraj breĉoj kaj fleksebleco.

Por trakti la temon de mekanisma malplenigo, dinamika modelo de la mekanismo kun ĉarnira breĉo estas establita. Ĉar ĉarniroj kun breĉoj kolizios dum moviĝo kaj metalaj partoj havas elastajn kaj malsekajn trajtojn, ne -linia printempa malsekiga kontakta forto -modelo kaj modifita Coulomb -frikcia modelo estas uzataj. La ne -linia printempa malsekiga kontakta forto -modelo kalkulas la kontaktan forton inter la ĉarnira pinglo kaj maniko surbaze de la hertziana kontakta modelo kaj konsideras energian perdon kaŭzitan de malsekigo. La modifita Coulomb -frikcia modelo precize priskribas frikcion de statika frikcio al dinamika frikcio, konsiderante Coulomb -frotadon, statikan frikcion kaj viskozan frikcion.

Kiam oni analizas la dinamikajn trajtojn de mekanismoj kun ĉarniraj breĉoj, necesas konsideri la flekseblecon de la komponentoj. En Adams -programaro, flekseblaj komponentoj povas esti konstruitaj per tri metodoj: diskretigi la flekseblan korpon en multoblajn rigidajn korpojn, kreante flekseblajn korpojn rekte kun la modulo Adams/Auto Flex, aŭ kombinante ANSYS -programon kun Adams por konstrui flekseblajn komponentojn. La tria metodo estas elektita en ĉi tiu studo ĉar ĝi povas pli bone reflekti la efektivan movadon de flekseblaj korpoj. ANSYS estas uzata por modeligi la flekseblan komponenton, plenumi modan analizon kaj generi reĝimon-neŭtralan dosieron, kiu inkluzivas diversajn parametrojn kaj informojn pri la fleksebla membro.

Por pruvi la analizon, 3-RRRT-paralela mekanismo estas uzata kiel la esplora objekto. Modala analizo estas farita sur la branĉaj ĉenoj de la mekanismo uzante ANSYS, kaj la rezultoj estas konvertitaj al flekseblaj membroj en Adams. La mekanismo konsistas el fiksa platformo, tri branĉaj ĉenoj kaj moviĝanta platformo. Ĉiu branĉa ĉeno estas kunmetita de bastonoj, rotaciantaj ĉarniroj, kaj movantaj paroj. La fleksebleco de la vergoj estas konsiderata, dum aliaj komponentoj estas traktataj kiel rigidaj korpoj. La veturantaj paroj estas fiksitaj kiel la veturanta parto, kaj la mekanismo estas simulita je malaltaj kaj altaj rapidoj.

La analizo malkaŝas, ke ĉarniraj breĉoj havas gravan influon sur la rapideco kaj kontakta forto de rigidaj mekanismoj, dum fleksebleco ĉefe influas la rapidecon kaj akcelon de la mekanismo. Ju pli granda estas la ĉarnira interspaco, des pli granda estas la amplekso de rapideco kaj akcelo. Veturanta rapideco ankaŭ influas la dinamikan rendimenton de la mekanismo, kun pli altaj rapidecoj rezultigante pli grandajn ŝanĝojn kaj malpli da stabileco. Tamen, sendepende de la influaj faktoroj, la kontakta forto, rapideco kaj akcelo iom post iom atingas konstantan staton post suferado de ampleksaj ŝanĝoj.

Konklude, la dinamiko de paralelaj mekanismoj kun ĉarniraj breĉoj kaj fleksebleco estas kernaj konsideroj en projektado kaj fabrikado. La fleksebleco de grandaj deflankaj komponentoj devas esti pripensita, kaj nebuleca malhelpo ne povas esti ignorita, precipe por mekanismoj, kiuj funkcias je altaj rapidoj. Komprenante kaj traktante ĉi tiujn faktorojn, la agado kaj efikeco de la mekanika sistemo povas esti plibonigitaj signife.