Análisis y optimización del mecanismo de bisagra del tronco Lid_hinge Knowledge_tallsen

Actualmente, el sistema de transmisión de bisagra utilizado en los troncos de automóviles está diseñado para troncos de interruptor manuales, lo que requiere fuerza física para abrir y cerrar el tronco. Este proceso es intensivo en mano de obra y plantea un desafío en la electrificación de las tapas del tronco. El objetivo es mantener el movimiento del tronco original y la relación de posición al tiempo que reduce el par requerido para la unidad eléctrica. Los cálculos de diseño tradicionales son insuficientes para proporcionar datos precisos para optimizar el mecanismo del tronco. Por lo tanto, la simulación dinámica del mecanismo es esencial para obtener estados y fuerzas de movimiento precisos, lo que permite un diseño de mecanismo razonable.

Simulación dinámica en el diseño del mecanismo:

La simulación dinámica se ha aplicado con éxito en el diseño de varios mecanismos de automóviles, como camiones de descarga articulados, puertas de tijera, bisagras de puertas y diseños de tapa del tronco. Estos estudios han demostrado la viabilidad y efectividad del uso de simulación dinámica para mejorar los mecanismos de enlace automotriz. Al simular las fuerzas de apertura manuales y eléctricas, el diseño del mecanismo puede optimizarse en función de datos precisos e integrales, asegurando una transición suave a la electrificación de las tapas del tronco.

Modelado de simulación de Adams:

Para realizar simulaciones dinámicas, se establece un modelo ADAMS utilizando un software de aplicación interactiva 3D asistido por computadora (CAIA). El modelo consta de 13 cuerpos geométricos que incluyen la tapa del tronco, las bases de bisagra, las varillas, los puntales, las bieles de conexión, las varillas, la manivela y los componentes reductores. El modelo se importa al sistema de análisis dinámico automático (ADAMS) donde se definen las condiciones límite, las propiedades del modelo y la aplicación de fuerza de resorte de gas. La fuerza de resorte de gas se determina en base a parámetros de rigidez experimental y se establece una curva de spline para simular su comportamiento. Este proceso de modelado permite una simulación y análisis precisos del mecanismo del tronco.

Simulación y verificación:

El modelo ADAMS se utiliza para analizar los modos de apertura manuales y eléctricos por separado. Se aplican fuerzas incrementales en los puntos de fuerza designados y se registran los ángulos de apertura de la tapa del tronco. El análisis revela que se requiere una fuerza mínima de 72N para la apertura manual y 630n para la apertura eléctrica. Estos resultados se verifican a través de experimentos utilizando medidores de fuerza Push-Pull, que muestran un acuerdo cercano con los resultados de la simulación. Esto demuestra la precisión y confiabilidad del método de simulación dinámica.

Optimización del mecanismo:

Para reducir el par requerido para la apertura eléctrica, el sistema de bisagra se optimiza modificando las posiciones de ciertos componentes. Al aumentar la longitud de la barra de enlace 1, reducir la longitud del aparato ortopédico y cambiar la posición del punto de soporte, se minimiza el momento de apertura. Después de múltiples análisis y comparaciones, se determinan las posiciones optimizadas de los componentes. El sistema de bisagra mejorado da como resultado una reducción significativa en el par de apertura en el eje de salida del reductor y la junta entre la varilla de enlace y la base. El análisis de simulación muestra que se cumplen los requisitos de par de apertura y se reduce la fuerza de apertura eléctrica, asegurando la electrificación exitosa de la tapa del tronco.

En conclusión, la simulación dinámica utilizando el software Adams es una herramienta valiosa para analizar la dinámica de los mecanismos de apertura de la tapa del tronco. Al simular y analizar con precisión las fuerzas y movimientos involucrados en la apertura manual y eléctrica, el diseño del mecanismo se puede optimizar para reducir el par requerido para la unidad eléctrica. Los resultados de la simulación se validan a través de experimentos, confirmando la efectividad y confiabilidad del método de simulación dinámica. El sistema de bisagra optimizado garantiza la transición suave a las tapas electromecánicas del tronco. En general, la simulación dinámica ha demostrado ser una herramienta crucial en el diseño y la optimización de los mecanismos de enlace automotriz.