Hönnun þungarokks löm með stórum snúningshorni byggð á ögn Svong Optimiza

Löm eru nauðsynlegir þættir í vélrænum tækjum, sem gerir kleift að hreyfa sig og snúning. Þó að ýmsar tegundir af lömum hafi verið mikið notaðar í atvinnugreinum, svo sem snúningslömum, Hooke lamir, kúlulaga lamir, vökvahólkar og pör um kúluskrúfu, hafa þeir enn ákveðnar takmarkanir. Til dæmis, undir miklum álagi, þarf hefðbundin löm að vera þykk til að uppfylla stífni kröfur. Að auki, í sérstökum tilvikum þar sem rými er takmarkað og álag er stór, geta hefðbundin lamir átt í erfiðleikum með að uppfylla hlutverk sitt.

Fyrir vikið hefur vaxandi áhugi verið á því að rannsaka nýja löm hönnun. Reiknirit agna Swarm Optimization (PSO), tegund af Swarm Intelligence reiknirit, hefur öðlast verulega þróun og notkun á verkfræðisviðum. Þessi reiknirit notar hegðun fuglahópa sem fljúga til matar til að ná fram ákjósanlegum lausnum í flóknum rýmum með samvinnu og samkeppni meðal einstaklinga. PSO reiknirit eru mjög dugleg, auðveld í framkvæmd og mikið notað í verkfræði. Grunnferli PSO reiknirits felur í sér frumstillingu, agnaflug og ákvörðun niðurstaðna. Reikniritið byrjar með því að búa til upphaflega íbúa agna, sem hreyfa sig innan hagkvæms svæðisins. Með því að reikna út líkamsræktargildi hverrar agna ákvarðar reikniritið nýja hreyfingarstefnu og hraða hverrar agna. Meðan á hverri lotu agnahreyfingarinnar stendur hefur ákjósanlegasta ögnin og söguleg ákjósanleg ögn meiri áhrif á næstu hreyfingu. Eftir margar endurtekningar fær reikniritið ákjósanlega lausn.

Samleitni árangur PSO reikniritsins hefur verið bætt með því að koma á tregðuþyngd, eins og Shi og Eberhart lagði til. Þróunarjöfnan agna felur í sér nokkra þætti, þar á meðal tregðu, vitsmuni og félagslegt samstarf. Hægt er að aðlaga reiknirit breytur, svo sem agnahraða og fjölda endurtekninga, út frá sérstökum kröfum. PSO reiknirit hafa orðið mikið notaður greindur hagræðingaralgrími í verkfræðiforritum og gengur oft betur en erfðafræðilegir reiknirit. Samt sem áður standa PSO reiknirit enn frammi fyrir áskorunum, svo sem ótímabærum samleitni. Þess vegna hafa verið gerðar verulegar rannsóknir tileinkaðar því að bæta PSO reikniritið og taka á takmörkunum þess.

Í tengslum við lömhönnun fela kröfur verkefnisins saman 3 tonn og snúningshorn ± 90 gráður, þar sem stærð er ekki meiri en 2000 mm x 500 mm x 1000 mm. Til að uppfylla þessar kröfur er 2RPR vélbúnaðurinn valinn sem lömunarbúnaður. Þessi fyrirkomulag samanstendur af snúningspari og hreyfanlegu pari, sem býður upp á mikla stífni, aðlögun villu og bætur. Að auki er gangverkið samhverft, sem gerir kleift að auðvelda uppsetningu og viðhald.

Meðan á hagræðingarferlinu stendur er snúningshornið og stærðarkröfur uppfyllt með því að beita rúmfræðilegum þvingunum. Hins vegar liggur lykiláskorunin í því að tryggja að gangverkið hafi framúrskarandi flutningsgetu. Þetta er venjulega náð með því að setja lágmarks flutningshorn fyrir vélbúnaðinn.

Til að greina flutnings sendingu er stangir CE valinn sem greiningarhlutinn. Miðað við álagsmassa m og fjarlægð frá D milli massamiðstöðvarinnar og snúningshjónanna er krafturinn sem beittur er á stönginni skoðaður. Með því að huga að sjónarhornum milli krafta og stangar CE, sem og hornið milli stangarinnar og x-ássins, er afljöfnuð jöfnu. Þessi jöfnu tryggir kraftflutningsgetu fyrirbúnaðarins.

Byggt á niðurstöðum greiningarinnar er hreyfanlegt par hannað í samræmi við það. Rafmagns strokka líkan, GSX40-1201, er valið forkeppni, með hliðsjón af högg, þrýstingi og axial víddum. Aðrir þættir, svo sem stærð íhluta, eru einnig taldir í lokahönnuninni. Rennibrautir úr álbronsi eru valdir fyrir hvert snúningspar, miðað við mikla burðargetu þeirra og nákvæmni kröfur. Helstu þættirnir eru gerðir úr 35crmnsia álstáli, sem býður upp á mikinn togstyrk og teygjanlegt stuðull.

Að lokinni vélrænni hönnun er CAD líkan komið á fót til að sjá lokahönnunina. Reiknirit agna Swarm Optimization hefur hámarkað hönnun stóra snúningshorns þungarokks löm og tryggir að það uppfylli allar hönnunarkröfur.

Niðurstaðan er sú að reiknirit agna Swarm hagræðingarinnar hefur reynst árangursríkt til að hámarka hönnun á stórum snúningshorns þungum lömum. Með vandaðri stillingu og greiningu náðist ákjósanlegasta hönnun 2RPR vélbúnaðarins. Vélrænni hönnun, þ.mt vali á íhlutum og efnum, var lokið með góðum árangri. CAD líkanið veitir sjónræna framsetningu lokahönnunar. Á heildina litið bjóða reiknirit agna Swarm hagræðingar á dýrmætu tæki til skilvirkrar og árangursríkrar hönnunar á lömum og stuðla að því að bæta afköst og virkni vélrænna tækja í ýmsum atvinnugreinum.

Tilvísanir:

1. Wei Minhe, Han Xianguo, Zhang Jun. Hagræðingarrannsóknir á 3-ups/s samsíða billjard bolta löm [J]. Framleiðslutækni í geimferðum, 2011 (3): 19-23.

2. Chen Lishun, Li Li, Zhang Hongliang. Sameiginleg hönnun nýrra ofurþurrkunar Robotj. Vélræn hönnun og framleiðsla, 2010 (6): 148-150.

3. Yang Shun, Cai Anjiang. Besta hönnun rafrænna eldsneytisspennu aðlögunarbreytinga byggð á RBF og agna Swarm Optimization reiknirit [J]. Vélræn hönnun og framleiðsla, 2011 (1): 72-74.