Analisi e ottimizzazione del meccanismo di cerniera del trunk lid_hinge knowleds_tallsen

Attualmente, il sistema di trasmissione della cerniera utilizzato nei tronchi per auto è progettato per i tronchi di interruttori manuali, che richiedono una forza fisica per aprire e chiudere il bagagliaio. Questo processo è ad alta intensità di lavoro e rappresenta una sfida nell'elettrificazione dei coperchi del tronco. L'obiettivo è mantenere il movimento del tronco originale e la relazione di posizione riducendo al contempo la coppia richiesta per l'unità elettrica. I calcoli di progettazione tradizionali sono insufficienti per fornire dati accurati per ottimizzare il meccanismo del trunk. Pertanto, la simulazione dinamica del meccanismo è essenziale per ottenere stati e forze di movimento accurati, consentendo una progettazione di meccanismo ragionevole.

Simulazione dinamica nella progettazione del meccanismo:

La simulazione dinamica è stata applicata con successo nella progettazione di vari meccanismi automobilistici, come cassonetti articolati, porte a forbice, cerniere per porte e layout del coperchio del bagagliaio. Questi studi hanno dimostrato la fattibilità e l'efficacia dell'utilizzo della simulazione dinamica per migliorare i meccanismi di collegamento automobilistico. Simulando le forze di apertura manuale ed elettriche, la progettazione del meccanismo può essere ottimizzata in base a dati accurati e completi, garantendo una transizione regolare all'elettrificazione dei coperchi del tronco.

Modellazione di simulazione di Adams:

Per eseguire simulazioni dinamiche, viene istituito un modello ADAMS utilizzando il software applicativo interattivo 3D assistito da computer (CAIA). Il modello è composto da 13 corpi geometrici tra cui il coperchio del tronco, basi di cerniera, aste, montanti, aste di collegamento, aste di tiro, manovella e componenti del riduttore. Il modello viene importato nel sistema di analisi dinamica automatica (ADAMS) in cui sono definite le condizioni al contorno, le proprietà del modello e l'applicazione della forza a molla del gas. La forza di molla del gas è determinata in base ai parametri di rigidità sperimentale e viene stabilita una curva spline per simularle il comportamento. Questo processo di modellazione consente una simulazione e un'analisi accurate del meccanismo del trunk.

Simulazione e verifica:

Il modello Adams viene utilizzato per analizzare separatamente le modalità di apertura manuale ed elettrica. Le forze incrementali vengono applicate nei punti di forza designati e vengono registrati gli angoli di apertura del coperchio del tronco. L'analisi rivela che è necessaria una forza minima di 72N per l'apertura manuale e 630N per l'apertura elettrica. Questi risultati vengono verificati attraverso esperimenti utilizzando calibri di forza push-pull, che mostrano stretti accordo con i risultati della simulazione. Ciò dimostra l'accuratezza e l'affidabilità del metodo di simulazione dinamica.

Ottimizzazione del meccanismo:

Per ridurre la coppia richiesta per l'apertura elettrica, il sistema di cerniera viene ottimizzato modificando le posizioni di alcuni componenti. Aumentando la lunghezza dell'asta del legame 1, riducendo la lunghezza del tutore e cambiando la posizione del punto di supporto, il momento di apertura è ridotto al minimo. Dopo più analisi e confronti, vengono determinate le posizioni ottimizzate dei componenti. Il sistema di cerniera migliorato si traduce in una riduzione significativa della coppia di apertura sull'albero di uscita del riduttore e l'articolazione tra il tiraggio e la base. L'analisi della simulazione mostra che i requisiti di coppia di apertura sono soddisfatti e che la forza di apertura elettrica viene ridotta, garantendo la riuscita elettrificazione del coperchio del tronco.

In conclusione, la simulazione dinamica usando il software Adams è uno strumento prezioso nell'analisi delle dinamiche dei meccanismi di apertura del coperchio del trunk. Simulando e analizzando accuratamente le forze e i movimenti coinvolti nell'apertura manuale ed elettrica, la progettazione del meccanismo può essere ottimizzata per ridurre la coppia richiesta per l'unità elettrica. I risultati della simulazione sono validati attraverso esperimenti, confermando l'efficacia e l'affidabilità del metodo di simulazione dinamica. Il sistema di cerniera ottimizzato garantisce la transizione regolare ai coperchi del tronco elettromeccanico. Nel complesso, la simulazione dinamica ha dimostrato di essere uno strumento cruciale nella progettazione e ottimizzazione dei meccanismi di collegamento automobilistico.