ダイナミックパフォーマンスに対するヒンジギャップとコンポーネントの柔軟性の影響を探ると分析1
操作中の製造エラーと通常の摩耗によって引き起こされるメカニズムのクリアランスの問題は、接続されたコンポーネントのサブエレメント間の深刻な衝突と影響につながる可能性があります。 これにより、動的応力が増加し、ロッドを摩耗させ、弾力性の変形を増加させ、ノイズと振動を生成し、全体的な機械システム効率を低下させます。 多くの研究者は、ヒンジのギャップと柔軟性を備えた並列メカニズムのダイナミクスを研究してきましたが、さらに詳細な分析が必要です。
たとえば、Bauchau et al。 運動学を使用して柔軟なマルチボディシステムを記述するための典型的なクリアランスヒンジ法を提案しました。 Zhao et al。 スペースシリーズロボットの動的性能に対するヒンジギャップサイズの影響について説明しました。 Chen Jiangyi et al。 ヒンジギャップを使用した並列メカニズムのダイナミクスを分析しました。 川崎ら。 ロッドの柔軟性を考慮して、ヒンジの隙間を使用した空間メカニズムのダイナミクスを研究しました。 彼はバイヤン等。 ヒンジギャップの場合、剛性の柔軟性のないマニピュレーターの動的モデルを提案し、確立しました。 これらの研究は、ヒンジギャップと柔軟性を備えた並列メカニズムのダイナミクスに関する貴重な洞察を提供します。
メカニズムのクリアランスの問題に対処するために、ヒンジギャップを伴うメカニズムの動的モデルが確立されます。 ギャップのヒンジは動き中に衝突するため、金属部品には弾力性と減衰特性があり、非線形スプリング減衰コンタクトフォースモデルと修正されたクーロン摩擦モデルが使用されます。 非線形スプリング減衰コンタクトフォースモデルは、Hertzianコンタクトモデルに基づいてヒンジピンとスリーブ間の接触力を計算し、減衰によって引き起こされるエネルギー損失を考慮します。 修正されたクーロン摩擦モデルは、クーロン摩擦、静摩擦、および粘性摩擦を考慮して、静摩擦から動的摩擦への摩擦を正確に記述します。
ヒンジギャップを使用してメカニズムの動的特性を分析する場合、コンポーネントの柔軟性を考慮する必要があります。 Adamsソフトウェアでは、柔軟なコンポーネントを3つの方法を使用して構築できます。柔軟なボディを複数の剛体に離散化する、Adams/Auto Flexモジュールと直接柔軟なボディを作成するか、ANSYSソフトウェアをAdamsと組み合わせて柔軟なコンポーネントを構築します。 3番目の方法は、柔軟な体の実際の動きをよりよく反映できるため、この研究で選択されています。 ANSYSは、柔軟なコンポーネントをモデル化し、モーダル分析を実行し、柔軟なメンバーに関するさまざまなパラメーターと情報を含むモード中立ファイルを生成するために使用されます。
分析を実証するために、3-RRRT並列メカニズムが研究オブジェクトとして使用されます。 モーダル分析は、ANSYSを使用してメカニズムのブランチチェーンで行われ、結果はアダムスの柔軟なメンバーに変換されます。 メカニズムは、固定プラットフォーム、3つのブランチチェーン、および移動プラットフォームで構成されています。 各ブランチチェーンは、ロッド、回転ヒンジ、および移動ペアで構成されています。 ロッドの柔軟性は考慮されますが、他の成分は剛体として扱われます。 駆動ペアは駆動部分として設定され、メカニズムは低速と高速でシミュレートされます。
分析は、ヒンジギャップが剛性メカニズムの速度と接触力に大きな影響を与える一方で、柔軟性は主にメカニズムの速度と加速に影響することを明らかにしています。 ヒンジギャップが大きいほど、速度と加速度の振幅が大きくなります。 駆動速度は、メカニズムの動的性能にも影響し、高速ではより大きな変化と安定性が低下します。 ただし、影響要因に関係なく、振幅の変化を受けた後、接触力、速度、および加速度が徐々に定常状態に達します。
結論として、ヒンジギャップと柔軟性を備えた並列メカニズムのダイナミクスは、設計と製造における重要な考慮事項です。 特に高速で動作するメカニズムでは、大きなたわみ成分の柔軟性を考慮に入れる必要があり、ヒンジクリアランスを無視することはできません。 これらの要因を理解し、対処することにより、機械システムのパフォーマンスと効率を大幅に改善できます。
電話： +86-13929891220
電話： +86-13929891220
whatsapp： +86-13929891220
電子メール： tallsenhardware@tallsen.com
Change market and language