Tyrinėti ir analizuoti vyrio tarpo ir komponentų lankstumo įtaką dinaminiam Performa1

Mechanizmo klirenso problema, kurią sukelia gamybos klaidos ir normalus nusidėvėjimas veikimo metu, gali sukelti sunkius susidūrimus ir poveikį tarp sujungtų komponentų sub-elementų. Tai padidina dinaminį įtempį, nusidėvi strypus, padidina elastinę deformaciją, sukelia triukšmą ir vibraciją ir sumažina bendrą mechaninės sistemos efektyvumą. Daugelis tyrėjų ištyrė lygiagrečių mechanizmų su vyrių tarpais ir lankstumu dinamiką, tačiau vis dar reikia išsamesnės analizės.

Pavyzdžiui, Bauchau ir kt. Siūlomas tipiškas klirenso vyrio metodas, apibūdinantis lanksčias daugia kūnų sistemas, naudojant kinematiką. Zhao ir kt. Aptarė vyrio tarpo dydžio įtaką dinaminiam kosmoso serijos robotų našumui. Chen Jiangyi ir kt. Išanalizavo lygiagrečių mechanizmų su vyrių tarpais dinamiką. Kakizaki ir kt. Ištyrė erdvės mechanizmų dinamiką su vyrių tarpais, atsižvelgiant į strypo lankstumą. Jis Baiyan ir kt. Siūlomas ir nustatė dinaminį tvirto lanksčiojo manipuliatoriaus modelį, kai yra vyrių tarpai. Šie tyrimai suteikia vertingų įžvalgų apie lygiagrečių mechanizmų dinamiką su vyrių tarpais ir lankstumu.

Norint išspręsti mechanizmo klirenso problemą, nustatomas dinaminis mechanizmo su vyrio tarpu modelis. Kadangi vyriai su tarpais susidurs judesio metu, o metalinės dalys turi elastines ir slopinimo charakteristikas, naudojamas netiesinis spyruoklinio slopinimo kontaktinės jėgos modelis ir modifikuotas Kulono trinties modelis. Netiesinis spyruoklinio slopinimo kontaktinės jėgos modelis apskaičiuoja vyrio kaiščio ir įvorės kontaktinę jėgą, remiantis Hertziano kontaktiniu modeliu, ir atsižvelgia į slopinimo sukeltą energijos nuostolių. Modifikuotas Kulono trinties modelis tiksliai apibūdina trintį nuo statinės trinties iki dinaminės trinties, atsižvelgiant į Kulono trintį, statinę trintį ir klampią trintį.

Analizuojant dinamines mechanizmų charakteristikas su vyrių tarpais, būtina atsižvelgti į komponentų lankstumą. „Adams“ programinėje įrangoje lanksčiai komponentai gali būti sukonstruoti trimis metodais: lanksčiojo korpuso diskretizavimui į kelis standžius kūnus, sukurdami lanksčius kūnus tiesiogiai su ADAMS/Auto Flex moduliu arba derinant ANSYS programinę įrangą su ADAMS, kad būtų galima sukurti lanksčius komponentus. Trečiasis metodas pasirinktas šiame tyrime, nes jis gali geriau atspindėti tikrąjį lanksčių kūnų judėjimą. ANSYS naudojamas lanksčiam komponentui modeliuoti, atlikti modalinę analizę ir generuoti režimo neutralų failą, kuriame yra įvairūs parametrai ir informacija apie lanksčią narį.

Norint parodyti analizę, kaip tyrimo objektas naudojamas 3-RRRT lygiagretaus mechanizmas. Modalinė analizė atliekama mechanizmo šakų grandinėse, naudojant ANSYS, o rezultatai paverčiami lanksčiais ADAM nariais. Mechanizmą sudaro fiksuota platforma, trys šakų grandinės ir judanti platforma. Kiekvieną šakos grandinę sudaro strypai, besisukantys vyriai ir judančios poros. Nagrinėjamas strypų lankstumas, o kiti komponentai yra traktuojami kaip standūs kūnai. Vairavimo poros nustatomos kaip vairavimo dalis, o mechanizmas modeliuojamas mažu ir dideliu greičiu.

Analizė atskleidžia, kad vyrių spragos daro didelę įtaką tvirtų mechanizmų greičiui ir kontaktinei jėgai, o lankstumas pirmiausia turi įtakos mechanizmo greičiui ir pagreičiui. Kuo didesnis vyrio tarpas, tuo didesnė greičio ir pagreičio pokyčių amplitudė. Važiavimo greitis taip pat turi įtakos dinaminiam mechanizmo veikimui, o didesnis greitis lemia didesnius pokyčius ir mažesnį stabilumą. Tačiau, nepaisant įtakos veiksnių, kontaktinė jėga, greitis ir pagreitis palaipsniui pasiekia pastovią būseną po amplitudės pokyčių.

Apibendrinant galima pasakyti, kad lygiagrečių mechanizmų su vyrių tarpais ir lankstumo dinamika yra labai svarbūs projektavimo ir gamybos aspektai. Reikia atsižvelgti į didelių deformacijos komponentų lankstumą, o vyrio klirenso negalima ignoruoti, ypač mechanizmams, kurie veikia dideliu greičiu. Suprantant ir spręsdami šiuos veiksnius, mechaninės sistemos veikimą ir efektyvumą galima žymiai pagerinti.