Истражување и анализирање на влијанието на јазот на шарките и флексибилноста на компонентите врз динамичката изведба1

Проблемот со клиренсот на механизмот, предизвикан од производство на грешки и нормално абење и солза за време на работата, може да доведе до сериозни судири и влијанија помеѓу под-елементите на поврзаните компоненти. Ова го зголемува динамичниот стрес, ги намалува шипките, ја зголемува еластичната деформација, генерира бучава и вибрации и ја намалува целокупната ефикасност на механичкиот систем. Многу истражувачи ја проучувале динамиката на паралелните механизми со празнини во шарките и флексибилноста, но сè уште е потребна понатамошна анализа.

На пример, Баухау и др. Предложи типичен метод на шарки за дозвола за опишување на флексибилни системи со повеќе тела со употреба на кинематика. Haао и сор. Дискутираше за влијанието на големината на јазот на шарките врз динамичните перформанси на роботите за вселенски серии. Чен ianанги и др. ја анализира динамиката на паралелните механизми со празнините на шарките. Какизаки и др. ја проучуваше динамиката на вселенските механизми со празнини во шарките, со оглед на флексибилноста на шипката. Тој Бајан и сор. го предложи и воспостави динамичниот модел на цврстиот флексибилен манипулатор во случај на празнини во шарките. Овие студии даваат вредни увид во динамиката на паралелните механизми со празнини во шарките и флексибилноста.

За решавање на прашањето за клиренсот на механизмот, се воспоставува динамичен модел на механизмот со јазот на шарките. Бидејќи шарките со празнини ќе се судрат за време на движењето и металните делови имаат еластични и амортизирани карактеристики, се користат нелинеарни модел на контактна сила на амортизација и модифициран модел на триење на куломб. Нелинеарниот модел на контактна сила на амортизација на пролетта ја пресметува контактната сила помеѓу иглата на шарката и ракавот врз основа на моделот за контакт со херцијан и ја разгледува загубата на енергија предизвикана од амортизацијата. Модифицираниот модел на триење на куломб точно го опишува триењето од статичко триење до динамично триење, со оглед на триење на куломб, статичко триење и вискозно триење.

При анализирање на динамичните карактеристики на механизмите со празнини во шарките, неопходно е да се разгледа флексибилноста на компонентите. Во софтверот Адамс, флексибилните компоненти можат да се конструираат со употреба на три методи: дискретизирање на флексибилното тело во повеќе цврсти тела, создавање флексибилни тела директно со модул ADAMS/Auto Flex, или комбинирање на софтверот ANSYS со ADAMS за да се изградат флексибилни компоненти. Третиот метод е избран во оваа студија затоа што може подобро да го одрази вистинското движење на флексибилните тела. ANSYS се користи за моделирање на флексибилната компонента, да се изврши модална анализа и да се генерира режим-неутрална датотека што вклучува различни параметри и информации за флексибилниот член.

За да се демонстрира анализата, се користи паралелен механизам 3-RRRT како предмет на истражување. Модалната анализа се спроведува на синџирите на гранките на механизмот со употреба на ANSYS, а резултатите се претвораат во флексибилни членови во Адамс. Механизмот се состои од фиксна платформа, три ланци на гранки и платформа за движење. Секој ланец на гранки е составен од прачки, ротирачки шарки и парови што се движат. Се смета флексибилноста на прачките, додека другите компоненти се третираат како цврсти тела. Паровите за возење се поставени како возачки дел, а механизмот се симулира со мала и голема брзина.

Анализата открива дека празнините на шарките имаат значително влијание врз брзината и контактната сила на цврсти механизми, додека флексибилноста првенствено влијае на брзината и забрзувањето на механизмот. Колку е поголем јазот на шарката, толку е поголема амплитудата на брзината и забрзувањето. Брзината на возење исто така влијае на динамичното работење на механизмот, со поголема брзина што резултира во поголеми промени и помала стабилност. Како и да е, без оглед на влијаат врз факторите, контактната сила, брзината и забрзувањето постепено достигнуваат стабилна состојба откако ќе претрпат промени во амплитудата.

Како заклучок, динамиката на паралелните механизми со празнините на шарките и флексибилноста се клучни размислувања во дизајнот и производството. Флексибилноста на големите компоненти на девијација мора да се земе предвид, а дозволата за шарки не може да се игнорира, особено за механизмите што работат со голема брзина. Со разбирање и решавање на овие фактори, перформансите и ефикасноста на механичкиот систем можат значително да се подобрат.