Meneroka dan menganalisis pengaruh jurang engsel dan fleksibiliti komponen pada prestasi dinamik1

Masalah pelepasan mekanisme, yang disebabkan oleh kesilapan pembuatan dan haus dan lusuh normal semasa operasi, boleh menyebabkan perlanggaran dan kesan yang teruk antara sub-unsur komponen yang disambungkan. Ini meningkatkan tekanan dinamik, memakai rod, meningkatkan ubah bentuk elastik, menghasilkan bunyi dan getaran, dan mengurangkan kecekapan sistem mekanikal secara keseluruhan. Ramai penyelidik telah mengkaji dinamik mekanisme selari dengan jurang dan fleksibiliti engsel, tetapi analisis yang lebih mendalam masih diperlukan.

Sebagai contoh, Bauchau et al. mencadangkan kaedah engsel pelepasan biasa untuk menerangkan sistem pelbagai badan yang fleksibel menggunakan kinematik. Zhao et al. membincangkan pengaruh saiz jurang engsel pada prestasi dinamik robot siri ruang. Chen Jiangyi et al. Menganalisis dinamik mekanisme selari dengan jurang engsel. Kakizaki et al. mengkaji dinamik mekanisme ruang dengan jurang engsel, memandangkan fleksibiliti rod. Dia Baiyan et al. mencadangkan dan menubuhkan model dinamik manipulator tegar-fleksibel dalam kes jurang engsel. Kajian -kajian ini memberikan pandangan yang berharga ke dalam dinamik mekanisme selari dengan jurang dan fleksibiliti engsel.

Untuk menangani isu pelepasan mekanisme, model dinamik mekanisme dengan jurang engsel ditubuhkan. Oleh kerana engsel dengan jurang akan bertembung semasa gerakan dan bahagian logam mempunyai ciri -ciri elastik dan redaman, model daya hubungan redaman musim bunga tidak linear dan model geseran Coulomb yang diubahsuai digunakan. Model daya hubungan redaman musim bunga tidak linear mengira daya hubungan antara pin dan lengan engsel berdasarkan model hubungan Hertzian dan menganggap kehilangan tenaga yang disebabkan oleh redaman. Model geseran Coulomb yang diubahsuai dengan tepat menggambarkan geseran dari geseran statik kepada geseran dinamik, memandangkan geseran Coulomb, geseran statik, dan geseran likat.

Apabila menganalisis ciri -ciri dinamik mekanisme dengan jurang engsel, adalah perlu untuk mempertimbangkan fleksibiliti komponen. Dalam perisian Adams, komponen fleksibel boleh dibina menggunakan tiga kaedah: Discretizing Body Fleksibel ke dalam pelbagai badan tegar, mewujudkan badan fleksibel secara langsung dengan modul Adams/Auto Flex, atau menggabungkan perisian ANSYS dengan Adams untuk membina komponen fleksibel. Kaedah ketiga dipilih dalam kajian ini kerana ia dapat mencerminkan pergerakan sebenar badan fleksibel. ANSYS digunakan untuk memodelkan komponen fleksibel, melakukan analisis modal, dan menghasilkan fail neutral mod yang merangkumi pelbagai parameter dan maklumat mengenai ahli fleksibel.

Untuk menunjukkan analisis, mekanisme selari 3 RRRT digunakan sebagai objek penyelidikan. Analisis modal dijalankan pada rantaian cawangan mekanisme menggunakan ANSYS, dan hasilnya ditukar kepada ahli fleksibel di Adams. Mekanisme ini terdiri daripada platform tetap, tiga rantai cawangan, dan platform yang bergerak. Setiap rantaian cawangan terdiri daripada batang, berputar engsel, dan pasangan bergerak. Fleksibiliti rod dipertimbangkan, sementara komponen lain dianggap sebagai badan yang tegar. Pasangan memandu ditetapkan sebagai bahagian memandu, dan mekanisme disimulasikan pada kelajuan rendah dan tinggi.

Analisis ini mendedahkan bahawa jurang engsel mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap kelajuan dan daya hubungan mekanisme tegar, sementara fleksibiliti terutama mempengaruhi kelajuan dan percepatan mekanisme. Semakin besar jurang engsel, semakin besar amplitud halaju dan perubahan pecutan. Kelajuan memandu juga memberi kesan kepada prestasi dinamik mekanisme, dengan kelajuan yang lebih tinggi mengakibatkan perubahan yang lebih besar dan kurang kestabilan. Walau bagaimanapun, tanpa mengira faktor yang mempengaruhi, daya hubungan, halaju, dan percepatan secara beransur -ansur mencapai keadaan mantap selepas menjalani perubahan amplitud.

Kesimpulannya, dinamik mekanisme selari dengan jurang engsel dan fleksibiliti adalah pertimbangan penting dalam reka bentuk dan pembuatan. Fleksibiliti komponen pesongan besar mesti diambil kira, dan pelepasan engsel tidak boleh diabaikan, terutamanya untuk mekanisme yang beroperasi pada kelajuan tinggi. Dengan memahami dan menangani faktor -faktor ini, prestasi dan kecekapan sistem mekanikal dapat ditingkatkan dengan ketara.