Analiza i optymalizacja mechanizmu zawiasowego pnia 1

Obecny system transmisji zawiasów stosowany w pniach samochodowy jest przeznaczony do ręcznego przełączania. Zastosowanie siły w celu otwarcia i zamykania bagażnika wymaga znacznego wysiłku, co może być pracochłonne. Aby to zaradzić, istnieje potrzeba opracowania elektrycznej pokrywki bagażnika przy jednoczesnym utrzymaniu oryginalnego ruchu pnia i relacji pozycji. System zawiasów czterokierunkowej bagażnika musi zostać zoptymalizowany, aby zwiększyć długość ramienia siłowego na końcu napędu elektrycznego i zmniejszyć moment obrotowy wymagany do napędu elektrycznego. Jednak złożoność mechanizmu otwierania bagażnika utrudnia uzyskanie dokładnych i kompleksowych danych do optymalizacji systemu poprzez tradycyjne obliczenia projektowe.

Znaczenie dynamicznej symulacji:

Dynamiczna symulacja mechanizmu pozwala na dokładniejsze określenie stanu ruchu i siły mechanizmu w dowolnej pozycji. Ma to kluczowe znaczenie przy ustaleniu rozsądnego programu projektowania mechanizmu. Mechanizm otwierania tułowia jest mechanizmem wielokrotnego łączenia, a dynamiczna symulacja została z powodzeniem zastosowana do analizy dynamicznych charakterystyk podobnych mechanizmów łączenia. Poprzednie badania wykorzystały również symulację do optymalizacji parametrów mechanizmu, zapewniając cenne informacje na temat badań dynamiki pni samochodowych.

Zastosowanie dynamicznej symulacji w projektowaniu motoryzacyjnym:

Metoda dynamicznej symulacji była coraz częściej stosowana w projektowaniu mechanizmu samochodów. Różne badania wykorzystały to podejście do analizy komfortu jazdy stawów wyrażonych wywrotek na losowych drogach, wymagań dotyczących momentu obrotowego i zasilania dla różnych prędkości otwierających elektryczne drzwi nożycowych, konstrukcji zawiasów drzwi, przednich bocznych linii drzwi i układu sprężyn barowych dla pokrywek do bagażnika. Badania te wykazały wykonalność zastosowania dynamicznej symulacji w celu wspomagania mechanizmów łączenia motoryzacyjnego.

Modelowanie symulacji Adamsa:

W tym badaniu opracowano model symulacji Adamsa w celu analizy systemu bagażnika. Model składał się z 13 ciał geometrycznych, w tym pokrywki bagażnika, zasad zawiasów, prętów zawiasowych, rozpórki zawiasów, prętów łączących zawias, prętów ciągnących, korbę i komponenty redukcyjne. Model został następnie zaimportowany do automatycznego systemu analizy dynamicznej (ADAMS) w celu dalszej analizy. Warunki brzegowe zdefiniowano w celu ograniczenia ruchu części i zdefiniowano właściwości modelu, takie jak współczynniki tarcia i właściwości masy. Dodatkowo siła przyłożona przez sprężynę gazową została dokładnie modelowana na podstawie parametrów sztywności eksperymentalnej.

Symulacja i weryfikacja:

Model symulacyjny zastosowano do analizy ręcznego i elektrycznego otwierania pokrywki bagażnika osobno. Wartości siły w punktach instrukcji i siły elektrycznej były stopniowo zwiększane, a kąt otworu pokrywki bagażnika zmierzono w celu ustalenia siły wymaganej do pełnego otwarcia. Wyniki symulacji zweryfikowano następnie przez pomiar sił otwierających za pomocą wskaźników siły push-pull. Stwierdzono, że zmierzone wartości są zgodne z wynikami symulacji, potwierdzając dokładność analizy.

Optymalizacja mechanizmu:

W oparciu o pomiary momentu obrotowego uzyskane podczas procesu symulacji i weryfikacji ustalono, że moment obrotowy wymagany do otwarcia pokrywki bagażnika przekroczył wymagania projektowe w niektórych punktach. Dlatego system zawiasów musiał zostać zoptymalizowany w celu zmniejszenia momentu otwierającego. Biorąc pod uwagę ograniczenia przestrzeni instalacyjnej i układu strukturalnego, pozycje niektórych elementów zawiasu zostały dostosowane, aby osiągnąć zmniejszenie momentu obrotowego przy jednoczesnym zachowaniu zależności ruchu i długości każdego pręta. Zoptymalizowany system zawiasów analizowano przy użyciu modelu symulacyjnego i stwierdzono, że moment otwierający w wałku wyjściowym reduktora i połączenie między prętem krawatowym a podstawą zostały znacznie zmniejszone, spełniając wymagania projektowe.

Podsumowując, w tym badaniu z powodzeniem wykorzystano modelowanie symulacji Adamsa do analizy dynamiki ręcznych i elektrycznych metod otwarcia pokrywek pnia samochodowego. Wyniki analizy zweryfikowano za pomocą pomiarów w świecie rzeczywistych, potwierdzając ich dokładność. Ponadto mechanizm zawiasu pokrywki bagażnika został zoptymalizowany na podstawie modelu systemu dynamicznego, co spowodowało zmniejszenie elektrycznej siły otwierającej i lepsze przestrzeganie wymagań projektowych. Zastosowanie dynamicznej symulacji w projektowaniu mechanizmu motoryzacyjnego okazało się skuteczne i zapewnia cenne informacje na temat przyszłych optymalizacji projektowania.