Analýza a optimalizácia mechanizmu závesu kmeňa Lid_inge Knowledge_tallsen

V súčasnosti je prenosový systém závesu používaný v kmeňoch automobilov navrhnutý pre kmene manuálneho prepínača, čo si vyžaduje, aby sa otvoril a zatvoril kmeň fyzickú silu. Tento proces je náročný na prácu a predstavuje výzvu pri elektrifikácii veka kmeňa. Cieľom je zachovať pôvodný pohyb kmeňa a polohu a zároveň znížiť krútiaci moment potrebný na elektrický pohon. Tradičné výpočty dizajnu nie sú dostatočné na poskytovanie presných údajov na optimalizáciu mechanizmu kmeňa. Preto je dynamická simulácia mechanizmu nevyhnutná na získanie presných stavov pohybov a síl, čo umožňuje primeraný návrh mechanizmu.

Dynamická simulácia v návrhu mechanizmu:

Dynamická simulácia sa úspešne použila pri navrhovaní rôznych automobilových mechanizmov, ako sú kĺbové skládky, kamióny, nožnicové dvere, pánty dverí a rozloženie veka trupu. Tieto štúdie preukázali uskutočniteľnosť a účinnosť použitia dynamickej simulácie na zlepšenie mechanizmov automobilového prepojenia. Simuláciou manuálnych a elektrických otváracích síl môže byť návrh mechanizmu optimalizovaný na základe presných a komplexných údajov, čím sa zabezpečí plynulý prechod na elektrifikáciu kmeňa.

Modelovanie simulácie Adams:

Za účelom vykonávania dynamických simulácií sa model ADAMS vytvorí pomocou počítačového 3D interaktívneho aplikačného softvéru (CAIA). Model pozostáva z 13 geometrických telies vrátane veka trupu, závesov, tyčí, vzpery, spojovacích tyčí, ťahových tyčí, kľukových a redukčných komponentov. Model sa importuje do systému automatickej dynamickej analýzy (ADAMS), kde sú definované okrajové podmienky, modelové vlastnosti a aplikácia plynovej pružiny. Sila plynnej pružiny sa určuje na základe experimentálnych parametrov tuhosti a je stanovená krivka spline, ktorá simuluje jej správanie. Tento proces modelovania umožňuje presnú simuláciu a analýzu mechanizmu kmeňa.

Simulácia a overovanie:

Model Adams sa používa na osobitnú analýzu manuálnych a elektrických režimov otvárania. Prírastkové sily sa aplikujú na určené silové body a zaznamenávajú sa uhly otvorenia veka kufra. Analýza ukazuje, že na manuálne otváranie je potrebná minimálna sila 72n a 630N na elektrické otvorenie. Tieto výsledky sa overujú experimentmi pomocou meradiel push-pull, ktoré ukazujú úzku zhodu s výsledkami simulácie. To demonštruje presnosť a spoľahlivosť metódy dynamickej simulácie.

Optimalizácia mechanizmu:

Aby sa znížil krútiaci moment potrebný na elektrické otvorenie, systém závesu je optimalizovaný úpravou pozícií určitých komponentov. Zvýšením dĺžky kravaty 1, znížením dĺžky ortézy a zmenou polohy podporného bodu je otvárací moment minimalizovaný. Po viacerých analýzach a porovnaniach sa stanovia optimalizované polohy komponentov. Vylepšený systém závesu vedie k výraznému zníženiu otváracieho krútiaceho momentu na výstupnom hriadeli reduktora a spoj medzi kravatou a základňou. Analýza simulácie ukazuje, že sú splnené požiadavky na otváranie krútiaceho momentu a zníže sa elektrická otváracia sila, čím sa zabezpečuje úspešná elektrifikácia veka kufra.

Záverom možno povedať, že dynamická simulácia pomocou softvéru Adams je cenným nástrojom pri analýze dynamiky mechanizmov otvárania veka kmeňa. Presnou simuláciou a analýzou sily a pohybov zapojených do manuálneho a elektrického otvárania je možné optimalizovať návrh mechanizmu, aby sa znížil krútiaci moment potrebný pre elektrický pohon. Výsledky simulácie sú overené experimentmi, čo potvrdzuje účinnosť a spoľahlivosť metódy dynamickej simulácie. Optimalizovaný systém závesu zaisťuje hladký prechod na elektromechanické veko kmeňa. Dynamická simulácia sa celkovo ukázala ako kľúčovým nástrojom pri návrhu a optimalizácii mechanizmov automobilového prepojenia.