Kuchunguza na kuchambua ushawishi wa pengo la bawaba na kubadilika kwa sehemu kwenye nguvu ya nguvu1

Shida ya kibali cha utaratibu, inayosababishwa na makosa ya utengenezaji na kuvaa kawaida na machozi wakati wa operesheni, inaweza kusababisha mgongano mkubwa na athari kati ya vitu vidogo vya vifaa vilivyounganika. Hii huongeza mkazo wa nguvu, huvaa viboko, huongeza deformation ya elastic, hutoa kelele na vibration, na hupunguza ufanisi wa mfumo wa mitambo. Watafiti wengi wamesoma mienendo ya mifumo inayofanana na mapungufu ya bawaba na kubadilika, lakini uchambuzi zaidi wa kina bado unahitajika.

Kwa mfano, Bauchau et al. ilipendekeza njia ya kawaida ya kibali cha kuelezea mifumo rahisi ya mwili kwa kutumia kinematics. Zhao et al. ilijadili ushawishi wa ukubwa wa pengo la bawaba juu ya utendaji wa nguvu wa roboti za safu ya nafasi. Chen Jiangyi et al. ilichambua mienendo ya mifumo inayofanana na mapengo ya bawaba. Kakizaki et al. alisoma mienendo ya mifumo ya nafasi na mapengo ya bawaba, kwa kuzingatia kubadilika kwa fimbo. Yeye Baiyan et al. ilipendekeza na kuanzisha mfano wa nguvu wa manipulator ngumu-ngumu katika kesi ya mapungufu ya bawaba. Masomo haya hutoa ufahamu muhimu katika mienendo ya mifumo inayofanana na mapungufu ya bawaba na kubadilika.

Ili kushughulikia suala la kibali cha utaratibu, mfano wa nguvu wa utaratibu na pengo la bawaba umeanzishwa. Kwa kuwa bawaba zilizo na mapungufu zitagongana wakati wa mwendo na sehemu za chuma zina sifa za elastic na damping, mfano wa nguvu ya mawasiliano ya spring ya spring na mfano wa msuguano wa Coulomb hutumiwa. Mfano wa nguvu ya mawasiliano ya Spring ya Nonlinear huhesabu nguvu ya mawasiliano kati ya pini ya bawaba na sleeve kulingana na mfano wa mawasiliano wa Hertzian na inazingatia upotezaji wa nishati unaosababishwa na damping. Mfano wa msuguano wa Coulomb uliobadilishwa kwa usahihi unaelezea msuguano kutoka kwa msuguano wa tuli hadi msuguano wenye nguvu, ukizingatia msuguano wa Coulomb, msuguano wa tuli, na msuguano wa viscous.

Wakati wa kuchambua sifa za nguvu za mifumo na mapungufu ya bawaba, inahitajika kuzingatia kubadilika kwa vifaa. Katika programu ya ADAMS, vifaa vinavyobadilika vinaweza kujengwa kwa kutumia njia tatu: Kubadilisha mwili rahisi kuwa miili mingi ngumu, na kuunda miili inayobadilika moja kwa moja na moduli ya Adams/Auto Flex, au kuchanganya programu ya ANSYS na ADAMS kujenga vifaa vinavyobadilika. Njia ya tatu imechaguliwa katika utafiti huu kwa sababu inaweza kuonyesha vyema harakati halisi za miili rahisi. ANSYS hutumiwa kuiga sehemu inayobadilika, kufanya uchambuzi wa modal, na kutoa faili isiyo ya upande wowote ambayo inajumuisha vigezo anuwai na habari juu ya mwanachama anayebadilika.

Ili kuonyesha uchambuzi, utaratibu wa sambamba wa 3-RRRT hutumiwa kama kitu cha utafiti. Uchambuzi wa modal unafanywa kwenye minyororo ya tawi la utaratibu unaotumia ANSYS, na matokeo hubadilishwa kuwa washiriki rahisi katika Adams. Utaratibu huo una jukwaa la kudumu, minyororo mitatu ya tawi, na jukwaa la kusonga. Kila mnyororo wa tawi unaundwa na viboko, bawaba zinazozunguka, na jozi za kusonga. Kubadilika kwa viboko huzingatiwa, wakati vifaa vingine vinachukuliwa kama miili ngumu. Jozi za kuendesha gari zimewekwa kama sehemu ya kuendesha, na utaratibu umeandaliwa kwa kasi ya chini na ya juu.

Mchanganuo unaonyesha kuwa mapungufu ya bawaba yana ushawishi mkubwa kwa kasi na nguvu ya mawasiliano ya mifumo ngumu, wakati kubadilika huathiri kasi na kuongeza kasi ya utaratibu. Pengo kubwa la bawaba, ni kubwa zaidi ya kasi ya kasi na mabadiliko ya kuongeza kasi. Kasi ya kuendesha gari pia inaathiri utendaji wa nguvu wa utaratibu, na kasi kubwa husababisha mabadiliko makubwa na utulivu mdogo. Walakini, bila kujali sababu zinazoshawishi, nguvu ya mawasiliano, kasi, na kuongeza kasi hufikia hatua kwa hatua baada ya kufanyiwa mabadiliko ya hali ya juu.

Kwa kumalizia, mienendo ya mifumo inayofanana na mapengo ya bawaba na kubadilika ni maanani muhimu katika muundo na utengenezaji. Kubadilika kwa sehemu kubwa za upungufu lazima zizingatiwe, na kibali cha bawaba hakiwezi kupuuzwa, haswa kwa mifumo ambayo inafanya kazi kwa kasi kubwa. Kwa kuelewa na kushughulikia mambo haya, utendaji na ufanisi wa mfumo wa mitambo unaweza kuboreshwa sana.