การออกแบบบานพับที่ใช้งานหนักด้วยมุมการหมุนขนาดใหญ่ขึ้นอยู่กับการเพิ่มประสิทธิภาพของฝูงอนุภาค

บานพับเป็นส่วนประกอบที่สำคัญในอุปกรณ์เครื่องจักรกลอนุญาตให้มีการเคลื่อนไหวและการหมุน ในขณะที่บานพับประเภทต่าง ๆ ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมเช่นบานพับโรตารี่บานพับ hooke, บานพับทรงกลม, กระบอกสูบไฮดรอลิกและคู่สกรูบอลพวกเขายังมีข้อ จำกัด บางประการ ตัวอย่างเช่นภายใต้ภาระหนักบานพับแบบดั้งเดิมจะต้องหนาเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดด้านความแข็งแกร่ง นอกจากนี้ในกรณีพิเศษที่พื้นที่มี จำกัด และมีขนาดใหญ่ขึ้นบานพับแบบดั้งเดิมอาจดิ้นรนเพื่อเติมเต็มหน้าที่ของพวกเขา

เป็นผลให้มีความสนใจเพิ่มขึ้นในการค้นคว้าการออกแบบบานพับใหม่ อัลกอริทึมการเพิ่มประสิทธิภาพของอนุภาค (PSO) อัลกอริทึมประเภทของอัลกอริทึมข่าวกรองฝูงได้รับการพัฒนาที่สำคัญและการประยุกต์ใช้ในสาขาวิศวกรรม อัลกอริทึมนี้ใช้พฤติกรรมของกลุ่มนกที่บินไปหาอาหารเพื่อให้ได้โซลูชั่นที่ดีที่สุดในพื้นที่ที่ซับซ้อนผ่านการทำงานร่วมกันและการแข่งขันระหว่างบุคคล อัลกอริทึม PSO นั้นมีประสิทธิภาพสูงใช้งานง่ายและใช้อย่างกว้างขวางในการปฏิบัติทางวิศวกรรม กระบวนการพื้นฐานของอัลกอริทึม PSO รวมถึงการเริ่มต้นการบินอนุภาคและการกำหนดผลลัพธ์ อัลกอริทึมเริ่มต้นด้วยการสุ่มสร้างประชากรเริ่มต้นของอนุภาคซึ่งเคลื่อนที่ภายในภูมิภาคที่เป็นไปได้ โดยการคำนวณค่าความเหมาะสมของแต่ละอนุภาคอัลกอริทึมจะกำหนดทิศทางการเคลื่อนไหวใหม่และความเร็วของแต่ละอนุภาค ในแต่ละรอบของการเคลื่อนไหวของอนุภาคอนุภาคที่ดีที่สุดและอนุภาคที่ดีที่สุดในอดีตมีอิทธิพลมากขึ้นในการเคลื่อนไหวรอบต่อไป หลังจากการวนซ้ำหลายครั้งอัลกอริทึมจะได้รับการแก้ปัญหาที่ดีที่สุด

ประสิทธิภาพการบรรจบกันของอัลกอริทึม PSO ได้รับการปรับปรุงโดยการแนะนำน้ำหนักความเฉื่อยตามที่เสนอโดย Shi และ Eberhart สมการวิวัฒนาการของอนุภาคเกี่ยวข้องกับองค์ประกอบหลายอย่างรวมถึงความเฉื่อยความรู้ความเข้าใจและความร่วมมือทางสังคม พารามิเตอร์อัลกอริทึมเช่นความเร็วอนุภาคและจำนวนการวนซ้ำสามารถปรับได้ตามข้อกำหนดเฉพาะ อัลกอริทึม PSO ได้กลายเป็นอัลกอริทึมการเพิ่มประสิทธิภาพอัจฉริยะที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานทางวิศวกรรมและมักจะมีอัลกอริทึมทางพันธุกรรมที่ดีกว่า อย่างไรก็ตามอัลกอริทึม PSO ยังคงเผชิญกับความท้าทายเช่นการบรรจบกันก่อนกำหนด ดังนั้นจึงมีการวิจัยที่สำคัญที่อุทิศตนเพื่อปรับปรุงอัลกอริทึม PSO และจัดการกับข้อ จำกัด

ในบริบทของการออกแบบบานพับข้อกำหนดของโครงการรวมถึงความสามารถในการโหลด 3 ตันและมุมการหมุน± 90 องศาโดยมีขนาดไม่เกิน 2,000 มม. x 500 มม. x 1,000 มม. เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดเหล่านี้กลไก 2RPR จะถูกเลือกเป็นกลไกบานพับ กลไกนี้ประกอบด้วยคู่หมุนและคู่เคลื่อนไหวซึ่งให้ความแข็งแกร่งสูงการปรับข้อผิดพลาดและความสามารถในการชดเชย นอกจากนี้กลไกมีความสมมาตรทำให้สามารถติดตั้งและบำรุงรักษาได้ง่าย

ในระหว่างกระบวนการออกแบบการปรับให้เหมาะสมมุมการหมุนและข้อกำหนดขนาดจะได้รับการตอบสนองโดยการใช้ข้อ จำกัด ทางเรขาคณิต อย่างไรก็ตามความท้าทายที่สำคัญคือการทำให้มั่นใจว่ากลไกมีความสามารถในการส่งกำลังที่ยอดเยี่ยม โดยทั่วไปจะทำได้โดยการตั้งค่ามุมการส่งขั้นต่ำสำหรับกลไก

ในการวิเคราะห์การส่งกำลังการส่งแรง ROD CE จะถูกเลือกเป็นวัตถุการวิเคราะห์ สมมติว่ามวลโหลดของ M และระยะทาง D ระหว่างศูนย์กลางของมวลและคู่หมุน โดยการพิจารณามุมระหว่างกองกำลังและก้าน CE เช่นเดียวกับมุมระหว่างก้านและแกน x จะได้รับสมการสมดุลแรง สมการนี้ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความสามารถในการส่งกำลังของกลไก

ขึ้นอยู่กับผลการวิเคราะห์คู่ที่เคลื่อนไหวได้รับการออกแบบตามนั้น รูปแบบกระบอกไฟฟ้า GSX40-1201 ได้รับการคัดเลือกเบื้องต้นโดยคำนึงถึงจังหวะการผลักดันและขนาดตามแนวแกน ปัจจัยอื่น ๆ เช่นขนาดส่วนประกอบยังได้รับการพิจารณาในการออกแบบขั้นสุดท้าย ตลับลูกปืนแบบเลื่อนที่ทำจากอลูมิเนียมบรอนซ์จะถูกเลือกสำหรับคู่หมุนแต่ละคู่พิจารณาความสามารถในการรับน้ำหนักสูงและข้อกำหนดที่แม่นยำ ส่วนประกอบหลักทำจากเหล็กโลหะผสม 35CRMNSIA ซึ่งให้ความแข็งแรงแรงดึงสูงและโมดูลัสยืดหยุ่น

เมื่อเสร็จสิ้นการออกแบบเชิงกลโมเดล CAD จะถูกสร้างขึ้นเพื่อให้เห็นภาพการออกแบบขั้นสุดท้าย อัลกอริทึมการเพิ่มประสิทธิภาพของอนุภาคได้รับการปรับให้เหมาะสมในการออกแบบบานพับที่มีขนาดใหญ่-มุมขนาดใหญ่เพื่อให้มั่นใจว่าเป็นไปตามข้อกำหนดการออกแบบทั้งหมด

โดยสรุปอัลกอริทึมการเพิ่มประสิทธิภาพของอนุภาคได้พิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพในการปรับแต่งการออกแบบบานพับขนาดใหญ่ที่มีขนาดใหญ่ ผ่านการกำหนดค่าและการวิเคราะห์อย่างระมัดระวังการออกแบบที่ดีที่สุดของกลไก 2RPR นั้นทำได้ การออกแบบเชิงกลรวมถึงการเลือกส่วนประกอบและวัสดุเสร็จสมบูรณ์ โมเดล CAD ให้การแสดงภาพของการออกแบบขั้นสุดท้าย โดยรวมแล้วอัลกอริทึมการเพิ่มประสิทธิภาพของอนุภาคเป็นเครื่องมือที่มีค่าสำหรับการออกแบบบานพับที่มีประสิทธิภาพและมีประสิทธิภาพและมีส่วนช่วยในการปรับปรุงประสิทธิภาพและการทำงานของอุปกรณ์เครื่องจักรกลในอุตสาหกรรมต่างๆ

การอ้างอิง:

1. Wei Minhe, Han Xianguo, Zhang Jun การวิจัยการเพิ่มประสิทธิภาพเกี่ยวกับบานพับบิลเลียดแบบคู่ขนาน 3-UPS/S [J] เทคโนโลยีการผลิตการบินและอวกาศ, 2011 (3): 19-23

2. Chen Lishun, Li Li, Zhang Hongliang การออกแบบร่วมกันของหุ่นยนต์สำลักซุปเปอร์ใหม่ การออกแบบและการผลิตเชิงกล, 2010 (6): 148-150

3. Yang Shun, Cai Anjiang การออกแบบที่ดีที่สุดของพารามิเตอร์การปรับแรงดันไฟฟ้าแบบคันเร่งอิเล็กทรอนิกส์โดยใช้อัลกอริทึมการเพิ่มประสิทธิภาพของ RBF และอนุภาค Swarm Optimization [J] การออกแบบและการผลิตเชิงกล, 2011 (1): 72-74