Paggalugad at Pagsusuri ng Impluwensya ng Hinge Gap at Component Flexibility sa Dynamic Performa1

Ang problema ng mekanismo clearance, na sanhi ng mga error sa pagmamanupaktura at normal na pagsusuot at luha sa panahon ng operasyon, ay maaaring humantong sa malubhang banggaan at epekto sa pagitan ng mga sub-elemento ng mga konektadong sangkap. Ito ay nagdaragdag ng dynamic na stress, nagsusuot ng mga rod, nagdaragdag ng nababanat na pagpapapangit, bumubuo ng ingay at panginginig ng boses, at binabawasan ang pangkalahatang kahusayan ng mekanikal na sistema. Maraming mga mananaliksik ang pinag-aralan ang dinamika ng mga kahanay na mekanismo na may mga gaps ng bisagra at kakayahang umangkop, ngunit kinakailangan pa rin ang karagdagang pagsusuri.

Halimbawa, ang Bauchau et al. iminungkahing isang tipikal na paraan ng bisagra ng clearance para sa paglalarawan ng nababaluktot na mga sistema ng multi-body gamit ang mga kinematics. Zhao et al. Napag -usapan ang impluwensya ng laki ng bisagra ng puwang sa dynamic na pagganap ng mga robot ng Space Series. Chen Jiangyi et al. sinuri ang dinamika ng mga kahanay na mekanismo na may mga bisagra gaps. Kakizaki et al. pinag -aralan ang dinamika ng mga mekanismo ng espasyo na may mga gaps ng bisagra, isinasaalang -alang ang kakayahang umangkop ng baras. Siya Baiyan et al. iminungkahi at itinatag ang dynamic na modelo ng mahigpit na nababaluktot na manipulator sa kaso ng mga bisagra gaps. Ang mga pag -aaral na ito ay nagbibigay ng mahalagang pananaw sa dinamika ng mga kahanay na mekanismo na may mga gaps ng bisagra at kakayahang umangkop.

Upang matugunan ang isyu ng mekanismo clearance, itinatag ang isang dynamic na modelo ng mekanismo na may agwat ng bisagra. Dahil ang mga bisagra na may gaps ay banggaan sa panahon ng paggalaw at mga bahagi ng metal ay may mga nababanat at damping na katangian, ginagamit ang isang nonlinear spring damping contact force model at isang binagong modelo ng friction ng Coulomb. Ang nonlinear spring damping contact force model ay kinakalkula ang puwersa ng contact sa pagitan ng hinge pin at manggas batay sa modelo ng contact ng Hertzian at isinasaalang -alang ang pagkawala ng enerhiya na dulot ng damping. Ang binagong modelo ng friction ng Coulomb na tumpak na naglalarawan ng alitan mula sa static friction hanggang sa dynamic na alitan, isinasaalang -alang ang Coulomb friction, static friction, at viscous friction.

Kapag sinusuri ang mga dynamic na katangian ng mga mekanismo na may mga bisagra gaps, kinakailangan upang isaalang -alang ang kakayahang umangkop ng mga sangkap. Sa software ng ADAMS, ang mga nababaluktot na sangkap ay maaaring itayo gamit ang tatlong mga pamamaraan: ang pagpapasya sa nababaluktot na katawan sa maraming mga mahigpit na katawan, na lumilikha ng mga nababaluktot na katawan nang direkta sa mga adams/auto flex module, o pagsasama ng software ng ANSYS na may ADAMS upang makabuo ng mga nababaluktot na sangkap. Ang pangatlong pamamaraan ay pinili sa pag -aaral na ito sapagkat mas mahusay na maipakita ang aktwal na paggalaw ng mga nababaluktot na katawan. Ang ANSYS ay ginagamit upang modelo ng nababaluktot na sangkap, magsagawa ng pagsusuri ng modal, at makabuo ng isang mode-neutral na file na kasama ang iba't ibang mga parameter at impormasyon tungkol sa nababaluktot na miyembro.

Upang maipakita ang pagsusuri, ang isang 3-RRRT na kahanay na mekanismo ay ginagamit bilang object ng pananaliksik. Ang pagsusuri ng modal ay isinasagawa sa mga kadena ng sanga ng mekanismo gamit ang ANSYS, at ang mga resulta ay na -convert sa mga nababaluktot na miyembro sa ADAMS. Ang mekanismo ay binubuo ng isang nakapirming platform, tatlong kadena ng sanga, at isang gumagalaw na platform. Ang bawat kadena ng sanga ay binubuo ng mga rod, umiikot na bisagra, at gumagalaw na mga pares. Ang kakayahang umangkop ng mga rod ay isinasaalang -alang, habang ang iba pang mga sangkap ay itinuturing bilang mga mahigpit na katawan. Ang mga pares ng pagmamaneho ay nakatakda bilang bahagi ng pagmamaneho, at ang mekanismo ay kunwa sa mababa at mataas na bilis.

Inihayag ng pagsusuri na ang mga gaps ng bisagra ay may isang makabuluhang impluwensya sa bilis at puwersa ng pakikipag -ugnay ng mahigpit na mga mekanismo, habang ang kakayahang umangkop ay pangunahing nakakaapekto sa bilis at pagbilis ng mekanismo. Ang mas malaki ang agwat ng bisagra, mas malaki ang malawak na pagbabago ng bilis at pagbilis. Ang bilis ng pagmamaneho ay nakakaapekto sa dynamic na pagganap ng mekanismo, na may mas mataas na bilis na nagreresulta sa mas malaking pagbabago at hindi gaanong katatagan. Gayunpaman, anuman ang nakakaimpluwensyang mga kadahilanan, ang lakas ng contact, bilis, at pagbilis ay unti -unting maabot ang isang matatag na estado pagkatapos sumailalim sa mga pagbabago sa amplitude.

Sa konklusyon, ang mga dinamika ng mga kahanay na mekanismo na may mga bisagra gaps at kakayahang umangkop ay mahalagang pagsasaalang -alang sa disenyo at pagmamanupaktura. Ang kakayahang umangkop ng mga malalaking sangkap ng pagpapalihis ay dapat isaalang -alang, at ang clearance ng bisagra ay hindi maaaring balewalain, lalo na para sa mga mekanismo na nagpapatakbo sa mataas na bilis. Sa pamamagitan ng pag -unawa at pagtugon sa mga salik na ito, ang pagganap at kahusayan ng mekanikal na sistema ay maaaring mapabuti nang malaki.