Cilmi-baadhis ku saabsan qallafsanaanta eber 2

Soo koobid: Qalafsanaanta meertada eber-teejignaanta xiniinyaha dabacsan ayaa qiyaastii ah eber, taas oo ka gudubta cilladda in hindhisyada dabacsan ee caadiga ah ay u baahan yihiin qulqulka wadista, waxaana lagu dabaqi karaa qaboojiyeyaasha dabacsan iyo meelaha kale. Qaadashada giraanta dabacsan ee gudaha iyo dibadda ee hoos yimaada ficilka qulqulka saafiga ah sida nidaamka hoose ee qallafsanaanta, cilmi-baarista habka qallafsanaanta xun iyo qallafsanaanta togan iyo midka taban waxay dhisi kartaa eber qallafsanaan leexleexan. Soo jeedi habka wareegga qallafsanaanta——Habka guga Crank, qaabeeyay oo la falanqeeyay sifooyinkiisa qalafsanaanta xun; iyada oo la is waafajiyo qallafsanaanta togan iyo kuwa taban, ayaa la falanqeeyay saamaynta cabbiraadaha qaab-dhismeedka ee habka guga ceshanka ee tayada qallafsanaanta eber; soo jeediyay il toosan oo leh qallafsanaan iyo cabbir la beddeli karo——Xadhkaha caleenta caleenta u qaabaysan, qaabka qallafsanaanta ayaa la aasaasay iyo xaqiijinta jilitaanka curiyaha dhamaadka ah ayaa la fuliyay; ugu dambeyntii, naqshadeynta, habaynta iyo tijaabinta muunad jilicsan oo eber ah oo is haysta ayaa la dhammaystiray. Natiijooyinka imtixaanku waxay muujiyeen in: hoos ficilka qulqulka saafiga ah,±18°Inta u dhaxaysa xaglaha wareega, qallafsanaanta wareega ee xayndaabka dabacsan ee eber-adkayga waa 93% ka hooseeya kan gudaha iyo gudaha giraanta dabacsan celcelis ahaan. Daboolka la dhisay ee eber-ku-adkayga dabacsan ee dabacsan wuxuu leeyahay qaab-dhismeed is haysta iyo eber-adkeysi tayo sare leh; habka wareegga qallafsanaanta ee la soo jeediyay iyo toosan Gugu wuxuu leeyahay qiimo tixraac weyn oo loogu talagalay daraasadda habka dabacsan.

0 hordhac

Lugta dabacsan (dhalida)

^[1-2]

Ku tiirsanaanta qallafsanaanta laastikada ee unugga dabacsan si ay u gudbiyaan ama u beddelaan dhaqdhaqaaqa, xoogga iyo tamarta, ayaa si weyn loogu isticmaalay meelaynta saxda ah iyo qaybaha kale. Marka la barbar dhigo xadhkaha adag ee dhaqameed, waxaa jira waqti soo celin ah marka xiniinyaha dabacsani uu wareego. Sidaa darteed, unugga darawalku wuxuu u baahan yahay inuu bixiyo qulqulka wax soo saarka si uu u wado oo uu u ilaaliyo wareegtada xiniinyaha dabacsan. eber qallafsanaan leexleexan

^[3]

(Zero addict flexural pivot, ZSFP) waa kala-goys wareeg ah oo dabacsan oo qallafsanaantiisu ay qiyaastii tahay eber. Noocaan xiniinyaha dabacsan wuxuu joogi karaa meel kasta oo ka mid ah xadka istaroogga, oo sidoo kale loo yaqaano dheelitirnaanta dheelitiran ee dabacsan

^[4]

, inta badan waxaa loo isticmaalaa meelaha sida xajiyeyaasha dabacsan.

Iyada oo ku saleysan fikradda naqshadeynta moodeelka ah ee habka dabacsan, dhammaan nidaamka qallafsanaanta eber-ku-adkayga ayaa loo qaybin karaa laba hab-hoosaadyo qallafsan iyo qallafsanaan, iyo nidaamka qallafsanaanta eber waxaa lagu xaqiijin karaa isbarbardhigga qallafsanaanta togan iyo kuwa taban.

^[5]

. Waxaa ka mid ah, nidaamka hoose ee qallafsanaanta togan sida caadiga ah waa istaroog weyn oo dabacsan, sida cidhiidhi dabacsan

^[6-7]

, cawsduur saddex-is-tallaab ah oo guud oo leexsan

^[8-9]

iyo giraanta gudaha iyo dibadda ee suulasha dabacsan

^[10-11]

Ee Waqtigan xaadirka ah, cilmi-baarista ku saabsan jilbaha dabacsan ayaa lagu gaaray natiijooyin badan, sidaas darteed, furaha naqshadeynta eber-adkaysashada xayndaabyada dabacsanaanta waa in la waafajiyo cutubyada qallafsanaanta taban ee ku habboon jilbaha dabacsan[3].

Giraanta gudaha iyo dibedda ee isbedbeddelka leh (Guudaha iyo giraanta dabacsanaanta, IORFP) waxay leeyihiin sifooyin aad u wanaagsan marka loo eego qallafsanaanta, saxnaanta iyo socodka heerkulka. Habka qallafsanaanta taban ee is-barbar-dhigga ahi wuxuu bixiyaa habka dhismaha ee eber-adkayga jilicsan ee jilicsan, iyo ugu dambeyntii, wuxuu dhammaystiraa naqshadeynta, muunad ka-samaynta iyo tijaabinta qulqulka dabacsanaanta eber.

1 habka guga crank

1.1 Qeexida qallafsanaanta xun

Qeexida guud ee qallafsanaanta K waa heerka isbeddelka u dhexeeya culeyska F ee uu qaado curiyaha laastikada iyo qallooca u dhigma dx

K= dF/dx (1)

Marka kororka culeyska curiyaha laastikada uu ka soo horjeedo calaamadda kororka qallafsanaanta, waa qallafsanaan xun. Jir ahaan, qallafsanaanta taban waxay u dhigantaa xasillooni la'aanta joogtada ah ee curiyaha laastikada

^[12]

Hababka qallafsanaanta xun waxay door muhiim ah ka ciyaaraan goobta dheellitirnaanta dabacsanaanta. Caadi ahaan, hababka qallafsanaanta xun waxay leeyihiin sifooyinka soo socda.

(1) Farsamaynta waxa ay kaydisaa xaddi tamar ah ama waxa maro qallooc gaar ah.

(2) Nidaamku wuxuu ku jiraa xaalad degenaansho la'aaneed oo halis ah.

(3) Marka habka wax yar la carqaladeeyo oo uu ka tago booska dheellitirka, wuxuu sii deyn karaa xoog weyn, kaas oo la mid ah jihada dhaqdhaqaaqa.

1.2 Mabda'a dhismaha ee eber-adagnimada leexinta dabacsan

Xidhiidhka dabacsan ee eber-adag waxa lagu dhisi karaa iyadoo la isticmaalo isbarbardhigga qalafsanaanta togan iyo kuwa taban, mabda'a waxaa lagu muujiyay sawirka 2.

(1) Marka la eego ficilka qulqulka saafiga ah, giraanta gudaha iyo dibedda ee leexinta dabacsan waxay leeyihiin qiyaastii xagal wareeg ah oo toosan, sida ku cad sawirka 2a. Khaasatan, marka barta isgoysku ku taal 12.73% dhererka cawsduureedka, xidhiidhka xagasha wareeggu waa toosan

^[11]

, wakhtigan, wakhtiga dib u soo celinta Mpivot (jihada saacadu u jeeddo) ee hindhisada dabacsan waxay la xidhiidhaa xagasha wareegtadaθ(ka soo horjeeda) xidhiidhku waa

Mpivot=(8EI/L)θ (2)

Qaaciddada, E waa moodeelka laastikada ee maaddada, L waa dhererka cawska, aniguna waa daqiiqadda inertia ee qaybta.

(2) Marka loo eego qaabka qallafsanaanta wareega ee gudaha iyo dibedda giraanta jilicsan ee dabacsan, habka qallafsanaanta qallafsanaanta ayaa la mid ah, iyo sifooyinkeeda qallafsanaanta xun ayaa lagu muujiyay sawirka 2b.

(3) Marka la eego xasilloonida habka qallafsanaanta xun

^[12]

, Adayga eber-adkayga leexleexadu waa inuu ahaadaa qiyaastii eber kana weyn yahay eber, sida ku cad sawirka 2c.

1.3 Qeexida habka guga ee crank

Marka loo eego suugaanta [4], eber-adagnaanta suunka dabacsan ayaa lagu dhisi karaa iyada oo la soo bandhigo guga hore u habeeyey inta u dhaxaysa jidhka adag ee dhaqaaqa iyo jidhka go'an ee xiniinyaha dabacsan. Wixii giraanta gudaha iyo dibadda ah ee lingaxan ee ka muuqda FIG. 1, il ayaa la soo dhexgeliyaa inta u dhaxaysa giraanta gudaha iyo giraanta dibadda, I .e., hababka guga-crank (SCM) ayaa la soo bandhigay. Iyadoo la tixraacayo habka xargaha xargaha ee lagu muujiyey Jaantuska 3, cabbirrada la xidhiidha habka guga daaqsinka ayaa lagu muujiyey sawirka 4. Habka guga-crank-gu waxa uu ka kooban yahay cidhif iyo il (adayg u dhig sida k). xagasha bilawga ah waa xagasha lagu daray ee u dhaxaysa crank AB iyo saldhiga AC marka guga aanu dhalanin. R waxay u taagan tahay dhererka xargaha, l waxay u taagan tahay dhererka saldhigga, waxayna qeexaysaa saamiga dhererka dhererka sida saamiga r ilaa l, I .e. = r/l0<<1).

Dhismaha habka guga-crank-gu wuxuu u baahan yahay go'aaminta 4 qaybood: dhererka salka l, dhererka dhererka dhererka, xagasha hore iyo qallafsanaanta guga K.

Qallafsanaanta habka guga crank ee xoogga ku jira ayaa lagu muujiyay sawirka 5a, xilligan M

_γ

Ficilka hoostiisa, crank wuxuu ka dhaqaaqaa booska hore AB

_Beta

u leexo AB

_γ

, inta lagu guda jiro habka wareegga, xagasha ka mid ah crank marka loo eego booska toosan

_γ

loo yaqaan xagasha qallafsanaanta.

Falanqaynta tayada leh waxay muujinaysaa in garaafku ka soo wareego AB (booska hore, M & gama; Eber) ilaa AB0 (“dhibic dhintay”goobta, M

_γ

waa eber), habka guga-crank-gu wuxuu leeyahay qallafsanaan leh astaamo qallafsanaan xun.

1.4 Xidhiidhka ka dhexeeya xagasha wareega iyo xagasha wareegta ee habka guga crank

Jaantuska 5, maroodiga M & gama; dhanka saacba waa togan, xagal daaqsinka & gama; Dhanka saacada ka soo horjeeda waa togan, oo wakhtiga culeyska M waa la qaabeeyey oo hoos baa lagu falanqeeyay.

_γ

oo leh xagal qallafsan

_γ

Xidhiidhka ka dhexeeya habka qaabaynta waa la cabbiraa.

Sida ku cad Jaantuska 5b, isla'egta hadhaaga torque-ga ee crak AB & gamma ayaa liiska ku jira.

Qaaciddada, F & gama; waa xooga soo celinta guga, d & gama; waa F & gama; farta A. Ka soo qaad in xidhiidhka barakaca-culayska guga uu yahay

Qaaciddada, K waa qallafsanaanta gu'ga (ma aha daruuri qiimo joogto ah),δ

xγ

waa qadarka qallafsanaanta guga (oo loo soo gaabiyo togan),δ

xγ

=|B

_Beta

C| – |B

_γ

C|.

Nooca isku mar ah (3)(5), daqiiqad M

_γ

gees leh

_γ

Xidhiidhku waa

1.5 Falanqaynta sifooyinka qallafsanaanta xun ee habka guga-crank-guga

Si loo fududeeyo falanqaynta astaamaha qallafsanaanta taban ee habka guga-crank-guga (daqiiqad M

_γ

gees leh

_γ

Xiriirka), waxaa loo qaadan karaa in guga uu leeyahay qallafsanaan toosan, ka dibna qaacidada (4) dib ayaa loo qori karaa sida

Qaaciddada, Kconst waa mid joogto ah oo ka weyn eber. Ka dib markii la go'aamiyo xajmiga jilicsan ee jilicsan, dhererka l ee saldhigga ayaa sidoo kale la go'aamiyaa. Sidaa darteed, iyada oo loo maleynayo in l uu yahay mid joogto ah, caanaha (6) dib ayaa loo qori karaa sida

halkaas oo Kconstl2 uu yahay mid joogto ah oo ka weyn eber, iyo wakhtiga la joogo isugeyn m & gama; wuxuu leeyahay cabbir mid ah. Sifooyinka qallafsanaanta taban ee habka guga-crank-guga waxaa lagu heli karaa iyadoo la falanqeynayo xiriirka ka dhexeeya isugeynta torque m & gama; iyo xagasha wareega & gama.

Laga soo bilaabo isla'egta (9), sawirka 6 wuxuu muujinayaa xagasha hore =π xiriirka ka dhexeeya m & gama; iyo saamiga dhererka crank iyo xagal wareeg & gamma;, & isin;[0.1, 0.9],& gama;& isin;[0, π]. Jaantuska 7 waxa uu muujinayaa xidhiidhka ka dhexeeya m & gama; iyo xagal wareeg & gama; for = 0.2 iyo kala duwan. Jaantuska 8 ayaa muujinaya =π Marka, hoos kala duwan, xiriirka ka dhexeeya m & gama; iyo xagal & gama.

Marka loo eego qeexida habka guga crank (qaybta 1.3) iyo qaaciddada (9), marka k iyo l ay joogto yihiin, m & gama; Kaliya xagal laxiriira & gamma;, saamiga dhererka crank iyo xagasha hore .

(1) Haddii iyo haddii kaliya & gama; waxay la mid tahay 0 amaπ ama, m & gama; waxay la mid tahay eber; & gama; & isin;[0,],m & gama; wuu ka weyn yahay eber; & gama; & isin;[π], m & gama; wax ka yar eber. & isin;[0,],m & gama; wuu ka weyn yahay eber; & gama;& isin;[π], m & gama; wax ka yar eber.

(2) & gama; Marka [0,], xagasha wareega & gama; kordhiso, m & gama; waxay ka korodhaa eber ilaa xagasha bar-rogid & gamma;0 qaadata qiimaha ugu badan m & gamma;max, ka dibna si tartiib tartiib ah u yaraada.

(3) Kala duwanaanshaha sifada qallafsanaanta taban ee habka guga cidhifyada: & gama;& isin;[0, & gamma;0], wakhtigan & gama; kor u kaca (saacadaha ka soo horjeeda), iyo qulqulka M & gama; kor u kaca (saacad dhan). Xagasha bar-rogid & gamma; 0 waa xagasha wareega ugu badan ee sifada qallafsanaanta taban ee habka guga-crank-iyo & gama;0 & isin;[0,];m & gamma;max waa ugu badnaan isugeynta daqiiqad taban. Siiyay iyo , soosaarida isla'egta (9) waxsoosaar & gama;0

(4) xagal hore oo weyn, & gama; 0 ka weyn, m

_γmax

ka weyn.

(5) inta ka weyn saamiga dhererka, & gama; 0 ka yar, m

_γmax

ka weyn.

Gaar ahaan, =πAstaamaha qallafsanaanta taban ee habka guga cirifka ayaa ah kan ugu fiican (xagalka qallafsanaanta xun waa weyn yahay, iyo qulqulka la bixin karo waa mid weyn). =πIsla mar ahaantaana, xaalado kala duwan, xagasha wareega ugu badan & gamma ee sifada qallafsanaanta taban ee habka guga crnk; 0 iyo ugu badnaan tabarta ugu badan ee isugeyn m & gama; Max waxa uu ku taxan yahay shaxda 1.

2 Dhiska eber-tegnaanshiyaha dhuuban dabacsanaan

Isbarbardhigga qallafsanaanta togan iyo kuwa taban ee 2.1 ayaa lagu muujiyey jaantuska 9, n (n 2) kooxaha hababka isbarbar-dhigga gu'ga ee isbarbar-dhigga ah ayaa si siman loogu qaybiyaa wareegga wareegga, samaynta habka qallafsanaanta taban ee la mid ah giraanta gudaha iyo dibadda ee dabacsanaanta.

Adiga oo isticmaalaya giraanta gudaha iyo dibadda ee isbedbeddelka leh sida nidaamka hoose ee qallafsanaanta, dhis adayg eber ah oo dabacsan. Si aad u gaadho adkeysi eber ah, is dhig qallafsanaanta togan iyo tan taban

isku mar (2), (3), (6), (11), iyo & gamma;=θ, culayska F & gammada guga waa la heli karaa; iyo barakacδXiriirka x & gama; waa

Marka loo eego qaybta 1.5, xagasha qallafsanaanta taban ee habka guga crank: & gama;& isin;[0, & gamma;0] iyo & gama;0 & isin;[0,], garaaca qallafsanaanta eber waa in uu ka yaraado & gamma;0, I.e. gu'gu had iyo jeer wuxuu ku jiraa xaalad qallafsan (δxγ≠0). Baaxadda wareegga wareegga gudaha iyo dibadda giraanta dabacsan waa±0.35 rad (±20°), fududeeya hawlaha trigonometric dembiga & gama; iyo cos & gama; sida soo socota

Fududeynta ka dib, xiriirka culeyska-barakaca ee guga

2.2 Falanqaynta khaladka ah ee qaabka u dhigma qallafsanaanta togan iyo taban

Qiimee khaladka uu sababay daawaynta la fududeeyay ee isla'egta (13). Marka loo eego cabbirrada hab-socodka dhabta ah ee eber qallafsanaanta jilicsanaanta (Qaybta 4.2): n = 3,l = 40mm, =π, = 0.2,E = 73 GPA; Cabbirrada giraanta gudaha iyo dibedda ee cawsduur jilicsan L = 46mm, T = 0.3mm, W = 9.4mm; Qaababka isbarbardhigga (12) iyo (14) waxay fududeeyaan xiriirka barakaca culeyska iyo qaladka xiga ee ilaha hore iyo gadaal sida ku cad jaantusyada 10a iyo 10b siday u kala horreeyaan.

Sida ka muuqata sawirka 10aad, & gama; waa in ka yar 0.35 rad20°), khaladka qaraabada ah ee uu sababay daawaynta la fududeeyay ee qalooca barokaca kama badna 2.0%, iyo qaacidada

Daawaynta la fududeeyay ee (13) waxa loo isticmaali karaa in lagu dhiso xayndaab dabacsan oo eber ah.

2.3 Astaamaha qallafsanaanta guga

Haddii loo malaynayo in qallafsanaanta gu'gu yahay K, isku mar (3), (6), (14)

Marka loo eego cabbirrada habaynta dhabta ah ee eber qallafsanaanta leexsanaanta (Qaybta 4.2), qalooca beddelka qallafsanaanta guga K oo leh xagal & gama; waxa lagu muujiyay sawirka 11. Gaar ahaan, marka & gamma;= 0, K qaata qiimaha ugu yar.

Si ay ugu habboonaato naqshadaynta iyo habaynta, gu'gu wuxuu qaataa guga qallafsanaanta toosan, qalafsanaantuna waa Kconst. Gebi ahaanba istaroogga, haddii wadarta qallafsanaanta eber ee qallafsanaanteed ay ka weyn tahay ama la mid tahay eber, Kconst waa inuu qaataa qiimaha ugu yar ee K

Isla'egta (16) waa qiimaha qallafsanaanta guga qallafsanaanta tooska ah marka la dhisayo eber qallafsanaanta xiniinyaha. 2.4 Falanqaynta tayada eber-adkaynta xidhiidhka culayska-barakaca ee eber-adkayga la dhisay xiniinyaha dabacsan waa

formula isku mar (2), (8), (16) ayaa la heli karaa

Si loo qiimeeyo tayada adkeyd eber, kala duwanaanshaha dhimista qallafsanaanta qallafsanaanta ka hor iyo ka dib marka lagu daro cutubka qallafsanaanta waxaa lagu qeexaa sida iskudarka tayada adayga eberη

η Ku dhawaad ​​100%, ayaa sare u kacaysa tayada qallafsanaanta eber. Sawirka 12 waa 1-η Xidhiidhka saamiga dhererka crank iyo xagasha hore η Way ka madaxbannaan tahay tirada n ee hababka isbarbar-dhigga-guga iyo dhererka l ee saldhigga, laakiin kaliya waxay la xiriirtaa saamiga dhererka dhererka, xagasha wareegga & gama; iyo xagasha hore .

(1) Xagasha bilawga ahi way korodhaa, tayada qallafsanaanta eberna way soo hagaagaysaa.

(2) Saamiga dhererku wuu kordhaa, tayada qallafsanaanta eberna way yaraataa.

(3) xagal & gama; korodhka, eber tayada qallafsanaan ayaa hoos u dhacay.

Si loo hagaajiyo tayada qallafsanaanta eber ee qallafsanaanta eber, xagasha hore waa inay qaadato qiimo weyn; saamiga dhererka crank waa inuu ahaadaa mid yar intii suurtagal ah. Isla mar ahaantaana, marka loo eego natiijooyinka falanqaynta ee Qaybta 1.5, haddii ay aad u yar tahay, awoodda habka guga-guga si ay u bixiso qallafsanaanta xun waxay noqon doontaa mid daciif ah. Si loo hagaajiyo tayada qallafsanaanta eber ee qallafsanaanta eber, xagasha hore =π, saamiga dhererka crank = 0.2, taas oo ah, cabbirada habaynta dhabta ah ee qaybta 4.2 eber qallafsanaanta xiniinyaha dabacsan.

Marka loo eego cabbirrada hab-nololeedka dhabta ah ee eber-ku-adkayga jilicsan ee jilicsan (Qaybta 4.2), xidhiidhka xagal-xagalka ah ee ka dhexeeya giraanta gudaha iyo dibedda ee jilicsan ee jilicsan iyo eber-adkeysi dabacsan ayaa lagu muujiyey Jaantus 13; Hoos-u-dhaca qallafsanaanta waa isku-darka tayada eber-adkeydkaηXiriirka geeska & gama; waxa lagu muujiyay sawirka 14. Jaantuska 14: gudaha 0.35 rad (20°) wareegga wareegga, qallafsanaanta eber-ku-adkayga leexinta dabacsanaanta ayaa la dhimay celcelis ahaan 97%; 0.26 rad (15°) geesaha, waxa la dhimay 95%.

3 Naqshadeynta guga qallafsanaanta toosan

Dhismaha eber qallafsanaanta jilicsan ee jilicsan ayaa badanaa ah ka dib marka cabbirka iyo qallafsanaanta jilicsanaanta la go'aamiyo, ka dibna qallafsanaanta guga ee habka guga qallafsanaanta ayaa dib loo rogaa, markaa shuruudaha qallafsanaanta iyo cabbirka gu'ga ayaa ah mid adag. Intaa waxaa dheer, xagasha hore =π, laga bilaabo Jaantuska 5a, inta lagu guda jiro wareegtada eber-adagnimada leexinta dabacsanaanta, guga had iyo jeer wuxuu ku jiraa xaalad ciriiri ah, taas oo ah“guga cadaadis”.

Adayga iyo cabbirka ilaha isku-xidhka dhaqameed way adagtahay in si sax ah loo habeeyo, iyo habka hagaha ayaa inta badan looga baahan yahay codsiyada. Sidaa darteed, il qallafsanaantiisa iyo cabbirkiisa la hagaajin karo ayaa la soo jeediyay——Xarigga guga caleen u qaabaysan. Xadhka guga caleenta u qaabaysan (Jaantuska 15) waxa uu ka kooban yahay ilo caleen leh oo badan oo xidhiidhsan. Waxay leedahay sifooyinka qaab-dhismeedka bilaashka ah iyo heerka sare ee habeynta. Tignoolajiyada farsamayntu waxa ay la socotaa kuwa isbedbeddelaya, labadabana waxa lagu farsameeyaa goynta siliga saxda ah.

3.1 Qaabka raraynta ee xadhig guga caleen qaabaysan

Simmetry ee guga caleenta rhombika awgeed, hal il oo caleen ah ayaa loo baahan yahay in lagu sameeyo falanqaynta walaaca, sida ku cad sawirka 16. α waa xagasha u dhaxaysa cawsduur iyo toosan, dhererka, ballaca iyo dhumucda cawsduurku waa Ld, Wd, Td siday u kala horreeyaan, f waa culayska cabbir ahaan midaysan ee guga caleenta rombusδy waa qallafsanaanta guga caleenta rhombic ee jihada y, xoog fy iyo daqiiqad m waa culeysyo u dhigma dhamaadka hal cawsduur, fv iyo fw waa qayb ka mid ah xoogagga fy ee nidaamka isku xirka wov.

Marka loo eego aragtida qallafsanaanta beam ee AWTAR[13], barokaca culeyska cabbir ahaan midaysan ee caws keli ah

Sababtoo ah cidhiidhiga cidhiidhiga ah ee jidhka adag ee cawska, xagasha dhamaadka cawsduur ka hor iyo ka dib qallafsanaanta waa eber, taas oo ahθ = 0. Isku mar (20) (22)

Isla'egta (23) waa qaabka midaynta cabbirka culeyska-barakaca ee guga caleenta rhombic. n2 ilaha caleenta rhombic ayaa si isdaba joog ah isugu xidhan, qaabka rarantiisana waa

Laga soo bilaabo caanaha (24), goormaαMarka d yar yahay, qallafsanaanta xadhigga caleenta qaabaysan ee dheeman ayaa ah qiyaas toosan oo hoos timaada cabbirada caadiga ah iyo culaysyada caadiga ah.

3.2 Xaqiijinta jilitaanka curiyaha dhammaadka ah ee moodeelka

Xaqiijinta jilitaanka curiyaha dhamaadka ah ee qaabka raraynta-rarka ee guga caleenta qaabaysan ayaa lafuliyaa. Isticmaalka ANSYS Mechanical APDL 15.0, cabirrada jilitaanka ayaa lagu muujiyay shaxda 2, iyo cadaadiska 8 N ayaa lagu dabaqayaa isha caleenta qaabaysan.

Isbarbardhigga u dhexeeya natiijooyinka moodeelka iyo natiijooyinka jilitaanka ee xidhiidhka rarida-barakaca caleenta rhombus waxa lagu muujiyey shaxanka. 17 (cabbirka). Afarta ilood ee caleenta rhombus ee leh xaglo kala duwan, khaladka qaraabo ee u dhexeeya moodeelka iyo natiijooyinka jilitaanka walxaha kama badna 1.5%. Saxnimada iyo saxnaanta qaabka (24) waa la xaqiijiyay.

4 Nakhshad iyo tijaabinta leexinta dabacsanaanta eber

4.1 Nakhshad jaangooyo ee xiniinyaha dabacsanaan eber

Si loo naqshadeeyo eber-adkeysi jilicsan oo jilicsan, cabbirrada naqshadeynta ee jilicsanaanta jilicsan waa in lagu go'aamiyaa iyadoo loo eegayo shuruudaha adeegga marka hore, ka dibna cabbirada ku habboon habka guga crank waa in loo xisaabiyaa si ka duwan.

4.1.1 Halbeegyada leexinta dabacsan

Barta is-goysyada ee giraanta gudaha iyo dibadda ee leexashada dabacsan waxay ku yaalliin 12.73% dhererka cawsduur, iyo xaddigeedu waxa lagu muujiyay shaxda 3. Ku beddelashada isla'egta (2), xidhiidhka xagal wareega-wareega ee giraanta gudaha iyo dibadda ee leexashada dabacsan

4.1.2 Halbeegyada habka qallafsanaanta xun

Sida ku cad fig. 18, qaadashada tirada n ee hababka guga crank ee isku midka ah sida 3, dhererka l = 40 mm waxaa lagu go'aamiyaa xajmiga jilicsanaanta jilicsan. sida ku cad gabagabada qaybta 2.4, xagasha hore =π, saamiga dhererka crank = 0.2. Marka loo eego isla'egta (16), qallafsanaanta gu'ga (I.e. Xadhiga guga caleen dheeman) waa Kconst = 558.81 N/m (26)

4.1.3 cabbiraha xadhkaha guga caleen dheeman

l = 40mm, =π, = 0.2, dhererka asalka ah ee guga waa 48mm, iyo isbeddelka ugu sarreeya (& gamma;= 0) waa 16mm. Sababtoo ah xaddidnaanta qaabdhismeedka, way adagtahay in hal il caleen rhombus ah ay soo saarto qallafsanaan intaa le'eg. Isticmaalka afar ilo caleen rhombus oo taxane ah (n2 = 4), adkaanta hal il caleen rhombus ah waa

Kd=4Kconst=2235.2 N/m (27)

Marka loo eego cabbirka habka qallafsanaanta taban (Jaantuska 18), marka la eego dhererka cawska, ballaca iyo xagasha u janjeerta cawsduur ee guga caleenta u qaabaysan, cawsduurku waxa laga soo saari karaa caanaha (23) iyo qaacidada qallafsanaanta (27) ee guga caleenta dheemanka u eeg Dhumucda. Halbeegyada qaab dhismeedka ilaha caleenta rhombus waxay ku taxan yihiin shaxda 4.

dusha sare4

Marka la soo koobo, halbeegyada eber-adag-adkayga leexleexsan ee ku salaysan habka guga crank ayaa dhamaantood la go'aamiyay, sida ku cad Shaxda 3 iyo Shaxda 4.

4.2 Naqshadeynta iyo habaynta eber-addaygnimada muunada dhuuban ee dabacsan Tixgeli suugaanta [8] habsocodka iyo tijaabinta xiniinyaha dabacsan. Xarig dabacsan oo eber ah wuxuu ka kooban yahay habka qallafsanaanta taban iyo gudaha iyo dibedda giraanta dabacsan ee is barbar socda. Naqshadaynta qaabdhismeedku waxa lagu muujiyay sawirka 19.

Labada giraanta gudaha iyo dibaddaba suulasha dabacsan iyo xadhkaha caleenta qaabaysan ee dheeman waxa lagu farsameeyaa qalabka mishiinada silig-goynta saxda ah. Giraanta gudaha iyo dibedda ee leexleexdu waa la habeeyey waxaana la isugu geeyaa lakabyo. Jaantuska 20 waa sawirka jidheed ee saddex qaybood oo ah xadhkaha caleenta qaabaysan ee dheeman, iyo Jaantuska 21 waa eber adag ee la isu keenay Sawirka jireed ee muunada hinge ee dabacsan.

4.3 Goobta tijaabada qallafsanaanta wareegta ee eber-adkaysashada hinge dabacsan Iyadoo la tixraacayo habka tijaabada qallafsanaanta wareegyada ee [8], goobta tijaabada qallafsanaanta wareega ee xiniinyaha dabacsanaanta eber-adkaysigu waa la dhisay, sida ku cad Jaantuska 22.

4.4 Habaynta xogta tijaabada ah iyo falanqaynta khaladka

Qallafsanaanta wareegta ee giraanta gudaha iyo dibadda ee suulasha dabacsan iyo eber-adkayga dabacsanaanta ayaa lagu tijaabiyay goobta tijaabada, natiijadiina waxaa lagu muujiyay sawirka 23. Xisaabi oo sawir qalooca tayada eber-adag ee leexinta dabacsanaanta eber-adkaysi waafaqsan qaacidada (19), sida ka muuqata shaxanka. 24.

Natiijooyinka imtixaanku waxay muujinayaan in qallafsanaanta meertada eber-adkaysigu ay ku dheggan tahay eber. Marka la barbar dhigo giraanta gudaha iyo dibadda ee isbedbeddelka leh, eber-adkayga xiniinyaha dabacsan±0.31 rad (18°) adkaanshaha waxaa la dhimay celcelis ahaan 93%; 0.26 rad (15°), qallafsanaanta ayaa la dhimay 90%.

Sida ku cad jaantusyada 23 iyo 24, waxaa weli jira farqi gaar ah oo u dhexeeya natiijooyinka imtixaanka tayada adkeysi eber iyo natiijooyinka moodeelka (khaladka qaraabada ah ayaa ka yar 15%), sababaha ugu waaweyn ee qaladku waa sidan soo socota.

(1) Khaladka moodeelka ah ee uu sababay fududaynta hawlaha trigonometric.

(2) Isku dhac. Waxa jira khilaaf u dhexeeya xadhigga guga caleenta dheemanka iyo usheeda korka.

(3) Khaladka habaynta. Waxaa jira khaladaad ku jira cabbirka dhabta ah ee cawsduur, iwm.

(4) Khaladka golaha. Farqiga u dhexeeya daloolka rakibaadda ee xadhigga caleenta dheeman-qaabeeya iyo shafka, faraqa rakibidda ee aaladda madal tijaabada, iwm.

4.5 Isbarbardhigga waxqabadka ee caadiga ah ee eber-adag-adkayga dabacsan suugaanta [4], eber-adkeyg dheecan dabacsanaan leh ZSFP_CAFP ayaa la dhisay iyadoo la adeegsanayo dhidibka isdhaafka ah (CAFP), sida ku cad Jaantuska 25.

Isbarbardhigga eber-adag-adkayga dabacsan ee leexsan ZSFP_IORFP (Sawir. 21) iyo ZSFP_CAFP (Sawir. 25) la dhisay iyadoo la isticmaalayo giraanta gudaha iyo dibadda ee leexashada dabacsan

(1) ZSFP_IORFP, qaabdhismeedku aad buu u is haysta.

(2) Qaybta geeska ee ZSFP_IORFP way yar tahay. Kala duwanaanta geesku waxay ku xaddidan tahay geeska geeska ee lafdhabarta dabacsan lafteeda; geeska geeska ee ZSFP_CAFP80°, ZSFP_IORFP kala duwanaanshaha geeska40°.

(3) ±18°Xagga geesaha kala duwan, ZSFP_IORFP waxay leedahay tayo sare oo adkeyd eber ah. Celceliska adkaanta ZSFP_CAFP waxa la dhimay 87%, celceliska qallafsanaanta ZSFP_IORFP waxa la dhimay 93%.

5 gunaanad

Qaadashada xiniinyaha dabacsan ee gudaha iyo gudaha siddooyinka gudaha iyo dibadda hoostiisa qulqulka saafiga ah sida nidaamka hoose ee qallafsanaanta, shaqada soo socota ayaa la sameeyay si loo dhiso xiniinyaha dabacsanaan eber.

(1) Soo jeedi habka wareegga qallafsanaanta xun——Qaabka gu'ga crank, model (Formula (6)) ayaa la sameeyay si loo falanqeeyo saameynta cabbiraadaha qaabdhismeedka ee astaamaha qallafsanaanta xun, iyo baaxadda dabeecadaha qallafsanaanta xun ayaa la bixiyay (Shaxda 1).

(2) Iyada oo la is waafajiyo qallafsanaanta togan iyo kuwa taban, astaamaha qallafsanaanta guga ee habka guga curyaanka ah ayaa la helayaa (Isle'egta (16)) waxaana la aasaasay qaabka (Equation (19)) si loo falanqeeyo saameynta cabbirrada qaabdhismeedka ee habka guga crank ee eber tayada qallafsanaanta eber adkaanta hinge dabacsan Saamaynta, aragti ahaan, gudaha istaroogga la heli karo ee xiniinyaha dabacsan ee siddooyinka gudaha iyo dibadda (±20°), celceliska dhimista qallafsanaanta waxay gaari kartaa 97%.

(3) Soo jeedi qallafsanaan la beddeli karo“gu'”——Xarigga guga caleen qaabeysan oo dheeman ah ayaa la aasaasay si loo dhiso moodelkeeda adayga ( isla'egta (23)) oo lagu xaqiijiyay habka curiyaha xaddidan.

(4) Dhammaystiray naqshadaynta, habaynta iyo tijaabinta muunad is haysta oo eber ah oo qallafsan. Natiijooyinka imtixaanku waxay muujinayaan in: hoos ficilka qulqulka saafiga ah, ee36°Xaglaha wareegga wareegga, marka la barbar dhigo giraanta gudaha iyo dibadda ee isbedbeddelka dabacsanaanta, qallafsanaanta eber-adkaysashada leexinta dabacsanaanta ayaa la dhimay 93% celcelis ahaan.

Neefka dabacsan ee eber-adag ee la dhisay waxa uu ku hoos jiraa oo kaliya ficilka torque saafi ah, kaas oo ogaan kara“eber adkeysi”, iyada oo aan la tixgalinin kiiska qaadista xaaladaha adag ee culeyska. Sidaa darteed, dhismaha eber-ku-adkayga jilicsanaanta jilicsan ee xaaladaha culeyska adag ayaa diiradda saaraya cilmi-baaris dheeraad ah. Intaa waxaa dheer, yaraynta is-jiidhka jira inta lagu jiro dhaqdhaqaaqa eber-adagnimada leexashada dabacsanaantu waa jihada hagaajinta muhiimka ah ee eber-adkaysashada leexinta dabacsanaanta.

tixraacyo

[1] HOWELL L L. Farsamooyin waafaqsan[M]. New York: John Wiley&Sons, Inc, 2001.

[2] Yu Jingjun, Pei Xu, Bi Shusheng, iwm. Horumarka cilmi baarista ee hababka naqshadeynta ee habka leexinta dabacsan [J]. Joornaalka Shiinaha ee Injineerinka Farsamada, 2010, 46 (13): 2-13. Yu u jin champion, PEI X U, BIS wac, ETA kor. Habka-Naqshadeynta casriga ah ee Farshaxanka Farshaxanka ee Farsamada Flexure[J]. Joornaalka Injineerinka Makaanikada, 2010, 46 (13): 2-13.

[3] MORSCH F M, Herder J L. Naqshadeynta Isku-dhafka Aan-adagnaanta Guud ee Eber ah [C]// ASME Shirarka Injineerinka Naqshadaynta Caalamiga ah. 2010:427-435.

[4] MERRIAM E G, Howell L L. Habka aan cabbirka lahayn ee dheellitirka isbeddellada wareegyada ah[J]. Farsamaynta & Aragtida Mashiinka, 2015, 84 (84): 90-98.

[5] HOETMER K, Woo G, Kim C, iyo al. Dhismayaasha Adayga Xun ee Hababka Waafaqsan ee Joogtada ah: Naqshadaynta iyo Tijaabada[J]. Journal of Mechanisms & Robotics, 2010, 2 (4): 041007.

[6] JENSEN B D, Howell L L. Nashqadaynta dhidibka isdhaafka ah ee jilbaha[J]. Farsamada iyo aragtida mashiinka, 2002, 37 (5): 461-476.

[7] WITTRICK W H. Astaamaha tiirarka isbedbedelka ah ee isdhaafsan iyo saamaynta barta ay xariijimaha ka gudbaan[J]. Saddexdii Aeronautical, 1951, II: 272-292.

[8] l IU l, BIS, yang Q, ETA. Naqshadeynta iyo tijaabinta jilbaha dabacsanaan ee saddex-isku-tallaabta-guga ah ee guud ee lagu dabaqay qalabka aadka u saxsan[J]. Dib u eegista Qalabka Sayniska ah, 2014, 85 (10): 105102.

[9] Yang Qizi, Liu Lang, Bi Shusheng, iwm. Cilmi-baadhis ku saabsan sifooyinka qallafsanaanta rogan ee saddexda-iskutallaabta ah ee cawsduur-ku-taallaalka ah ee jilicsan [J]. Joornaalka Shiinaha ee Injineerinka Farsamada, 2015, 51 (13): 189-195.

yang Q I eray, l IU Lang, codka BIS, ETA. Dabeecad Adayga Wareega ee Saddex-isku-tallaabta-guga Laabacsanaanta Guud[J]. Joornaalka Injineerinka Makaanikada, 2015, 51 (13): 189-195.

[10] l IU l, Zhao H, BIS, ETA. Cilmi-baarista Waxqabadka Isbarbardhigga Qaab-dhismeedka Topology ee Is-dhaafsiga Guga Flexural Pivots. 17–20, 2014, Buffalo, New York, Mareykanka. ASME, 2014 : V05AT08A025.

[11] l IU l, BIS, yang Q. Astaamaha qallafsanaanta gudaha–giraanta debecsan ee giraanta dibadda ayaa lagu dabaqay qalabka aadka u saxsan[J]. Talaabada ARCHIVE ee Machadka Injineerada Makaanikada Qaybta C Joornaalka Sayniska Injineerinka Makaanikada 1989-1996 (vols 203-210), 2017: 095440621772172.

[12] SANCHEZ J A G. Shuruudaha Isu-dheellitirka Joogtada ah ee Farsamooyinka Adeeca[C]// ASME 2010 Shirarka Farsamada Farsamada ee Naqshadaynta Caalamiga ah iyo Kombiyuutarrada iyo Macluumaadka Shirka Injineerinka, Agoosto 15–18, 2010, Montreal, Quebec, Canada. ASME, 2010:465-473.

[13] AWTAR S, Sen S. Qaab xaddidan oo guud oo loogu talagalay isbedbedelka alwaaxyada laba-geesoodka ah: Samaynta tamarta cadaadis aan toos ahayn[J]. Joornaalka Naqshadaynta Makaanikada, 2010, 132: 81009.

Ku saabsan qoraaga: Bi Shusheng (qoraa ku habboon), lab, oo dhashay 1966, dhakhtar, borofisar, kormeere dhakhtar. Jihihiisa ugu weyn ee cilmi-baarista waa farsamo si buuxda u jilicsan iyo robot-bionic.