Тадқиқот дар бораи ҳалқаи чандири сифр сахтӣ дар асоси механизми баҳори кранк_Дониш

Реферат: Сахтии гардиши ҳалқаи чандири сифрӣ тақрибан сифр аст, ки он нуқсонеро, ки ҳалқаҳои оддии чандир моменти ҳаракатро талаб мекунанд, бартараф мекунад ва онро ба дастпӯшҳои чандир ва дигар соҳаҳо татбиқ кардан мумкин аст. Бо назардошти ҳалқаҳои чандири дарунӣ ва берунӣ дар зери таъсири моменти соф ҳамчун зерсистемаи сахтгирии мусбӣ, таҳқиқоти механизми сахтгирии манфӣ ва мувофиқати сахтгирии мусбӣ ва манфӣ метавонад ҳалқаи чандири сифрро созад. Механизми гардиши манфии сахтгириро пешниҳод кунед——Механизми пружинаи кранк, характеристикаҳои манфии сахтгирии онро моделсозӣ ва таҳлил кард; бо мувофиќат кардани сахтии мусбат ва манфї таъсири параметрњои сохтории механизми пружинаро ба сифати сифрї сахтгирї тањлил кард; як чашмаи хатиро бо сахтӣ ва андозаи фармоишӣ пешниҳод кард——Сатри пружинаи баргешакли алмос, модели сахтӣ таъсис дода шуд ва санҷиши симулятсияи элементҳои ниҳоӣ гузаронида шуд; дар охир, тарҳрезӣ, коркард ва озмоиши намунаи ҳалқаи чандири сифрӣ паймон анҷом ёфт. Натиҷаҳои санҷиш нишон доданд, ки: дар зери таъсири моменти тоза,±18°Дар доираи кунҷҳои гардиш сахтии гардиши ҳалқаи чандири сифрӣ нисбат ба ҳалқаҳои чандири ҳалқаи дарунӣ ва берунӣ ба ҳисоби миёна 93% камтар аст. Халқаи чандирии сохташудаи сифрӣ дорои сохтори паймон ва сахтии сифрӣ мебошад; механизми ротатсияи манфӣ-сахтии пешниҳодшуда ва хаттӣ Баҳор барои омӯзиши механизми чандир арзиши бузурги истинодӣ дорад.

0 муқаддима

болгаи чандир (подшипник)

^[1-2]

Бо такя ба деформатсияи чандирии воҳиди чандир барои интиқол ё табдил додани ҳаракат, қувва ва энергия, он дар ҷойгиркунии дақиқ ва дигар соҳаҳо васеъ истифода мешавад. Дар муқоиса бо подшипникҳои сахти анъанавӣ, ҳангоми гардиши ҳалқаи чандир лаҳзаи барқароршавӣ вуҷуд дорад. Аз ин рӯ, воҳиди гардонанда бояд моменти баромадро барои рондан таъмин кунад ва гардиши ҳалқаи чандирро нигоҳ дорад. болга фасењ сахтии сифр

^[3]

(Pivot flexural flexural sertness, ZSFP) як пайванди гардиши чандир аст, ки сахтии гардиши он тақрибан ба сифр баробар аст. Ин навъи ҳалқаи чандир метавонад дар ҳама гуна мавқеъ дар доираи инсулт бимонад, ки онро ҳалқаи чандири тавозуни статикӣ низ меноманд.

^[4]

, бештар дар чунин соҳаҳо, аз қабили грепперҳои чандир истифода мешаванд.

Дар асоси консепсияи тарҳрезии модулии механизми чандир, тамоми системаи ҳалқаи фасеҳи сифрро метавон ба ду зерсистемаи сахтгирии мусбат ва манфӣ тақсим кард ва системаи сифрии сахтиро тавассути мувофиқати сахтии мусбат ва манфӣ амалӣ кардан мумкин аст.

^[5]

. Дар байни онҳо, зерсистемаи мусбии сахтӣ одатан як ҳалқаи чандири зарбаи калон, ба монанди ҳалқаи чандири салиб-қамӣ мебошад.

^[6-7]

, болга фасењ камиш се-салиб умумӣ

^[8-9]

ва ҳалқаи ҳалқаи дарунӣ ва берунии болга фасењ

^[10-11]

Т. Дар айни замон, тадқиқот оид ба ҳалқаҳои чандир натиҷаҳои зиёде ба даст овардааст, аз ин рӯ, калиди тарҳрезии болгаҳои чандири сифрӣ мувофиқат кардан ба модулҳои мувофиқи манфии сахтгирии болгаҳо мебошад[3].

ҳалқаҳои чандири ҳалқаи дарунӣ ва берунӣ (Пивотҳои ҳалқаи дарунӣ ва берунӣ, IORFP) аз ҷиҳати сахтӣ, дақиқ ва тағирёбии ҳарорат хусусиятҳои олӣ доранд. Модули мувофиқи манфии сахтгирии манфӣ усули сохтмонии ҳалқаи чандири сифрро таъмин мекунад ва дар ниҳоят тарҳрезӣ, коркарди намуна ва озмоиши ҳалқаи чандирии бесахтиро анҷом медиҳад.

1 механизми пружинаи кран

1.1 Таърифи сахтгирии манфӣ

Таърифи умумии сахтии К ин суръати тағирёбии сарбории F-ро, ки элементи чандирӣ мебардорад ва деформатсияи мувофиқ dx мебошад.

K= dF/dx (1)

Вақте ки афзоиши сарбории элементи эластикӣ ба аломати афзоиши мувофиқи деформатсия муқобил аст, он сахтии манфӣ мебошад. Аз ҷиҳати ҷисмонӣ, сахтии манфӣ ба ноустувории статикии элементи чандирӣ мувофиқат мекунад

^[12]

.Механизмхои манфии сахтгирй дар сохаи мувозинати статикии чандир роли мухим мебозанд. Одатан, механизмҳои сахтгирии манфӣ дорои хусусиятҳои зерин мебошанд.

(1) Механизм миқдори муайяни энергияро захира мекунад ё ба деформатсияи муайян дучор мешавад.

(2) Механизм дар ҳолати ноустувории шадид қарор дорад.

(3) Вақте ки механизм каме халалдор мешавад ва аз мавқеи мувозинат берун мешавад, он метавонад қувваи калонтареро, ки дар як самт бо ҳаракат аст, барорад.

1.2 Принсипи сохти болга чандири сифр-сахтӣ

Халқаи чандирии сифрӣ метавонад бо истифода аз мувофиқати сахтгирии мусбат ва манфӣ сохта шавад ва принсип дар расми 2 нишон дода шудааст.

(1) Дар зери таъсири моменти соф ҳалқаҳои ҳалқаи дарунӣ ва берунӣ муносибати тақрибан хаттии кунҷи гардиш ва момент доранд, тавре ки дар расми 2а нишон дода шудааст. Махсусан, вақте ки нуқтаи буриш дар 12,73% дарозии қамиш ҷойгир аст, муносибати кунҷи момент ва гардиш хатӣ аст.

^[11]

, дар айни замон, лаҳзаи барқарорсозии Mpivot (самти ақрабаки соат) ҳалқаи чандир ба кунҷи гардиши подшипник алоқаманд астθ(ба муқобили ақрабаки соат) муносибат аст

Mpivot = (8EI/L)θ (2)

Дар формула Е модули чандирии мавод, L дарозии най ва I моменти инерцияи бахш мебошад.

(2) Мувофиқи модели сахтгирии гардиши ҳалқаҳои ҳалқаи дарунӣ ва берунӣ, механизми гардиши сахтии манфии он мувофиқ аст ва хусусиятҳои манфии сахтгирии он дар расми 2b нишон дода шудаанд.

(3) Бо назардошти ноустувории механизми манфии сахтгирӣ

^[12]

, сахтии ҳалқаи чандири сифрӣ бояд тақрибан сифр бошад ва аз сифр зиёдтар бошад, тавре ки дар расми 2c нишон дода шудааст.

1.3 Таърифи механизми пружинаи кран

Мувофиқи адабиёт [4], ҳалқаи чандири бесахтро тавассути ворид кардани пружаи қаблан деформатсияшуда байни ҷисми сахти ҳаракаткунанда ва ҷисми сахти собитшудаи ҳалқаи чандир сохтан мумкин аст. Барои ҳалқаи дарунӣ ва берунии ҳалқаи чандир дар расми нишон дода шудааст. 1, дар байни ҳалқаи дарунӣ ва ҳалқаи берунӣ пружа ворид карда мешавад, яъне механизмҳои пружинаи кранка (SCM) ҷорӣ карда мешаванд. Бо истинод ба механизми слайдери кранка, ки дар расми 3 нишон дода шудааст, параметрҳои алоқаманди механизми пружинаи кранка дар расми 4 нишон дода шудаанд. Механизми кранка-пружина аз кранка ва пружина иборат аст (сахтии кро муқаррар кунед). кунҷи ибтидоӣ кунҷи дохилшуда байни кранки AB ва пояи AC ҳангоми деформатсия нашудани пружа мебошад. R дарозии кранкро ифода мекунад, l дарозии пойгоҳро нишон медиҳад ва таносуби дарозии кранкаро ҳамчун таносуби r ба l муайян мекунад, ман .e. = р/л (0<<1).

Сохтмони механизми кранка-пружина муайян кардани 4 параметрро талаб мекунад: дарозии поя l, таносуби дарозии кранка, кунҷи ибтидоӣ ва сахтии пружа К.

Деформатсияи механизми пружинаи кранка дар зери фишор дар расми 5а, дар айни замон М

_&гамма;

Дар зери амал кранка аз мавкеи ибтидоии AB харакат мекунад

_Бета

ба AB рӯй оваред

_&гамма;

, дар ҷараёни ротатсияи, кунҷи дохил аз crank нисбат ба мавқеи уфуқӣ

_&гамма;

кунҷи кранка номида мешавад.

Таҳлили сифатӣ нишон медиҳад, ки кранка аз AB (мавқеи аввала, М & гамма; Сифр) ба AB0 (“нуқтаи мурда”ҷойгиршавӣ, М

_&гамма;

ба сифр баробар аст), механизми кран-пружина деформатсияи дорои хусусияти манфии сахтгири дорад.

1.4 Муносибати байни момент ва кунҷи гардиши механизми пружинаи кран

Дар расми. 5, моменти М & гамма; ақрабаки соат мусбат аст, кунҷи crank & гамма; ба муқобили ақрабаки соат мусбат аст ва сарбории лаҳзаи M дар зер моделсозӣ ва таҳлил карда мешавад.

_&гамма;

бо кунҷи кранка

_&гамма;

Муносибати байни раванди моделсозӣ андозагирӣ карда мешавад.

Тавре ки дар расми 5б нишон дода шудааст, муодилаи тавозуни моменти момент барои кранки AB & гамма номбар карда шудааст.

Дар формула Ф & гамма; кувваи баркароркунандаи бахор мебошад, г & гамма; Ф аст & гамма; ба нуктаи А. Фарз мекунем, ки таносуби ҷойивазкунӣ ва сарбории пружа аст

Дар формула, K сахтии баҳор аст (на ҳатман арзиши доимӣ),δ

x&гамма;

миқдори деформатсияи баҳор аст (кӯтоҳшуда ба мусбат),δ

x&гамма;

=|B

_Бета

C| – |B

_&гамма;

C|.

Навъи ҳамзамон (3)(5), лаҳзаи М

_&гамма;

бо кунҷ

_&гамма;

Муносибат аст

1.5 Таҳлили характеристикаҳои манфии сахтгирии механизми кран-пружина

Барои осон кардани тахлили характеристикахои манфии сахтгирии механизми кранка-пахш (лахзаи М.

_&гамма;

бо кунҷ

_&гамма;

Муносибат), тахмин кардан мумкин аст, ки пружа сахтии мусбати хаттӣ дорад, пас формулаи (4) метавонад аз нав навишта шавад.

Дар формула, Kconst доимӣ аз сифр бузургтар аст. Пас аз муайян кардани андозаи ҳалқаи чандир дарозии l-и поя низ муайян карда мешавад. Аз ин рӯ, бо назардошти он ки l доимӣ аст, формулаи (6)-ро метавон аз нав навишт

ки дар он Kconstl2 доимӣ аз сифр бузургтар аст ва коэффисиенти моменти м & гамма; як андоза дорад. Хусусиятҳои манфии сахтии механизми кранка-прушаро ​​тавассути таҳлили муносибати байни коэффисиенти моменти м ба даст овардан мумкин аст. & гамма; ва кунҷи гардиш & гамма.

Аз муодилаи (9) дар расми 6 кунҷи ибтидоии = нишон дода шудаастπ муносибати байни м & гамма; ва таносуби дарозии crank ва кунҷи гардиш & гамма;, & исин;[0,1, 0,9],& гамма;& исин;[0, π]. Дар расми 7 муносибати байни м нишон дода шудааст & гамма; ва кунҷи гардиш & гамма; барои = 0,2 ва гуногун. Дар расми 8 нишон дода шудааст =π Вақте ки, дар зери гуногун , муносибати байни м & гамма; ва кунҷ & гамма.

Тибқи таърифи механизми пружинаи кранка (қисми 1.3) ва формулаи (9), вақте ки k ва l доимӣ мебошанд, м. & гамма; Танҳо ба кунҷ алоқаманд аст & гамма;, таносуби дарозии кранк ва кунҷи ибтидоии кранк.

(1) Агар ва танҳо агар & гамма; ба 0 ё баробар астπ ё , м & гамма; ба сифр баробар аст; & гамма; & isin;[0, ],m & гамма; аз сифр зиёд аст; & гамма; & исин;[π], м & гамма; камтар аз сифр. & isin;[0, ],m & гамма; аз сифр зиёд аст; & гамма;& исин;[π], м & гамма; камтар аз сифр.

(2) & гамма; Вақте ки [0, ], кунҷи гардиш & гамма; зиёд мешавад, м & гамма; аз сифр то кунҷи нуқтаи гардиш меафзояд & гамма;0 арзиши максималии м-ро мегирад & гамма;макс ва баъд тадричан кам мешавад.

(3) Диапазони хоси сахтгирии манфии механизми пружинаи кран: & гамма;& исин;[0, & гамма;0], дар айни замон & гамма; зиёд мешавад (ба муқобили ақрабаки соат) ва моменти М & гамма; меафзояд (бо ақрабаки соат). Кунҷи нуқтаи гардиш & гамма;0 кунҷи максималии гардиши сахтии манфии механизми кранка-пружина ва & гамма;0 & исин;[0, ];м & gamma;max коэффисиенти максималии лаҳзаи манфӣ мебошад. Додашуда ва , ҳосили муодилаи (9) ҳосил мешавад & гамма;0

(4) кунҷи ибтидоӣ ҳамон қадар калонтар бошад, & гамма; калонтар 0, м

_{&гамма;макс}

калонтар.

(5) таносуби дарозӣ калонтар бошад, & гамма; хурдтар 0, м

_{&гамма;макс}

калонтар.

Аз чумла, =πХусусиятҳои сахтгирии манфии механизми пружинаи кран беҳтаринанд (диапазони кунҷи манфии сахтӣ калон ва моменти таъминшаванда калон аст). =πДар айни замон, дар шароити гуногун, кунҷи максималии гардиш & гаммаи сахтгирии манфии механизми пружинаи кранка; 0 ва коэффисиенти максималии моменти манфи м & гамма; Макс дар ҷадвали 1 оварда шудааст.

2 Сохтмони ҳалқаи чандири сифр-сахтӣ

Мутобиқати сахтии мусбат ва манфии 2.1 дар расми 9 нишон дода шудааст, n(n 2) гурӯҳҳои механизмҳои пружинаи параллелӣ дар атрофи гирду атроф баробар тақсим шуда, механизми сахтгирии манфиро бо ҳалқаҳои чандири ҳалқаи дарунӣ ва берунӣ мувофиқат мекунанд.

Бо истифода аз ҳалқаҳои чандири дарунӣ ва берунӣ ҳамчун зерсистемаи сахтгирии мусбӣ, ҳалқаи чандири бесахтӣ созед. Барои ноил шудан ба сахтии сифр, сахтии мусбат ва манфиро мувофиқат кунед

ҳамзамон (2), (3), (6), (11) ва & гамма;=θ, бори Ф & гамаи чашма ба даст овардан мумкин аст; ва ҷойивазкунӣδМуносибати x & гамма; аст

Мувофиқи банди 1.5, диапазони кунҷи манфии сахтии механизми пружинаи кран: & гамма;& исин;[0, & гамма;0] ва & гамма;0 & isin;[0, ], зарбаи ҳалқаи чандири сифрӣ бояд аз & гамма;0, I.e. пружина ҳамеша дар ҳолати деформатсия (δx&гамма;&не;0). Диапазони гардиши ҳалқаҳои ҳалқаи дарунӣ ва берунии ҳалқаҳои чандир аст±0,35 рад (±20°), содда кардани функсияҳои тригонометрӣ sin & гамма; ва cos & гамма; таври зерин

Пас аз соддагардонӣ, муносибати сарборӣ-ҷойнишинии пружа

2.2 Таҳлили хатогиҳои модели мувофиқати сахтгирии мусбат ва манфӣ

Хатогие, ки дар натиҷаи коркарди соддакардашудаи муодилаи (13) ба вуҷуд омадааст, баҳо диҳед. Мувофиқи параметрҳои коркарди воқеии ҳалқаи чандири сифр сахтӣ (Қисми 4.2): n = 3,l = 40мм, =π, = 0,2, E = 73 ГПа; Андозаҳои ҳалқаи дарунӣ ва берунии ҳалқаи фасеҳи қамиш L = 46mm, T = 0.3mm, W = 9.4mm; Формулаҳои муқоисавӣ (12) ва (14) муносибати ҷобаҷокунии сарборӣ ва хатогии нисбии пружинаҳои пеш ва пасро, ки дар расмҳои 10а ва 10б нишон дода шудаанд, содда мекунанд.

Чунон ки дар расми 10 нишон дода шудааст, & гамма; камтар аз 0,35 рад (20°), хатои нисбии дар натиҷаи коркарди соддакардашуда ба хати каҷи сарборӣ аз 2,0% зиёд нест ва формулаи

Табобати соддакардашудаи (13) метавонад барои сохтани болгаҳои чандирии бесахт истифода шавад.

2.3 Хусусиятҳои сахтгирии чашма

Фарз мекунем, ки сахтии пружа K аст, ҳамзамон (3), (6), (14)

Мувофиқи параметрҳои коркарди воқеии ҳалқаи чандири сифр сахтии сифр (Қисми 4.2), каҷи тағирёбии сахтии пружинаи K бо кунҷ & гамма; дар расми 11 нишон дода шудааст. Аз чумла, кай & гамма;= 0, К арзиши минималиро мегирад.

Барои роҳати тарҳрезӣ ва коркард, пружа пружинаи сахтии мусбати хатиро қабул мекунад ва сахтӣ Kconst аст. Дар тамоми инсулт, агар сахтии умумии ҳалқаи чандири сифр аз сифр зиёд ё ба сифр баробар бошад, Kconst бояд ҳадди ақали K-ро бигирад.

Муодилаи (16) арзиши сахтии пружинаи мусбии хатти ҳангоми сохтани ҳалқаи чандири сифр сахтгирист. 2.4 Таҳлили сифати сифр сахтӣ Муносибати сарборӣ ва ҷойгузинии ҳалқаи чандирии сохташуда аз рӯи сифр сахтӣ

Формулаи (2), (8), (16)-ро дар як вақт гирифтан мумкин аст

Барои арзёбии сифати сахтии сифр, диапазони камшавии сахтии ҳалқаи чандир пеш аз ва баъд аз илова кардани модули сахтгирии манфӣ ҳамчун коэффисиенти сифати сахтии сифр муайян карда мешавад.η

η Чӣ қадаре ки ба 100% наздик бошад, сифати сахтии сифр ҳамон қадар баландтар мешавад. Расми 12 1-η Муносибат бо таносуби дарозии кран ва кунҷи ибтидоӣ η Он аз шумораи n механизмҳои параллели кранка-пружина ва дарозии l пойгоҳ мустақил аст, аммо танҳо ба таносуби дарозии кран, кунҷи гардиш вобаста аст. & гамма; ва кунҷи ибтидоӣ.

(1) Кунҷи ибтидоӣ меафзояд ва сифати сахтии сифр беҳтар мешавад.

(2) Таносуби дарозӣ зиёд мешавад ва сифати сахтии сифр кам мешавад.

(3) Кунҷ & гамма; меафзояд, сифати сифри сахтгирї паст мешавад.

Бо мақсади беҳтар кардани сифати сифр сахтии сифр аз болга чандири сифр, кунҷи аввал бояд арзиши калонтар мегирад; таносуби дарозии кран бояд то ҳадди имкон хурд бошад. Дар баробари ин, аз рӯи натиҷаҳои таҳлил дар фасли 1.5, агар хеле хурд бошад, қобилияти механизми кранка-пружина барои таъмини сахтии манфӣ заиф хоҳад буд. Барои беҳтар кардани сифати бесахтии ҳалқаи чандири сифр, кунҷи ибтидоӣ =π, таносуби дарозии crank = 0,2, яъне, параметрҳои коркарди воқеии фасли 4.2 сифр дуруштӣ ҳалқа фасењ.

Аз рӯи параметрҳои коркарди воқеии ҳалқаи чандири сифрӣ (қисмати 4.2), муносибати момент-кунҷи байни ҳалқаҳои чандири ҳалқаи дарунӣ ва берунӣ ва ҳалқаи чандири сифрӣ дар расми 13 нишон дода шудааст; кам шудани дурушт коэффи-циенти сифати сифрй мебошадηМуносибат бо кунҷ & гамма; дар расми 14 нишон дода шудааст. Аз рӯи расми 14: Дар 0,35 рад (20°) диапазони гардиш, устувории болгаи чандири сифрӣ ба ҳисоби миёна 97% кам мешавад; 0,26 рад (15°) кунчхо, 95 фоиз кам мешавад.

3 Тарҳрезии пружинаи сахтии мусбати хатӣ

Сохтмони ҳалқаи чандири сифрӣ одатан пас аз андоза ва сахтии ҳалқаи чандир муайян карда мешавад ва он гоҳ сахтии баҳор дар механизми баҳори кранӣ баръакс мешавад, аз ин рӯ талаботи сахтгирӣ ва андозаи баҳор нисбатан сахт аст. Илова бар ин, кунҷи ибтидоӣ =π, аз расми 5а, хангоми гардиши болгаи чандири бесахтй пружина хамеша дар холати фишурда мешавад, яъне.“Пушти компрессорӣ”.

Сахтӣ ва андозаи пружинаҳои анъанавии фишурдасозиро дақиқ танзим кардан душвор аст ва аксар вақт дар барномаҳо механизми роҳнамо талаб карда мешавад. Аз ин рӯ, баҳоре пешниҳод карда мешавад, ки сахтӣ ва андозаи он метавонад фармоишӣ бошад——Ранги чашмаи баргешакли алмос. Ранги чашмаи баргешакли алмосшакл (расми 15) аз якчанд чашмаҳои баргешакли алмосшакл иборат аст, ки ба ҳам пайвастаанд. Он дорои хусусиятҳои тарҳи сохтории ройгон ва дараҷаи баланди мутобиқсозӣ мебошад. Технологияи коркарди он ба ҳалқаҳои чандир мувофиқ аст ва ҳарду бо буридани сими дақиқ коркард карда мешаванд.

3.1 Модели сарборӣ-ҷойгузинии ресмони пружинаи баргешаклшакл

Аз сабаби симметрияи чашмаи барги ромбшакл, чуноне ки дар расми 16 нишон дода шудааст, танҳо як чашмаи барг бояд таҳлили стрессро гузаронад. α кунҷи байни қамиш ва уфуқӣ аст, дарозӣ, паҳнӣ ва ғафсии най мутаносибан Ld, Wd, Td мебошанд, f - сарбории андозаи ягона ба пружаи барги ромб,δy – деформатсияи пружинаи барги ромбшакл дар самти y, ќувваи fy ва моменти m – сарбории эквивалентї ба нуги як най, fv ва fw – ќуввањои таркибии fy дар системаи координатаи wov.

Мувофиқи назарияи деформатсияи чӯби AWTAR[13], муносибати андозагирии ягонаи сарборӣ-ҷойнишинии як най

Аз сабаби муносибати маҳдудкунандаи ҷисми сахт дар камиш кунҷи охири най пеш аз деформатсия ва пас аз он ба сифр баробар аст, яънеθ = 0. Ҳамзамон (20)(22)

Муодилаи (23) модели муттаҳидсозии андозагирии сарбории барги ромбӣ мебошад. n2 пружинаҳои баргҳои ромбӣ пай дар пай пайваст карда шудаанд ва модели сарбории он аст

Аз формулаи (24), кайαВақте ки d хурд аст, сахтии риштаи пружинаи барге шакли алмосӣ дар зери андозаҳои маъмулӣ ва бори маъмулӣ тақрибан хаттӣ аст.

3.2 Санҷиши моделсозии унсурҳои ниҳоии модел

Санҷиши симулятсияи элементҳои ниҳоии модели ҷобаҷокунии сарбории баргешакли алмос анҷом дода мешавад. Бо истифода аз ANSYS Mechanical APDL 15.0, параметрҳои моделиронӣ дар ҷадвали 2 нишон дода шудаанд ва фишори 8 Н ба пружинаи баргешаклшакл истифода мешавад.

Муқоиса байни натиҷаҳои модел ва натиҷаҳои моделиронии муносибати сарбории баргҳои ромбӣ ва ҷобаҷогузории баҳор дар расми 2 нишон дода шудааст. 17 (ченаксозӣ). Барои чор пружинаи барги ромб бо кунҷҳои гуногуни майл, хатогии нисбии байни модел ва натиҷаҳои симулятсияи унсурҳои ниҳоӣ аз 1,5% зиёд нест. Дурустӣ ва дурустии модели (24) санҷида шуд.

4 Тарҳрезӣ ва озмоиши ҳалқаи чандири сифрӣ

4.1 Тарҳрезии параметри ҳалқаи чандири сифрӣ

Барои тарҳрезии ҳалқаи чандири сифрӣ, бояд аввал параметрҳои конструктивии ҳалқаи чандирро мувофиқи шароити хидмат муайян кунанд ва баъд параметрҳои дахлдори механизми пружинаро баръакс ҳисоб кунанд.

4.1.1 Параметрҳои ҳалқаи чандир

Нуқтаи буриши ҳалқаҳои ҳалқаи дарунӣ ва берунӣ дар 12,73% дарозии най ҷойгир шудааст ва параметрҳои он дар ҷадвали 3 нишон дода шудаанд. Агар ба муодилаи (2) иваз кунем, муносибати кунҷи гардиши момент ва гардиши ҳалқаҳои ҳалқаи дарунӣ ва берунӣ

4.1.2 Параметрҳои механизми манфии сахтгирӣ

Чунон ки дар расм нишон дода шудааст. 18, шумораи n-и механизмҳои пружинаро дар баробари 3 гирифта, дарозии l = 40 мм аз рӯи андозаи ҳалқаи чандир муайян карда мешавад. аз руи хулосаи кисми 2.4 кунчи ибтидой =π, таносуби дарозии кран = 0,2. Мувофиқи муодилаи (16) сахтии пружа (I.e. сатри баҳорӣ барге алмос) аст Kconst = 558,81 Н/м (26)

4.1.3 Параметрҳои сатри пружинаи барги алмос

аз ҷониби l = 40мм, =π, = 0,2, дарозии аслии пружа 48 мм ва деформатсияи максималӣ (& гамма;= 0) 16мм аст. Аз сабаби махдудиятхои сохт барои як пружинаи барги ромб ба вучуд овардани чунин деформатсияи калон душвор аст. Бо истифода аз чаҳор чашмаи барги ромбӣ пай дар пай (n2 = 4), сахтии як чашмаи барги ромб аст

Kd=4Kconst=2235,2 Н/м (27)

Мувофиқи андозаи механизми сахтгирии манфии (расми 18), бо назардошти дарозии най, паҳнӣ ва кунҷи майли найи чашмаи барги алмосшакл, камишро аз формулаи (23) ва формулаи сахтии (27) чашмаи барги алмосшакл Ғафсӣ. Параметрҳои сохтории чашмаҳои барги ромбӣ дар ҷадвали 4 оварда шудаанд.

сатҳи4

Хулоса, параметрҳои ҳалқаи чандири сифрӣ дар асоси механизми пружинаи кранӣ ҳама муайян карда шудаанд, ки дар ҷадвали 3 ва ҷадвали 4 нишон дода шудаанд.

4.2 Тарҳрезӣ ва коркарди намунаи ҳалқаи чандир аз сифр сахтӣ Барои усули коркард ва озмоиши ҳалқаи чандир ба адабиёт [8] муроҷиат кунед. ҳалқаи чандири сифр-сахтӣ аз механизми сахтгирии манфӣ ва ҳалқаи чандири ҳалқаи дарунӣ ва берунӣ дар мувозӣ иборат аст. Тарҳи сохторӣ дар расми 19 нишон дода шудааст.

Ҳам ҳалқаҳои ҳалқаи дарунӣ ва ҳам берунии чандир ва торҳои пружинаи баргшакли алмосӣ бо асбобҳои дақиқи симбурӣ коркард карда мешаванд. Халқаҳои ҳалқаи дарунӣ ва берунӣ дар қабатҳо коркард ва ҷамъ карда мешаванд. Расми 20 тасвири физикии се маҷмӯи ресмонҳои баргешакли алмосшакл аст ва расми 21 сахтии сифрии ҷамъшуда аст. Тасвири физикии намунаи ҳалқаи чандир.

4.3 Платформаи санҷиши сахтии гардиши ҳалқаи чандири сифрӣ Бо истинод ба усули санҷиши сахтии гардиш дар [8], платформаи санҷиши сахтии гардиши ҳалқаи чандири сифрӣ сохта шудааст, тавре ки дар расми 22 нишон дода шудааст.

4.4 Коркарди таҷрибавӣ ва таҳлили хатогиҳо

Сахтии гардиши ҳалқаҳои чандири ҳалқаи дарунӣ ва берунӣ ва ҳалқаҳои чандирии сифрӣ дар платформаи озмоишӣ санҷида шуд ва натиҷаҳои санҷиш дар расми 23 нишон дода шудаанд. Мувофиқи формулаи (19), ки дар расми 2 нишон дода шудааст, хати каҷравии сифати сифри сахтии ҳалқаи чандири сифриро ҳисоб кунед ва кашед. 24.

Натиҷаҳои санҷиш нишон медиҳанд, ки сахтии гардиши ҳалқаи чандири сифрӣ ба сифр наздик аст. Дар муқоиса бо ҳалқаҳои чандири ҳалқаи дарунӣ ва берунӣ, ҳалқаи чандирии бесахтӣ±0,31 рад (18°) сахтгирй ба хисоби миёна 93 фоиз кам шуд; 0,26 рад (15°), сахтгирй 90 фоиз кам мешавад.

Тавре ки дар расмҳои 23 ва 24 нишон дода шудааст, дар байни натиҷаҳои санҷиши сифати сахтии сифрӣ ва натиҷаҳои модели назариявӣ (хатои нисбӣ камтар аз 15%) фосилаи муайян мавҷуд аст ва сабабҳои асосии хатогӣ инҳоянд.

(1) Хатои намунавӣ, ки дар натиҷаи соддагардонии функсияҳои тригонометрӣ ба вуҷуд омадааст.

(2) Фриксия. Байни ресмони пружинаи барги алмос ва чоҳи васлкунӣ соиш вуҷуд дорад.

(3) Хатогии коркард. Дар хачми хакикии най ва гайра хатохо чой доранд.

(4) Хатогии васлкунӣ. Фосилаи байни сӯрохи насби ресмони пружинаи баргешакл ва чоҳ, холигии насби дастгоҳи платформаи санҷишӣ ва ғайра.

4.5 Муқоисаи кор бо ҳалқаи чандирии маъмулии сифр сахтӣ Дар адабиёт [4] ҳалқаи чандири сифрӣ аз рӯи сахтии сифр ZSFP_CAFP бо истифода аз чархи меҳвари печиш (CAFP), тавре ки дар расми 25 нишон дода шудааст, сохта шудааст.

Муқоисаи ҳалқаи чандири сифр-сахтии ZSFP_IORFP (расми 2). 21) ва ZSFP_CAFP (расми. 25) бо истифода аз ҳалқаҳои ҳалқаи дарунӣ ва берунии чандир сохта шудааст

(1) ZSFP_IORFP, сохтор зичтар аст.

(2) Диапазони кунҷи ZSFP_IORFP хурд аст. Диапазони кунҷӣ бо диапазони кунҷи худи ҳалқаи чандир маҳдуд аст; диапазони кунҷи ZSFP_CAFP80°, ZSFP_IORFP доираи кунҷи40°.

(3) ±18°Дар доираи кунҷҳо, ZSFP_IORFP сифати баландтари сахтии сифр дорад. Сатҳи миёнаи ZSFP_CAFP 87% ва сахтии миёнаи ZSFP_IORFP 93% кам карда мешавад.

5 хулоса

Бо назардошти ҳалқаи чандири ҳалқаҳои дарунӣ ва берунӣ дар зери моменти соф ҳамчун зерсистемаи сахтгирии мусбӣ, корҳои зерин барои сохтани ҳалқаи чандири сифрӣ анҷом дода шуданд.

(1) Механизми гардиши манфии сахтгириро пешниҳод кунед——Барои механизми пружинаи кранка модели (Формула (6)) барои тахлили таъсири параметрхои конструксия ба характеристикахои манфии сахтгирии он мукаррар карда шуда, доираи характеристикахои манфии сахтгирии он оварда шудааст (Чадвали 1).

(2) Бо мувофиќати сахтгирии мусбї ва манфї характеристикањои сахтии пружа дар механизми пружинаи кранка (муодилаи (16)) гирифта шуда, модели (муодилаи (19)) барои тањлили таъсири параметрњои сохторї муќаррар карда мешавад. механизми пружинаи кранка ба сифати сифр сахтии сифр ҳалқаи чандир Таъсир, аз ҷиҳати назариявӣ, дар доираи зарбаи мавҷудаи ҳалқаи чандири ҳалқаҳои дарунӣ ва берунӣ (±20°), ба хисоби миёна кам шудани сахтгирй ба 97 фоиз мерасад.

(3) Сахтии танзимшавандаро пешниҳод кунед“баҳор”——Барои муқаррар кардани модели сахтии он (Муодилаи (23)) ресмони пружинаи баргешакли алмосӣ таъсис дода шуд ва бо усули элементҳои ниҳоӣ санҷида шуд.

(4) Тарҳрезӣ, коркард ва озмоиши намунаи ҳалқаи фасеҳи паймон ба сифр сахтӣ анҷом дода шуд. Натиҷаҳои санҷиш нишон медиҳанд, ки: дар зери таъсири моменти пок,36°Дар доираи кунҷҳои гардиш нисбат ба ҳалқаҳои чандири ҳалқаи дарунӣ ва берунӣ, сахтии ҳалқаи чандири сифрӣ ба ҳисоби миёна 93% кам мешавад.

Халқаи чандирии сохташуда танҳо дар зери таъсири моменти соф аст, ки метавонад дарк кунад“сахтии сифр”, бе назардошти вазъияти борбардории мураккаб. Аз ин ру, дар шароити мураккаби сарборй сохтани болгахои чандири бесахтй дар маркази тадкикоти минбаъда мебошад. Илова бар ин, кам кардани соиш, ки ҳангоми ҳаракати ҳалқаҳои чандири сифрӣ вуҷуд дорад, як самти муҳими оптимизатсия барои ҳалқаҳои чандирии сифр сахтӣ мебошад.

маълумотномаҳо

[1] HOWELL L L. Механизмҳои мувофиқ [M]. Ню Йорк: Ҷон Уайли&Sons, Inc, 2001.

[2] Ю Ҷинҷун, Пей Сю, Би Шушен ва ғ. Пешрафти тадқиқот оид ба усулҳои тарҳрезии механизми ҳалқаи чандир [J]. Маҷаллаи Чин оид ба муҳандисии мошинсозӣ, 2010, 46 (13): 2-13. Чемпиони Y у jin, PEI X U, занги BIS, ETA то. Усули муосири тарҳрезии механизмҳои флексия [J]. Маҷаллаи муҳандисии мошинсозӣ, 2010, 46 (13): 2-13.

[3] МОРШ Ф М, Чорводор Ҷ Л. Тарҳрезии муштараки мутобиқати умумии сифрӣ [C]// Конфронсҳои байналмилалии тарроҳии ASME. 2010:427-435.

[4] MERRIAM E G, Howell L L. Муносибати ғайриандоза барои мувозинати статикии гардиши гардиш[J]. Механизм & Назарияи мошин, 2015, 84 (84): 90-98.

[5] HOETMER K, Woo G, Kim C, et al. Блокҳои бинокории манфии сахтӣ барои механизмҳои мувофиқи статикӣ: тарҳрезӣ ва озмоиш[J]. Маҷаллаи механизмҳо & Робототехника, 2010, 2 (4): 041007.

[6] ҶЕНСЕН БД, Хоуэлл Л. Моделсозии гардишҳои гардиши байни меҳвар[J]. Механизм ва назарияи мошин, 2002, 37 (5): 461-476.

[7] WITTRICK W H. Хусусиятҳои буришҳои буриш ва таъсири нуқтае, ки дар он тасмаҳо убур мекунанд[J]. Семоҳаи аэронавтика, 1951, II: 272-292.

[8] l IU l, BIS, yang Q, ETA. Тарҳрезӣ ва озмоиши гардишҳои сегонаи сегонаи умумибаҳорӣ, ки ба асбобҳои ултра дақиқ истифода мешаванд[J]. Баррасии асбобҳои илмӣ, 2014, 85 (10): 105102.

[9] Ян Қизи, Лю Ланг, Би Шушенг ва ғ. Тадқиқот оид ба хосиятҳои сахтгирии гардиши ҳалқаи чандирии умумӣшудаи се салиб най [J]. Маҷаллаи Чин оид ба муҳандисии мошинсозӣ, 2015, 51 (13): 189-195.

Янг Q ман калима, л IU Lang, BIS овоз, ETA. Тавсифи сахтгирии гардишии чархҳои сегона-кросс-паҳрии умумӣ[J]. Маҷаллаи муҳандисии мошинсозӣ, 2015, 51 (13): 189-195.

[10] l IU l, Zhao H, BIS, ETA. Тадқиқоти Муқоисаи иҷроишҳои сохтори топологияи буришҳои кросс-прингӣ[C]// ASME 2014 Конфронсҳои байналмилалии тарроҳии муҳандисӣ ва компютерҳо ва иттилоот дар конфронси муҳандисӣ, август 17–20, 2014, Буффало, Ню Йорк, ИМА. ASME, 2014 : V05AT08A025.

[11] l IU l, BIS, yang Q. Хусусиятҳои сахтгирии дохилӣ–чархҳои ҳалқаи берунӣ, ки ба асбобҳои ултра дақиқ истифода мешаванд[J]. АРХИВ Маҷаллаи Муассисаи муҳандисони мошинсозӣ Қисми C Маҷаллаи илми мошинсозӣ 1989-1996 (ҷилдҳои 203-210), 2017:095440621772172.

[12] SANCHEZ J A G. Меъёрҳои мувозинати статикии механизмҳои мувофиқ[C]// ASME 2010 Конфронсҳои байналмилалии тарроҳии муҳандисӣ ва компютерҳо ва иттилоот дар конфронси муҳандисӣ, август 15–18, 2010, Монреал, Квебек, Канада. ASME, 2010:465-473.

[13] AWTAR S, Sen S. Модели умумишудаи маҳдудкунанда барои флексияҳои чӯбҳои дученака: Формулаи энергияи шиддати ғайрихаттӣ [J]. Маҷаллаи тарҳи механикӣ, 2010, 132: 81009.

Дар бораи муаллиф: Би Шушенг (муаллифи вобаста), мард, соли таваллудаш 1966, доктор, профессор, рохбари докторй. Самти асосии тадқиқоти ӯ механизми комилан чандир ва роботи бионикӣ мебошад.