Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1393
5
1
gregorian
2014
8
1
14
5
online
1
fulltext
fa
طراحی نرم بهینه یک مکانیزم صفحه ای برای کاهش اثرات نامطلوب لقی مفصل
Optimal Compliant Design of a Planar Linkage for Decreasing the Undesirable Effects of Joint Clearance
وجود لقی در یک مفصل بدلیل ایجاد حرکت نسبی بین اعضا و تلرانس¬های موجود در مرحله ساخت، امری اجتناب¬ناپذیر است. بدیهی است که در صورت وجود لقی در یک مفصل لولایی، یک درجه آزادی غیرقابل کنترل به مکانیزم افزوده می¬شود که می¬تواند منبع ایجاد خطا باشد. همچنین وجود سایش و پس¬زنی در مفصل، موجب افزایش لقی و در نتیجه کاهش دقت و تکرارپذیری خواهد شد. لقی را می¬توان با فرض تماس دائم بین دو عضو، به عنوان یک عضو مجازی بدون جرم مدل کرد. در این مقاله روشی ارائه شده تا بتوان اثرات نامطلوب لقی را به حداقل کاهش داد. استفاده از مفاصل نرم، یکی از راه¬کارهای تحقق این امر است. به منظور بهبود عملکرد دینامیکی مکانیزم چهارمیله-ای، دو مفصل لولایی مکانیزم که محدوده دوران کمتری دارند، با مفاصل نرم جایگزین شده¬اند. برای مدل¬سازی مفاصل نرم از مدل شبه جسم صلب (PRBM) استفاده شده است که در آن مفاصل نرم با فنرهای پیچشی مدل می¬شوند. سفتی مفاصل نرم با استفاده از الگوریتم بهینه¬سازی و تابع هدف مناسب، بهینه¬سازی می¬شوند. برای بهینه¬سازی نیز از روش ازدحام ذرات (pso) استفاده شده است. با استفاده از یک مثال عددی و نتایج بدست آمده، مشخص شده است که استفاده از مفاصل نرم در یک مکانیزم می¬تواند موجب کاهش تغییرات زاویه لقی و در نهایت بهبود عملکرد دینامیکی آن شود.
In practice, clearances in the joints are inevitable due to tolerances and defects arising from design and manufacturing. It is well-known that in the presence of clearance at one joint, the linkage gains an additional uncontrollable degree of freedom which is the source of error. Moreover, these joints undergo wear and backlash, resulting in poor accuracy and repeatability, and so cannot be used in precision mechanisms. The model of continuous contact is used for clearance model. Therefore, joint clearance was modeled as a small link with the length equals to the clearance. In this paper, a method is proposed to alleviate the undesirable effects of joints clearances. This improvement implemented using compliant joints. The compliances are introduced locally in the form of flexural hinges at the two oscillating revolute joints of a four-bar crank-rocker linkage. pseudo-rigid body model is used for modeling the flexures. An optimum design of the flexural hinge for minimum objective function is deduced and used to modify the conventional mechanism. The PSO method is used for optimization process. An example is included in which we show that introduction of compliance will modify the dynamics performances of the linkage.
مفاصل نرم,لقی,بهینه سازی
compliant joints,clearance,Optimization
55
62
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-1000-8111&slc_lang=fa&sid=15
seyyed mojtaba
varedi koulaei
سید مجتبی
واردی کولایی
100319475328460052003
100319475328460052003
No
دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل
Hamid Reza
Moahmmadi
حمید رضا
محمدی دانیالی
100319475328460052008
100319475328460052008
Yes
دانشیار مهندسی مکانیک / دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل
Morteza
Dardel
مرتضی
دردل
100319475328460052004
100319475328460052004
No
دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل
Alireza
Fathi
علیرضا
فتحی
100319475328460052007
100319475328460052007
No
دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل