مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

متعادل سازی ایستایی سه مکانیزم صفحه ای موازی سه درجه آزادی 3-RRR, 3-PRR, 3-RPR و متعادل سازی ایستایی با وزن متغیر

نویسندگان
1 استادیار مهندسی مکانیک دانشکده علوم و فنون نوین دانشگاه تهران
2 دانشجو/ دانشگاه تهران
چکیده
تعادل ایستایی از ارزشمندترین روش‌های طراحی صنعتی به شمار می رود. این روش جهت متعادل سازی ایستایی سه مکانیزم متداول صفحه ای سه درجه آزادی در این مقاله مورد بررسی قرار گرفته است که در آن از فنر و ضد وزنه، که از متداول ترین روش های ایجاد تعادل ایستایی به شمار می روند، استفاده شده است. در این مقاله ابتدا با بیان تئوری های تعادل ایستایی بوسیله ی فنر و ضد وزنه و بررسی معادلات مربوطه، به معرفی طرح های پیشنهادی ایجاد تعادل ایستایی، در سه مکانیزم موازی صفحه ای سه درجه آزادی 3-RRR, 3-PRRو 3-RPR با وزن ثابت و سپس جرثقیل متعادل ایستایی سه درجه آزادی فضایی با وزن متغیر به کمک این روش ها و بهبود آن ها طراحی و معرفی شده است. به عنوان نمونه عملی، مدل سازی مکانیزم متعادل ایستایی 3-RRR در Adams به کمک فنر و ضد وزنه انجام و در نهایت ساخت این مکانیزم در مقاله اشاره شده است. جرثقیل از تعادل ایستایی بهره می برد و عملگر تنها لازم است که نیروی جابجایی ضد وزنه در صفحه XY را تامین نماید که مشخصا از نیروی لازم جهت جابجایی بار اصلی در راستای گرانش کمتر است. از مزایای این مکانیزم ها می توان به کاهش هزینه ساخت و بهره برداری، امنیت بیشتر و کاهش قدرت عملگرها اشاره نمود.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Static Balancing of Parallel Planar 3-DOF Mechanisms, 3-RRR, 3-PRR, 3-RPR and static balancing of variable weights

نویسندگان English

Mehdi Tale Masouleh 1
Mohammad Homayounpour 2
2 Student/ University of Tehran
چکیده English

Static balancing is one of the most valuable strategies in manufacturing and industrial designing. This paper deals with the static balancing of parallel mechanisms. Using counter-weights and springs, and their combination, are the most popular methods in this procedure. In this article, theories and formulas of static balancing, by considering the end-effector with constant-weight, using counter-weights and springs are addressed. As case studies, three 3-DOF planar parallel mechanisms, namely, 3-RRR, 3-PRR and 3-RPR with constant-weight are investigated. A static balanced 3-RRR is modeled and validated in Adams software and fabricated using a combination of spring and counter-weight. This mechanism is manufactured in Human and Robot Interaction laboratory (TaarLab). Moreover, a cable parallel 3-DOF mechanism using static balancing concept is designed for which variable weight is considered at the end-effector. The crane benefits from static balancing of variable weight that causes the power actuators just use in relocation the counter-weight in XY plane that is obviously less than the power needed to relocate the main load across the gravity direction. The advantages of these kinds of mechanisms consist in reducing manufacturing and operation price, increasing the safety and using less power in actuators.

کلیدواژه‌ها English

Static Balance
Parallel Mechanism
counter-weight
Spring
variable weight