Как да проектирате интелигентна времева диаграма за вашата машина (Проектиране на машиностроенето)

Инженерите по механичен дизайн, които трябва да направят машина или да модифицират машината, обикновено се занимават с проектиране на времева диаграма на свързани движения между всяка част в машината. Времевата диаграма е полезен инструмент за дизайнера не само за да види как всяка част от машината работи заедно, но и да види възможността за подобряване на движението на машината чрез „припокриване“ на движение. Ако проектираме времевата диаграма, използвайки старомоден стил на роботи, както виждате във филмите, ще загубим времето в чакане друга част да завърши движението си първа. Ако помислим за движението на ръката на човека при пренасяне на обекта, ще видим, че той няма да действа като робот. Можем да видим някои припокривания. Например, ако прехвърлим пръчка от дясна ръка в лява ръка, ще видим, че лявата ръка се затваря малко вече, когато дясната ръка премести пръчката в лявата ръка. Лявата ръка няма да се отвори широко и да изчака пръчката да я достигне и след това да се затвори, защото не е естествено. Ако използваме същия подход за проектиране на времевата диаграма на машината, ще получим по-плавно движение на съответните части.

Защо припокриващото движение дава по-плавно движение на частите?

Да приемем, че използваме гърбичен профил с циклоидно движение, за да преместим детайла. Така че първо трябва да получим формулата за изчисляване на максималното ускорение на профил на циклоидната гърбица. Ако скоростта на машината е н (бр/ч) и ъгълът на индексиране (градус) е Бм, времето за индексиране (втора) tm може да се изчисли по следния начин.

Време на цикъла (сек) = 3600/N

Време за индексиране tm (сек) = (Bm/360) x Време на цикъла = (Bm/360) x (3600/N)

Следователно времето за индексиране tm (сек) = 10Bm/N

Профилът на гърбицата с циклоидно движение има уравнението на изместване, както следва.

h = hm x [t/tm- 1/(2 x 3.141592654) x sin(2 x 3.141592654 x t/tm)]

където: hm = максимално изместване (m) и tm = време за индексиране (s)

Можем да получим уравнение на скоростта чрез диференциране.

v = dh / dt = hm x [1/tm – (2 x 3.141592654)/(2 x 3.141592654 x tm) x cos(2 x 3.141592654 x t/tm)]

v = hm/tm x [1 – cos(2 x 3.141592654 x t/tm)]

Тогава ускорението е както следва.

a = dv/dt = hm/tm x [0 – (-2 x 3.141592654/tm) x sin(2 x 3.141592654 x t/tm)]

a = 2 x 3,141592654 x hm/tm^2 x sin(2 x 3,141592654 xt/tm)

Максималното ускорение (амплитуда) се получава, когато sin(2 x 3,141592654 xt/tm) = 1 или -1. Следователно амплитудата на максималното ускорение е както следва. amax = 2 x 3,141592654 x hm/tm^2

От горните изводи можем ясно да видим, че ускорението е обратно пропорционално на квадрата на времето за индексиране. Тъй като времето за индексиране ™ е пропорционално на ъгъла на индексиране (Bm), тогава максималното ускорение също е обратно пропорционално на квадрата на индексиращия ъгъл. Това означава, че ако можем да увеличим ъгъла на индексиране с два пъти, максималното ускорение ще намалее с коефициент четири!! И можем да направим това, като поставим повече припокриващи се движения в дизайна на времевата диаграма. Прочетете повече подробности за това как да проектирате по-интелигентна времева диаграма на http://mechanical-design-handbook.blogspot.com/.

Empfohlene Artikel

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert