تحلیل نیرویی ربات ماشین ابزارموازی چهار درجة آزادی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

2 کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

چکیده

مبنای طراحی سازه و بدنة دستگاهها به ویژه ماشین­های ابزار با ساز و کار موازی، محاسبة تغییر شکلهای بدنه به علت اعمال نیروهای ماشینکاری به آن می‌باشد. در این مقاله، تحلیل نیرویی و تغییرشکل­های جزئی ناشی از نیروهای خارجی یک سازوکار موازی جدید با چهار درجة آزادی که سه درجه آزادی آن انتقالی و یک درجه آزادی چرخشی می‌باشد، برای انتخاب مقاوم­ترین سازه مطالعه شده است. در ابتدا تحلیل سینماتیکی سازوکار به عنوان پایة تمامی محاسبات انجام شده و سپس روابط نیرویی مکانیزم که توزیع نیرو در اجزای مختلف سازوکار را مشخص می­­کند، با روش تعادل اصل کار مجازی به دست آمده است. تغییر شکل کلی سکوی متحرک و عملگر نهایی مکانیزم که اسپیندل ماشین­ابزار به آن متصل می­باشد، در اثر نیروها و گشتاور‌های خارجی وارد بر آن محاسبه شده است. سپس به منظور تأیید روابط نیرویی مکانیزم و نتایج برنامة محاسباتی نوشته شده در محیط MATLAB، سازة مکانیزم با استفاده از تحلیل اجزاء محدود در نرم­افزار ANSYS شبیه‌سازی شده و نتایج تحلیل تئوری با نتایج به دست آمده از روش شبیه­سازی مقایسه شده است. نتایج این مقایسه، صحت تحلیل­های انجام شده را تأئید و کارآمدی آنرا در طراحی دستگاه حاضر نشان می­دهد.

کلیدواژه‌ها