تحلیل نیرویی ربات ماشین ابزارموازی چهار درجه آزادی

مبنای طراحی سازه و بدنه دستگاهها به ویژه ماشین­های ابزار با ساز و کار موازی، محاسبه تغییر شکلهای بدنه به علت اعمال نیروهای ماشینکاری به آن می باشد. در این مقاله، تحلیل نیرویی و تغییرشکل­های جزئی ناشی از نیروهای خارجی یک سازوکار موازی جدید با چهار درجه آزادی که سه درجه آزادی آن انتقالی و یک درجه آزادی چرخشی می باشد، برای انتخاب مقاوم­ترین سازه مطالعه شده است. در ابتدا تحلیل سینماتیکی سازوکار به عنوان پایه 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 گشتاور های خارجی وارد بر آن محاسبه شده است. سپس به منظور تایید روابط نیرویی مکانیزم و نتایج برنامه محاسباتی نوشته شده در محیط MATLAB، سازه مکانیزم با استفاده از تحلیل اجزاء محدود در نرم­افزار ANSYS شبیه سازی شده و نتایج تحلیل تئوری با نتایج به دست آمده از روش شبیه­سازی مقایسه شده است. نتایج این مقایسه، صحت تحلیل­های انجام شده را تائید و کارآمدی آنرا در طراحی دستگاه حاضر نشان می­دهد.

Keywords:

سازوکار موازی , سینماتیک , تحلیل سفتی , تحلیل نیرویی