نیروهای خارجی

نیروهای خارجی

ls2 (m)
k1 (N/m)
k2 (N/m)
با توجه به پارامترهای هندسی و مسیر در نظر گرفته شده در بالا، نیروها در محرکهای فنری و پیستونی محاسبه و در شکل 2-5 رسم شده است. همچنین، طول پیستون و طول قسمت کابلی در محرکهای فنری بر حسب زمان در شکل 3-6 نمایش داده شده است.

شکل 2-5: نیرو در محرکهای مکانیزم.
شکل 2-6: تغیرات طول پیستون و کابل در محرک فنری.
در مثال دوم، حرکت دورانی خالص صفحهی متحرک بررسی شده است. مسیر مورد نظر بصورت زیر در نظر گرفته شده است.
(2-56)
به طور مشابه، در مثال دوم نیرو در محرکها و تغیرات طول در بازوهای مکانیزم بر حسب زمان در شکلهای 2-7 و 2-8 رسم گردیده است.
شکل 2-7: نیرو در محرکهای مکانیزم.
شکل 2-8: تغیرات طول پیستون و کابل در محرک فنری.
آنالیز استاتیکی و دینامیکی مکانیزم تنسگریتی 3-UPS
3-1 مقدمه:
در این فصل، یک مکانیزم تنسگریتی فضایی جدید معرفی شده است. این مکانیزم با جایگزینی سه میله در تنسگریتی منشوری با سه محرک هیدرولیکی ارائه شده است و سه محرک مکانیزم سه درجه آزادی انتقالی مکانیزم را کنترل میکند و سه درجه آزادی دورانی مکانیزم به نحوی تغییر میکنند که انرژی پتانسیل مکانیزم مینیمم گردد در نتیجه موقعیت مکانیزم در حرکت بشدت به رفتار دینامیکی مکانیزم وابسته است.
از مهمترین ویژگیهای این مکانیزم نسبت بار به جرم بالا و اینرسی کم است و به دلیل وجود درجات آزادی اضافی در اثر اعمال نیروهای خارجی تغییر شکل میدهد، لذا از این مکانیزم میتوان به عنوان سنسور نیرو استفاده کرد. در این فصل، استاتیک مکانیزم بررسی شده و در حالت خاصی که از گرانش صرف نظر شده است حل تحلیلی ارائه گردیده است. همچنین، معادلات حرکت سیستم مذکور با استفاده از اصل کار مجازی بدست آورده شدهاند و با توجه به معادلات استخراج شده، حرکت مکانیزم شبیه سازی گردیده است. در مثالهای ارائه شده در این فصل، حرکت مکانیزم حول نقطهی تعادل مکانیزم بررسی گردیده و تغییرات زاویهای صفحهی متحرک در حین حرکت ربات مشخص شده و پایداری مکانیزم تایید شده است.
3-2 معرفی مکانیزم:
شکل 3-1 نمایشگر مکانیزم تنسگریتی مورد بررسی است. سه بازوی مکانیزم با محرک پیستونی زوج نقاط را به یکدیگر متصل میکنند و سه بازوی دیگر زوج نقاط را بیکدیگر متصل میکنند. از لحاظ ساختاری این مکانیزم مشابه ربات موازی استوارتز است که سه بازوی آن با سه فنر جایگزین شده است.
شکل3-1: مکانیزم تنسگریتی3-UPS.
همانطور که در شکل 3-2 نشان داده شده است دستگاه مختصات مرجع به مرکز هندسی مثلث در صفحهی ثابت، متصل شده است. در این دستگاه محور در جهت و محور در صفحهی پایهی ربات قرار گرفته است. همچنین دستگاه مختصات متحرک به مرکز هندسی مثلث به نحوی متصل شده است که محور در جهت و محور عمود بر صفحهی متحرک مکانیزم است.
شکل3-2: مکانیزم تنسگریتی3-UPS، (a) صفحهی ثابت، (b) صفحهی متحرک مکانیزم.

Share