Vibrational analysis of mechanisms with regard to accuracy of link machining

• Autorzy: Hać M. , Kiszka K.

Warianty tytułu

PL

Analiza drgań mechanizmów w zależności od dokładności wykonania członów

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper the dynamic analysis of planar slider-crank mechanism is studied. The machining tolerance of links is taken into account. The influence of different cross-section area within the assumed tolerance on the dynamic behavior of mechanism’s connection rod is investigated. For vibration analysis of links the finite element method is used with Bernoulli-Euler beam elements. The calculation were conducted for nominal dimensions of the cross section of the crank and for the two cases for connecting rod: 1) for the maximal stiffness and 2) for the minimal stiffness obtained within the given tolerance. The results of analysis show that the changes in dynamic response for different cross-sectional area of mechanism links, within the assumed tolerance of machining, can be quite significant and should be considered in design of high-speed precise mechanisms and manipulators.

PL

W pracy przedstawiono analizę dynamiczną mechanizmu korbowo-wodzikowego dla dwóch różnych przypadków dokładności wykonania członów. Przeprowadzono dyskusję położenia możliwych pól tolerancji wymiarów zarówno w przekroju poprzecznym członów jak i na kierunku osiowym (wzdłużnym). Do opisu ruchu mechanizmu wykorzystano metodę elementów skończonych z zastosowaniem płaskich elementów belkowych Eulera. Obliczenia przeprowadzono dla dwóch przypadków wykonania członów: 1) o największej sztywności, oraz 2) o najmniejszej sztywności (dla założonej dokładności wykonania członów). Wyniki analizy wykazały, że w granicach przyjętego pola tolerancji odpowiedź dynamiczna wykazuje duże różnice i nie może być pominięta w przypadku analizy mechanizmów szybkoobrotowych wykonanych z materiałów lekkich.

Słowa kluczowe

EN

dynamic analysis; slider-crank mechanism; vibration analysis; Bernoulli-Euler beam

PL

mechanizm korbowo-wodzikowy; analiza wibracji; metoda elementów skończonych; belka Bernoulliego-Eulera

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Logistyka
• Rocznik: 2014
• Tom: nr 6
• Strony: 4422--4428
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys., wykr., pełny tekst na CD3

Twórcy

autor

Hać M.

• Politechnika Warszawska, Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych, ul. Narbutta 84, 02-524 Warszawa, tel. [phone]

autor

Kiszka K.

• Politechnika Warszawska, Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych, ul. Narbutta 84, 02-524 Warszawa, tel. [phone]

Bibliografia

• 1. Hać M., “Influence of static and dynamic deflection of shaft pins on strength parameters of toothed gear”, Machine Dynamic Problems, Vol.29, No 1, 2005
• 2. Hać M., Dynamic analysis of flexible mechanisms by finite element method, Machine Dynamics Problems 14, 1996.
• 3. Hać M., Kiszka K., “Positioning of Manipulator’s Tip with Regard to Accuracy of Link Machining”, Machine Dynamics Research, Vol. 35 (2011), 108-120
• 4. Kiszka K. New approach to tolerancing of linear sizes based on ISO 286, Mat. XVIII Francusko-Polskie Seminarium Mechaniki (in Polish), 79-86, 2010.
• 5. Turcic, D.A. and Midha, A., Generalized Equations of Dynamic Analysis of Elastic Mechanism Systems. Part I and II, ASME Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control, 106 (1984), p.243–254.