Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analysis of the 2D motion of a monolith platform mechanism

Czyrnek Mikołaj, Tora Grzegorz

Technical Transactions

|

2020

|

Vol. 117, iss. 1

art. no. e2020040

EN

This paper summarises the results of motion analysis of a platform mechanism with a monolith design. A four-link planar mechanism was engineered in which the platform positioning is effected via one passive link and two eccentric links actuated by stepper motors. The prototype of the device was fabricated following a computation procedure based on the classical mechanism and machine theory and FEM calculations. Testing performed on the model and on the real device revealed the presence of two points on the platform for which the resultant of two independent perpendicular displacements implemented by two stages can be obtained for small values of angular displacement.

PL

Artykuł zawiera wyniki badań ruchu mechanizmu platformowego wykonanego w technologii monolitu. Zaprojektowano i wykonano czteroogniwowy mechanizm płaski, w którym platforma jest pozycjonowana przez jedno ogniwo bierne oraz przez dwa ogniwa mimośrodowe poruszane silnikami krokowymi. Po wstępnych obliczeniach klasycznego modelu tmm mechanizmu i następnie obliczeniach MES wykonano prototyp urządzenia. Badania modelowe i rzeczywistego obiektu wykazały, że na platformie znajdują się dwa punkty, w których można składać dla małych przemieszczeń kątowych dwa niezależne, prostopadłe przemieszenia pochodzące od napędów.

2

Dimensional synthesis of active suspension cab mechanism links

Brewczyński D., Tora G.

Journal of KONES

|

2013

|

Vol. 20, No. 4

47--53

EN

One of the directions of the heavy duty machine is the operator cabin construction, which provides a high level of comfort. Adequate control of active suspension drives can reduce low frequency and large amplitude vibrations occurring in a number of cabin degrees of freedom. The main link of the mechanism is the platform with cab suspended on two rockers and one actuator. Article proposes methods for determining the length of suspension arms, the width of the platform and centres of the joints, which are connected to the suspension. It has been proved for the flat case that if the momentary centre of rotation of the platform relative to the machine frame is located inside the road roughness zone is a single drive can effectively reduce transverse vibration and angle vibration around the longitudinal machine axis. Further conditions that determine links size are to prevent from peculiar positions, to avoid collision between cab wall and suspension joints. Presented relations between the height of the waist rough roads, wheelbase machine, cab mounting height on the machine and the dimensions of the link suspension mechanism. Presented dimensional calculation results cab suspension links dedicated to Caterpillar 924 GZ loader. Assuming the vertical driving cab calculated inaccuracy of its transverse displacements. Presented the results showing influence of the cab assembly height on the cabin mounting links dimensions.

3

Simulations of the active cab suspension

Tora G.

Journal of KONES

|

2012

|

Vol. 19, No. 1

455-464

EN

In the context of growing ergonomic concerns and pressing competition on the market, designing machines and vehicles offering a better operator comfort has become a major trend in development of heavy-duty machines and vehicles. During the ride over the rough terrain, the cab is subjected to excitations in the form of low frequency and high-amplitude vibration. This study investigates the vibration reduction strategy whereby the machine structure should incorporate an active suspension of the cab. An actuating mechanism is incorporated, connected to the machine frame and the cab, and placed in between. The main system component is a mobile platform to which the cab is attached. Respective drives set in motion the passive links in the actuating mechanism. The drives are equipped with cylinders capturing the instantaneous velocities derived in the control sub-system. The machine frame, subjected to kinematic excitations, performs a movement in space, which has to be measured with a set of sensors to support the control process. Basing on the measured movements of the machine frame, the control sub-system calculates the realtime values of the anticipated load and the required drive velocities. This study focuses on the development of a mechanical model of the actuating mechanism operating in several degree of freedom options. Solving the direct and inverse problems involving the position and velocity of the mechanism allows the Jacobean matrix to be applied in Newton-Euler’s equations. The purpose of the active suspension system is to stabilise the cab in the vertical position and to reduce its lateral vibrations and seat vibrations in the vertical. This study summarises the results of simulations performed to evaluate the system's performance and its power demand.

4

Study operation of the active suspension system of a heavy machine cab

Tora G.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2010

|

Vol. 48 nr 3

715-731

EN

This study is a part of research on active suspension systems of cabs in heavymachines and trucks, used for suppressing low-frequency and large- amplitude vibrations. The suspension system incorporates two platform mechanisms placed one upon the other. The lower mechanism is responsible for maintaining the cab in the vertical position whilst the upper mechanism controls the cab movements in the vertical direction. Motion of the cab is described using versors associated with the mechanism links. Relationships are derived that yield the instantaneous velocities of the drives that lead to reduction of the cab vibrations in selected DOFs. The procedure is shown for calculating the loads acting on the drives of the active suspension during the specified movement of the machine frame. The mathematical model is further utilised in simulations of the suspension operation.

PL

Artykuł stanowi etap prac dotyczących aktywnego zawieszenia kabiny maszyny roboczej, służącego do redukcji drgań niskoczęstotliwościowych o dużej amplitudzie. Zawieszenie składa się z dwóch mechanizmów platformowych umieszczonych jeden na drugim. Dolny mechanizm jest odpowiedzialny za utrzymanie kabiny w pionie. Górny mechanizm odpowiada za ruch kabiny w kierunku pionowym. Do opisu ruchu wykorzystano wersory związane z ogniwami mechanizmu. Wyprowadzono zależności na chwilowe prędkości napędów, powodujących redukcję drgań kabiny maszyny w wybranych stopniach swobody. Przedstawiono sposób obliczania obciążeń napędów aktywnego zawieszenia kabiny dla znanego ruchu ramy maszyny. Na podstawie matematycznego modelu wykonano symulacje pracy zawieszenia.

5

Applications of platform mechanisms with 6 DOF in active vibration control systems.

Tora G.

Archive of Mechanical Engineering

|

2002

|

Vol. XLIX, nr 2

179-192

EN

The paper introduces a new design of the platform mechanism with 6 DOF. The platform is supported on three active legs, each equipped with two rotating drives. The mechanism can be used in active vibration control systems. The values of drive angular velocities are precisely controlled, so that the transmission of the base vibration onto the platform could be minimal. The values of drive torques to be generated are determined. The mechanism was modelled using the Working Model(R) 3D. The effects of active vibration control are also presented.

PL

Artykuł zawiera propozycję nowej struktury mechanizmu platformowego o 6 stopniach swobody. Platforma tego mechanizmu jest podparta na ruchomej ramie trzema aktywnymi podporami, każda zawierająca po dwa napędy obrotowe. Mechanizm ten zastosowano do układu aktywnej redukcji drgań. Wykorzystując współrzędne wersorów związanych z ogniwami mechanizmu sformułowano układ osiemnastu równań algebraicznych położenia mechanizmu. Wprowadzono macierz jakobianową przekształcenia prędkości ramy w prędkości obrotowe napędów oraz macierz przekształcającą obciążenia przyłożone do platformy w momenty napędów. Wyznaczono wartości prędkości kątowych oraz momentów, które powinny być realizowane przez napędy, aby zminimalizować przenoszenie drgań podstawy na platformę. Wykonano model mechanizmu w programie Working Model 3D. Do wywołania drgań ramy zastosowano mechanizm platformowy Stewarta, w którym liniowe prędkości siłowników zmieniają się harmonicznie. Przedstawiono wyniki pracy układu aktywnej redukcji drgań w postaci wykresów przyspieszeń ramy i platformy oraz przedstawiono przebieg momentów napędów.