Analiza dynamiki przekładni planetarnej dużej mocy z wykorzystaniem grafów przepływu mocy

• Autorzy: Drewniak, J. , Kopeć, J.
• Konferencja: Problemy Rozwoju Maszyn Roboczych (XXVII; 26-30.01.2014; Zakopane, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

EN

The paper contains kinematical and dynamical analysis of high power planetary gear of 2KH type. The analysis was performed using graphical methods: bond-graph and classical block diagram language. The nonlinear properties of the system were considered.

PL

Istnieje wiele metod modelowania i symulacji układów mechanicznych (napędzanych w różny sposób, np.hydrauliczny). Efektywne modelowanie przekładni i elementów transmisji w maszynach roboczych i ciężkich pojazdach wymaga uwzględnienia wielu zjawisk fizycznych oraz opracowania modeli wielu części i podzespołów konstrukcyjnych. Zastosowana przez autorów metoda grafów przepływu mocy (zwana również metodą grafów wiązań) spełnia wyżej wymienione wymagania. Metoda służy do opisu układów dynamicznych, posługuje się zestawem zmiennych uogólnionych pogrupowanych w pary, umożliwiających wykorzystanie analogii pomiędzy podukładami mechanicznymi, elektrycznymi, hydraulicznymi i innymi. Iloczyn odpowiedniej pary zmiennych uogólnionych daje moc, stąd nazwa metody. Otrzymany model w postaci grafu zorientowanego może być dalej używany do otrzymania modelu zjawisk fizycznych zachodzących w urządzeniu w postaci układu równań różniczkowych pierwszego rzędu (ODE) lub układu równań algebraiczno-różniczkowych (DAE), który to układ można potem rozwiązywać, w zależności od rozmiarów i postaci układu równań metodami analitycznymi i numerycznymi.Istnieje ponadto łatwa metoda konwersji gradu wiązań do schematu blokowego, co umożliwia wykorzystanie gotowego oprogramowania np.Matlab/Simulink lub Scilab. Istotna dla inżyniera, użytkownika metody jest możliwość przekształcania i upraszczania grafu przepływu mocy (podobnie jak upraszcza się modele w postaci schematów blokowych), co prowadzi do znacznej redukcji rozmiarów modelu, a tym samym zmniejsza się rozmiar otrzymanego modelu matematycznego, a ewentualna konwersja na schemat blokowy staje się prostsza. Metoda umożliwia uwzględnienie nieliniowości zjawisk fizycznych oraz nieliniowości geometrycznych. Obecnie wraz z rozwojem oprogramowania umożliwiającego budowę modeli w postaci grafów przepływu mocy, metodę zalicza się do graficznych języków programowania wysokiego poziomu. W pracy będą przedstawione obliczenia dynamiki przekładni planetarnej 2KH dużej mocy przeznaczonej do kombajnów górniczych i maszyn budowlanych. Na rys.1.przedstawiono graf wiązań przekładni, na którego podstawie generuje się równania dynamiki układu.

Słowa kluczowe

PL

układ mechaniczny; przekładnia planetarna; metoda grafów wiązań

EN

mechanical system; planetary gear; bond graph method

• Czasopismo: Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska
• Rocznik: 2014
• Tom: z. 103
• Strony: 51--52
• Opis fizyczny: Bibliogr. 3 poz., rys.

Twórcy

autor

Drewniak, J.

• Akademia Techniczno-Humanistyczna Bielsko-Biała,

autor

Kopeć, J.

• Akademia Techniczno-Humanistyczna Bielsko-Biała,

Bibliografia

• BROWN F.T.: Engineering System Dynamics: A Unified Graph-Centered Approach, Mar¬cel Dekker, New York Basel 2001.
• DREWNIAK J., KOPEĆ J., ZAWIŚLAK St.: Analysis of automatic automotive gear boxes by means of versatile graph-based methods, Advances in mechanisms design: proceedings of TMM 2012, ed.Jaroslav Beran, Mechanisms and Machine Science Vol.8, Heidelberg, New York, London Springer 2012.s.81–86.
• WOJNAROWSKI J., KOPEĆ J., ZAWIŚLAK St.: Gears and graphs, Journal of Theoretical and Applied Mechanics 2006, Vol.44 No.1 s.139–162.