تحلیل سرعت مکانیزم چهار لینکی در Adams

در پست قبلی با عنوان “مدلسازی مکانیزم چهار لینکی در Adams” درباره نحوه طراحی این مکانیزم صحبت کردیم و در نهایت نیز طرح شکل ۱ را ایجاد در محیط view ایجاد کردیم. در این مطلب در مورد چگونگی تعریف سرعت دورانی برای مکانیزم و همچنین تحلیل سرعت و حرکت در اتصالات مکانیزم چهار لینکی صحبت می‌کنیم.

مکانیزم چهار لینکی چرخشی- نوسانی در محیط Adams
شکل ۱ – مکانیزم چهار لینکی چرخشی- نوسانی در محیط Adams

تعریف حرکت برای یک اتصال

برای تعریف حرکت در محیط view نرم‌افزار آدامز می‌توان از امکانات زبانه Motions استفاده کرد. در این زبانه برای ایجاد حرکت دورانی از ابزارهای بخش Joint Motions، مطابق شکل ۲ بر روی آیکون Rotational Joint Motion کلیک کنید (۱) تا بخش تنظیمات آن در کنار محیط کاری باز شود. سرعت آن را برابر با مقدار پیش‌فرض ۳۰ قرار دهید (۲).

شکل ۲ – تنظیمات ایجاد حرکت اتصال دورانی در Adams – Rotational Joint Motion
  • نکته: واحد پیش‌فرض برای سرعت با توجه به انتخاب سیستم MMKS در ابتدای طراحی مدل، بر اساس درجه بر ثانیه (deg/s) است.

پس از تنظیم مقدار سرعت، نشانگر موس را در محیط کاری به موقعیت اتصال اول (بین لینک ۲ و زمین) در نقطه O_2 ببرید. پس از ظاهر شدن نام اتصال مربوطه (JOINT_1) کلیک کرده تا این سرعت برای این اتصال تعریف شود (شکل ۳).

Motion  برای Joint
شکل ۳ – Motion ایجاد شده برای Joint نقطه O_2

تا این مرحله از مدلسازی مکانیزم، تمامی قیود تعریف ایجاد شدند. همچنین برای لینک ۲ حرکت دورانی مشخصی به عنوان ورودی شد. در بخش بعدی در رابطه با شبیه‌سازی حرکت صحبت می‌کنیم.

شبیه‌سازی حرکت مکانیزم چهار لینکی در Adams

برای شبیه‌سازی حرکت مکانیزم، مطابق شکل ۴، در زبانه Simulation از بخش ابزارهای Simulate بر روی آیکون Run an Interactive Simulation کلیک کنید (۱) تا پنجره Simulation Control باز شود. در این پنجره مقدار End Time را به عنوان زمان شبیه‌سازی برابر ۳۰ ثانیه قرار دهید و Steps یا بخش‌های زمانی را برابر ۲۰۰ تنظیم کنید (۲).

شکل ۴ – فراخوانی پنجره کنترل شبیه‌سازی در Adams – Simulation Control

بر روی آیکون View Fit. کلیک کنید (شماره ۵ در شکل ۴) تا نمای کامل مکانیزم را ببنید، سپس دکمه Run را بزنید.

درصورتی که تمامی مراحل مدلسازی را مطابق با آموزش طی کرده باشید، حرکت مکانیزم به صورت دوران کامل لینک ۲ و نوسان لینک ۴ خواهد بود.

پس از اتمام شبیه‌سازی بر روی دکمه Reset کلیک کنید (شماره ۴ در شکل ۴) تا مکانیزم به حالت اولیه خود برگردد.

حرکت مکانیزم چهار لینکی چرخشی- نوسانی در نرم‌افزار Adams
شکل ۵ – حرکت مکانیزم چهار لینکی چرخشی- نوسانی در نرم‌افزار Adams

بررسی سرعت‌ها

پس از اینکه شبیه سازی برای یک دور کامل انجام شد، می‌توان برای بررسی سرعت‌ها اقدام کرد. در پنجره Simulation Control بر روی آیکون Plotting کلیک می‌کنیم تا محیط Adams PostProcessor فراخوانی شود.

مطابق با شکل ۶، در بخش data در قسمت پایینی پنجره PostProcessor باید نام مدل را انتخاب کرد (در این پروژه نام مدل به صورت پیش‌فرض MODEL_1 تنظیم شده است). سپس در قسمت Filter گزینه Body را انتخاب میکنیم. حالا در بخش Objects باید انتخاب کرد که تحلیل چه قسمت از مکانیزم را نیاز داریم، در قدم اول لینک ۲ ( Link_2) را انتخاب و سپس در قسمت Characteristic برای دیدن سرعت دورانی یا زاویه‌ای گزینه CM_Angular_Velocity را انتخاب می‌کنیم. در نهایت نیز محوری که قرار است سرعت دورانی حول آن بررسی شود باید انتخاب شود که در این پروژه، همان محور عمود برصفحه کاری یعنی محور Z است. پس از انتخاب موارد فوق، بر روی دکمه Add Curves کلیک می‌کنیم. با اینکار نمودار سرعت دورانی لینک ۲ در محیط اصلی پنجره PostProcessor نمایش داده می‌شود.

شکل ۶ – مراحل ایجاد نمودار سرعت زاویه‌ای هر یک از لینک‌های مکانیزم چهار میله‌ای در محیط PostProcessor

سرعت دورانی لینک دوم

همانطور که در شکل ۷ مشاهده می‌شود، با توجه به اینکه یک سرعت ثابت (۳۰ درجه بر ثانیه) برای لینک ورودی (لینک شماره ۲  – Link_2) تعریف کردیم، تغییرات سرعت در این نمودار نیز در طول زمان شبیه‌سازی ثابت است.

نمودار سرعت دورانی Link_2
شکل ۷ – نمودار سرعت دورانی Link_2

سرعت دورانی لینک چهارم

برای نمایش نمودار سرعت دورانی لینک چهارم، مراحل گفته شده مطابق شکل ۶ را طی کنید (با توجه به اینکه در بخش Objects باید Link_4 انتخاب شود). سپس بر روی گزینه Add Curves کلیک کرده تا نمودار جدید بر روی نمودار قبلی ایجاد شود.

نمودار سرعت دورانی لینک خروجی (لینک چهارم – Link_4) مطابق شکل ۸ است:

نمودار سرعت دورانی Link_2 در محیط PostProcessor
شکل ۸ – نمودار سرعت دورانی Link_2 در محیط PostProcessor
  • نکته: در صروتی که تمایلی ندارید نمودار جدید بر روی نمودار قبلی ایجاد شود می‌توانید به جای انتخاب Add Curves در مرحله ۶ شکل ۶، تیک گزینه Surf را فعال کنید، با اینکار نمودار قبلی پاک و نمودار جدید ایجاد می‌شود.

همانطور که در شکل ۸ مشخص است، به دلیل حرکت چرخشی- نوسانی مکانیزم، سرعت دورانی لینک نهایی به صورت نوسانی با افزایش و کاهش در دو جهت مثبت و منفی است.

به همین شکل نیز می‌توان سرعت دورانی لینک سوم را بدست آورد.

جمع‌بندی

در این مطلب در رابطه با نحوه تعریف حرکت در مکانیزم چهار لینکی ( میله ای) در نرم‌افزار Adams صحبت کردیم، سپس نمودارهای سرعت دورانی لینک‌های دوم و چهارم این مکانیزم را نیز با کمک امکانات محیط Adams PostProcessor بدست آوردیم.

چنانچه سوالی در رابطه با این آموزش دارید، میتوانید در بخش “نمایش دیدگاه‌ها / انتشار دیدگاه” مطرح کنید تا در کنار یکدیگر به آن‌ها پاسخ دهیم.


برای بهتر شده آموزش‌ها پذیرای نظرات، پیشنهادات و انتقادات ارزشمند شما هستم.

باتشکر از همراهی شما


دانلود و فعال‌سازی نرم‌افزار MSC Adams 2020
ویدئوی آموزش نصب و فعالسازی MSC Adams 2020

جواد پزشکی

18 مطلب منتشر شده

مهندس رباتیک و طراح سایت- علاقه‌مند به حوزه‌های فناوری بخصوص فناوری‌های رباتیک و فضایی

درباره این مطلب نظر دهید !

آموزش ها و مطالب مرتبط