کاهش اثرات لقی در اتصالات بر عملکرد دینامیکی لنگ لغزنده

هدف اصلی از انجام این تحقیق بررسی اثرات لقی بر عملکرد دینامیکی یک مکانیزم چهار میله و کاهش اثرات مخرب لقی بر پایداری دینامیکی مکانیزم می باشد. برای این منظور مدل های مختلف نیرو های ناشی از برخورد در اتصال دارای لقی ارائه و مناسب ترین مدل جهت محاسبه این نیرو ها معرفی شد. با استفاده از این مدل، معادلات حرکت یک مکانیزم لنگ لغزنده دارای لقی میان یاتاقان و میل محور در اتصال بین میله رابط و لغزنده با فرض ا صطکاک خشک استخراج شد. با استفاده از شبیه سازی عددی معادلات حرکت ، اثرات میزان اصطکاک و اندازه لقی بر عملکرد دینامیکی مکانیزم مورد مطالعه قرار گرفت. نشان داده شد که به ازای مقادیری از این پارامتر ها، مکانیزم رفتاری آشوبناک خواهد داشت. تا کنون حرکت آشوبناک در رفتار دینامیکی چنین مکانیزم هایی ناشی از ضربه و بازگشت های متوالی بین یاتاقان و میل محور که موجب غیر قابل پیش بینی شدن رفتار دینامیکی سیستم می شود؛ معرفی شده است. در این تحقیق با استفاده از شبیه سازی عددی معادلات حرکت نشان داده شد ه است که به ازای مقادیری از اندازه لقی مکانیزم می تواند رفتاری آشوبناک داشته باشد در حالیکه یاتاقان و میل محور در تماس با هم باقی می مانند . همچنین نتیجه شد که در مقادیر بحرانی اندازه لقی حرکت مکانیزم به طور کلی تحت تأثیر ضربه و بازگشت های متوالی بین میل محور و یاتاقان قرار خواهد داشت؛ به طوریکه حداکثر نیروی ناشی از برخورد افزایش یافته و به موجب آن عمر قطعات کاهش می یابد. جهت کاهش اثرات لقی تحقیقاتی صورت گرفته و پارامتر ها و جداول طراحی نیز به منظور آنکه یاتاقان و میل محور همواره در تماس با هم باقی بمانند، ارائه شده است . اما در تمام این تحقیقات از فرض های ساده کننده ای از جمله استفاده از مدل ساده لینک بدون جرم و صرف نظر از خواص الاستیک اجزای در تماس با هم، استفاده شده است. تناوبی بودن حرکت مکانیزم فرض اساسی دیگری است که در تمام تحقیقات انجام شده، مورد استفاده قرار گرفته است . از آنجایی که سیستم می تواند به ازای برخی پارامتر ها رفتاری آشوبناک داشته باشد، جداول و پارامتر های طراحی ارائه شده همواره قابل استفاده نخواهند بود . در ضمن استفاده از این جداول مستلزم ایجاد تغییراتی اساسی در سیستم از جمله تغییر توزیع جرم مکانیزم است که گاه امکان پذیر نیست. بنابراین ارائه مکانیزم کنترلی جهت غلبه بر این مشکلات مورد نیاز می باشد که هدف اصلی از انجام این تحقیق است. جهت کاهش اثرات مخرب لقی , مکانیزم کنترلی با استفاده از روش بازخورد تأخیری طراحی شد تا به وسیله آن حرکت آشوبناک و غیر قابل پیش بینی مکانیزم به حرکتی تناوبی و مطلوب تبدیل شود . در این روش با اعمال نیروی کنترلی مدار تناوبی ناپایداری که بهترین عملکرد سیستم را ن ی تجه می دهد، پایدار خواهد شد . نکته اساسی در استفاده از این روش آن است که با پایدار شدن مدار تناوبی هدف اندازه نیروی کنترلی به سمت صفر میل کرده و پایداری مدار هدف تنها با اعمال اغتشاشات کوچکی حفظ خواهد شد.