کنترل رفتارهای دینامیکی غیرخطی لنگ-لغزنده انعطاف پذیر با در نظر گرفتن لقی های مفاصل

در تحقیق حاضر، رفتار دینامیکی مکانیزم های لنگ-لغزنده صفحه ای صلب و انعطاف پذیر با در نظر گرفتن لقی مفاصل در حالات یک و دو مفصل لق مطالعه می شود. برای بررسی تأثیر لقی مفاصل در حالت یک لقی فرض شده است که مفصل میان لنگ و شاتون به صورت لق بوده و در حالت دو لقی علاوه بر مفصل ذکرشده، مفصل میان شاتون و لغزنده نیز به صورت لق در نظر گرفته می شود. از نظریه لنکرانی-نیک روش برای تخمین نیروی تماسی بین اعضا در مفاصل لق استفاده گردیده است. به علت در نظر گرفتن اثر پخش انرژی در کنار نیروی الاستیک، نتایج به دست آمده با استفاده از این روش از دقت بالایی برخوردار هستند. مشاهده می شود که لقی مفاصل موجب اختلالاتی در پاسخ مکانیزم گردیده که این اختلالات با افزایش تعداد مفاصل لق شدیدتر می شوند. دینامیک غیرخطی سیستم توسط ابزار مرتبط همچون مقاطع پوآنکاره و نمودار های انشقاق تحلیل می شود. اثرات اصطکاک در مفاصل نیز در این تحقیق بررسی گردیده اند. بررسی پارامتری چندین مولفه هندسی و مکانیکی موثر بر حرکت سیستم در حالت های مختلف انجام شده است. به منظور تحلیل اثر انعطاف پذیری لینک در رفتار مکانیزم های لق، لینک واسطه (شاتون) به صورت انعطاف پذیر در نظر گرفته می شود. با در نظر گرفتن لینک انعطاف پذیر به صورت یک تیر اویلر-برنولی با قابلیت ارتعاشات عرضی، سیستم به صورت دینامیکی مدل سازی می شود. در حالت انعطاف پذیر، با تفکیک معادلات با مشتق های جزئی با استفاده از روش گالرکین، دسته های معادلات دیفرانسیلی عادی با تعداد محدود به دست آمده و سیستم با استفاده از آن ها شبیه سازی می گردد. با مقایسه پاسخ های سیستم های انعطاف پذیر و صلب، مشاهده می شود که انعطاف پذیری لینک در سیستم های با مفاصل لق نقش تعلیق را داشته و موجب بهبود عملکرد به وسیله کاهش نیرو های تماسی در لقی مفاصل می گردد. تحلیل های غیرخطی و پارامتری مربوطه در این قسمت نیز انجام شده اند. به منظور مقابله با اثرات ناخواسته لقی مفاصل، روشی برای کنترل مکانیزم به وسیله نگاه داشتن ژورنال ها و بیرینگ های مرتبط با مفاصل لق در حالت تماس دائم ارائه گردیده است. همچنین پیشنهاد می شود تا به منظور کاهش بار کاری فعال ساز و کنترل دقیق تر، از یک فعال ساز اضافی نصب شده بر روی شاتون به منظور فراهم آوردن تماس دائم در مفصل لق استفاده شود. روش ذکرشده با و بدون در نظر گرفتن فعال ساز اضافی نصب شده بر روی شاتون تحلیل شده و نتیجه شده است که در مکانیزم های با مفصل لق، استفاده از یک فعال ساز اضافی می تواند در کنترل مناسب مکانیزم نقش بسیار قابل توجهی داشته باشد.