Исследованы мехатронные пружинные приводы с рекуперацией энергии на базе пневматических цилиндров с возвратными пружинами для шаговых перемещений. В пищевой и фармацевтической промышленности мехатронные пружинные приводы применяются в конвейерных линиях и поворотных столах фасовочно-упаковочного оборудования. Исследованы нелинейные пружинные аккумуляторы с выходным поворотным звеном. Построены математические модели пружинного аккумулятора с предварительным натяжением пружины. Проведен сравнительный анализ пружинных аккумуляторов с выходным поворотным звеном с предварительным натяжением пружины с аккумуляторами без предварительного натяжения. Показано, что увеличение предварительного натяжение приводит к увеличению быстродействия при незначительном увеличении размеров. Кроме того, установлено, что увеличение начальной длины пневматического цилиндра с возвратной пружиной также приводит к увеличению быстродействия. Определены максимальные значения моментов инерции поворотных столов, для каждого типоразмера стандартного пневматического цилиндра с возвратной пружиной, которые могут быть перемещены такими мехатронными приводами при заданном времени поворота в пределах до одной секунды. Разработан мехатронный пружинный привод для поворотных столов фасовочно-упаковочного автомата, с использованием двух пневматических цилиндров, один из которых с возвратной пружиной. Второй цилиндр обеспечивает выход поворотного звена из положения неустойчивого положения, в котором находится система во время технологического выстоя. Даны зависимости для определения диссипативных потерь в элементах пружинного аккумулятора, суммарные значения которых определяют затраты энергии двигателя для компенсации диссипативных потерь. Затраты энергии в рассмотренных приводах в несколько раз меньше затрат энергии в приводах другого типа.Ключевые слова: пружинный привод, диссипативные потери, рекуперация энергии, пневматические цилиндры с возвратными пружинами.
The transverse shock tester is an important device to assess the shock resistance ability of ship equipments. Because of the shock point and the gravity center of the tester are not on the same horizontal, the device may generate huge overturning moment. We adopt the finite element method to do the dynamics analysis of the transverse shock tester, using the parallelogram mechanism as its guide device, to analysis its output waveform and other problems, and find: it will appear saw-tooth acceleration waveform result from the oscillation caused by the overturning moment during the impact process; the oscillation will greatly increases the hinge load--changed following the oscillation amplitude periodically--of the parallelogram mechanism; the hinge inner friction almost has no effect on the impact tester movement or the output waveform. From the above statements, we can see that the parallelogram mechanism can not only share the overturning moment generated by the transverse impact, but also can ensure to get the desired output waveform, thus it suits to be used as the guide device of the transverse shock tester.
Horizontal shock testing table can be used to evaluate shock resistance ability of warship equipments. Based on this theory, the level of flexible plate oriented shock testing platform is raised. Using the finite element method, the output waveform of the testing platform and the stress distribution of the flexible plate are analyzed in this paper. It can be concluded that flexible plate can be used to store elastic potential energy during the impact and have a certain impact on test waveforms. Theoretical maximum displacement of the platform body is 94mm, the calculated value is 89.5mm, decrease by 4. 8%; theoretical maximum speed of the platform body is 4m/s, the calculated value is 3.93m/s, reducing to1.75%; theoretical, the value of positive wave peak acceleration of platform body is 571m/s2, the calculated value is 532 m/s2, decrease by 6.8%; theoretical platform body negative wave peak acceleration values is 175m/s2, the calculated value of 183 m/s2, an increase of 4.6%. The research shows that flexible plate as a guide device can meet the impact test table for error waveform requirements..
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.