طراحی نرم بهینه یک مکانیزم صفحه ای برای کاهش اثرات نامطلوب لقی مفصل
چکیده
وجود لقی در یک مفصل بدلیل ایجاد حرکت نسبی بین اعضا و تلرانس¬های موجود در مرحله ساخت، امری اجتناب¬ناپذیر است. بدیهی است که در صورت وجود لقی در یک مفصل لولایی، یک درجه آزادی غیرقابل کنترل به مکانیزم افزوده می¬شود که می¬تواند منبع ایجاد خطا باشد. همچنین وجود سایش و پس¬زنی در مفصل، موجب افزایش لقی و در نتیجه کاهش دقت و تکرارپذیری خواهد شد. لقی را می¬توان با فرض تماس دائم بین دو عضو، به عنوان یک عضو مجازی بدون جرم مدل کرد. در این مقاله روشی ارائه شده تا بتوان اثرات نامطلوب لقی را به حداقل کاهش داد. استفاده از مفاصل نرم، یکی از راه¬کارهای تحقق این امر است. به منظور بهبود عملکرد دینامیکی مکانیزم چهارمیله-ای، دو مفصل لولایی مکانیزم که محدوده دوران کمتری دارند، با مفاصل نرم جایگزین شده¬اند. برای مدل¬سازی مفاصل نرم از مدل شبه جسم صلب (prbm) استفاده شده است که در آن مفاصل نرم با فنرهای پیچشی مدل می¬شوند. سفتی مفاصل نرم با استفاده از الگوریتم بهینه¬سازی و تابع هدف مناسب، بهینه¬سازی می¬شوند. برای بهینه¬سازی نیز از روش ازدحام ذرات (pso) استفاده شده است. با استفاده از یک مثال عددی و نتایج بدست آمده، مشخص شده است که استفاده از مفاصل نرم در یک مکانیزم می¬تواند موجب کاهش تغییرات زاویه لقی و در نهایت بهبود عملکرد دینامیکی آن شود.