Uuden tyyppisen korkean tarkkuuden kuusiakselisen voimaanturin suunnittelu ja tutkimus

2025-03-01

Perinteiset yksiakseliset voimaanturit eivät enää pysty vastaamaan nykyaikaisen tuotannon ja teknologian tarpeisiin. Kuusiakseliset voimaanturit herättävät yhä enemmän monien tutkijoiden huomion. Kuusiakseliset voimaanturit voivat mitata voimia ja vääntömomentteja kuuteen suuntaan samanaikaisesti, ja niitä käytetään laajalti koneissa, robottikäsivarsissa, ilmailussa, biolääketieteessä ja muilla aloilla. Tällä hetkellä tutkituissa kuusiakselisissa voima-antureissa on kuitenkin yleensä monia ongelmia. Tarkkoja ja herkkiä antureita tarvitaan kipeästi lisätutkimuksia varten. Tässä artikkelissa yhdistyvät teoreettinen analyysi, elementtisimulaatio ja simulaatiokokeet sekä optimoidaan anturin rakenne olemassa olevan anturitutkimuksen perusteella. Ehdotetaan uudentyyppistä erittäin tarkkaa kuusiakselista voimaanturia. Tutkimuksen pääsisältöä ovat mm.

1. Sen jälkeen, kun on analysoitu perusteellisesti anturin eri suorituskyky ja tutkittu anturin suorituskyvyn muutoslakia anturin geometristen parametrien avulla. Ehdotetaan uudentyyppistä komposiittipalkkityyppistä kuusiakselista voima-anturin rakennetta. Anturilla on yksinkertainen rakenne, ilmeinen muodonmuutos ja paikan asennon helppokäyttöisyys. Anturin kokoparametrien määrittämiseen käytetään ortogonaalitestiä ja elementtisimulaatiomenetelmiä.

2. Käytä abaqus-analyysiohjelmistoa anturimallin rakentamiseen ja suorita anturille staattinen ja dynaaminen analyysi. Saadaan anturin jännitysjakauma ulkoisen voimakuorman alaisena ja anturin kuuden ensimmäisen kertaluvun luonnollinen taajuus. Tulokset osoittavat, että anturin lineaarisuus on hyvä.

3. Määritä kuusiulotteisen voimaanturin asettelu Whits-painekupin perusperiaatteen perusteella. Määritä elementtimenetelmän analyysitulosten perusteella elastisen kappaleen muodonmuutosalue, yhdistä anturirakenteen mittakaava ja suorita sille järkevä layout. Ja lisää tehoa asianmukaisesti ja vähennä laastarin kuusiulotteisen voimaanturin moniulotteista kytkentäongelmaa.

4. Kehitä anturille erityinen kalibrointilaite. Suunnittele anturin rakenteen ja muodon mukaan sarja erityisiä anturin kalibrointilaitteita. Simulaatiokokeen tulosten mukaan anturi on irrotettu. Laske niiden välinen suhde neliömenetelmällä ja BP-hermoverkkomenetelmällä ja suorita anturin kalibrointitutkimus. Tutkimus osoittaa, että BP-hermoverkkomenetelmällä on parempi irrotusvaikutus.

RELATED NEWS