Thermal Design roboti manipulaator

    Robot on automaatne masin, mis võib asendada inimesi ohtliku ja keeruka töö tegemiseks struktureerimata keskkonnas. See on masinate, elektroonika, tarkvara ja taju kompleks. See erineb tarbekaupadest. Roboti osi on palju. Kui esialgset skeemi täielikult läbi ei mõelda, kulutab see sageli palju inim- ja materiaalseid ressursse ning mõnikord juhib kogu keha. Seetõttu on varajases arendusprotsessis vaja kasutada selliseid töökindluse meetodeid nagu mehaaniline projekteerimine, termiline projekteerimine ja vedelikuanalüüs, et vältida riske, vähendada proovide arvu ja lühendada arendustsüklit.

Soojuse hajumise nõue:

Nagu on näidatud legendis, tuleb konstruktsiooni ja helitugevuse piirangu tõttu arendusmanipulaatori korpusele integreerida 7 ajami juhtimismoodulit ja iga ajami juhtmoodul juhib mootorit. Ajami juhtmoodul on alumiiniumist aluspind, mis on hea soojuse hajutamise funktsiooniga metallipõhine vaskkattega laminaat; Ajami juhtmooduli alumiiniumist aluspinna (TS) temperatuuritaluvus on 85 kraadi. Kui temperatuur ületab 85 kraadi, lakkab ajami juhtmoodul töötamast. Ametlik soovitus on, et TS on väiksem kui 80 kraadi või sellega võrdne. Seda manipulaatorit kasutatakse meditsiiniliste robottoodete jaoks. Roboti töökeskkonna maksimaalne temperatuur on 25 kraadi, millel on ranged nõuded korpuse temperatuurile. Seitse mootorit töötab samaaegselt: 10 s t vähem või võrdne 1 min või sellega võrdne ja maksimaalne temperatuur peab olema alla 51 kraadi või sellega võrdne.

Etapieelsed analüüsid:

Ajami juhtmoodul on alumiiniumist substraat, seega peab ajami juhtmoodul kandma soojust konstruktsioonile termopadja kaudu. Eelmise arvutuse kohaselt on piiratud ruumis vajalik sundõhkjahutus, et tagada üldised soojuse hajumise nõuded; Soojuse hajumise planeerimiseks on kaks võimalust:

1. Seitse ajamimoodulit on kleebitud jahutusradiaatorile ja jahutusradiaator pluss aksiaalvooluventilaator ja mehaaniline käepide on mõeldud õhukanali jaoks; Selle konstruktsiooni soojusjuhtivuse tee on järgmine: ajami juhtmoodul → termopadi → jahutusradiaator → õõnsuses olev õhk (sundkonvektsioon) → õõnsuse kest → õhk väljaspool õõnsust (looduslik konvektsioon pluss soojuskiirgus). Kuid selle konstruktsiooni puhul ei saa õõnsuses olevat õhku otse välisõhuga ühendada ja selle keskel on suur soojustakistus, mis põhjustab halba soojuslikku jõudlust.

2. Seitse ajamimoodulit kinnitatakse otse manipulaatori kesta külge, lisatakse manipulaatori kestale ribi kujundus, aksiaalventilaator paigaldatakse manipulaatori kestast väljapoole ja õhukanali kujunduseks on lisatud katteplaat.

Termiline simulatsioon:

Nutika simulatsioonitarkvara kasutamine mooduli lihtsustamiseks ja andmete termilise simulatsiooni analüüsi jätkamiseks.

Korpuse termilise simulatsiooni temperatuuri pilvdiagrammi järgi on kõrgema kesta temperatuuriga asend paremal pool, ülemine kest max=44,9 kraadi , min=42,35 kraadi ja alumiinium ajami juhtplaadi substraat max=47,6 kraadi , mis vastab projekteerimisnõuetele.

Soojusprojekti analüüsi kaudu saavad insenerid projekteerimise varases staadiumis sügavamalt mõista, kuidas soojusdisain integreeritakse konstruktsiooni projekteerimisse, ja seda ideed saab kasutada viitamiseks järgnevas projekteerimisprotsessis, et juhtida konstruktsiooni projekteerimist. Samal ajal saab termosimulatsiooni abil kiiresti leida konstruktsiooni puudused ja optimeerida projekteerimise suunda.