بررسی تاثیر گرادیان حرارتی در رفتار گریپر به روش المان محدود

لزوم استفاده از گریپرها1 با طراحیهای پیچیده در صنایع پیشرفته هرچه بیشتر آشکار شده است. این گریپرها می باید علاوه بر عملکرد موردنظر، مستقل از مقیاس ساخت باشند و در عین حال موضوع رهاشدگی فک های گریپر در اثر گرادیان درجه حرارت بدنه ی آنها هنگام گرفتن قطعات داغ توسط گریپر روی میدهدباید حل شود. به این منظور در این مقاله ابتدا طرح اولیه ای برای یک گریپر ارائه و نشان داده شد که عملکرد آن مستقل از مقیاس ساخت میباشد. سپس مقدار تنش، کرنش و جابه جایی فکهای آن تحت گرادیان درجه حرارت به کمک روش حل المان محدود مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تغییر مقیاس ساخت گریپر در جابه جایی فکها در امتداد Y تاثیر قابل ملاحظه ای داشت در حالی که در جابه جایی در امتداد محور Z مقدار این اثر ناچیز بودمقدار. تنش موثر گریپری که در دمای محیط کار میکند حدود 50 مگاپاسکال بود که با افزایش دمای قطعه به 300 درجه ی سلسیوس، مقدار تنش موثر تا 180 مگاپاسکال افزایش یافت. عملکرد گریپر طراحی شده نشان داد با افزایش دمای قطعه از 25 به 300 درجه ی سلسیوس، جابه جایی فک ها در امتداد محور Z در حدود 40 میکرومتر افزایش مییابد. رهاشدگی فک ها ناشی از افزایش یک درجه ی سلسیوس دمای قطعه، 0/15 میکرومتر میباشد که برای جبران آن میباید به همان مقدار به جابه جایی دسته ها اضافه نمود. این رابطه میباید به عنوان دستورالعمل استفاده از گریپر به کاربران ارائه گردد.

کلیدواژه ها:

گریپر ، تنش ، جابجایی مفصل ، المان محدود