diff --git a/researches/media/image1.png b/researches/media/image1.png new file mode 100644 index 0000000..36818fa Binary files /dev/null and b/researches/media/image1.png differ diff --git a/researches/media/image2.png b/researches/media/image2.png new file mode 100644 index 0000000..5ae5734 Binary files /dev/null and b/researches/media/image2.png differ diff --git a/researches/media/image3.png b/researches/media/image3.png new file mode 100644 index 0000000..2eaef34 Binary files /dev/null and b/researches/media/image3.png differ diff --git a/researches/media/image4.png b/researches/media/image4.png new file mode 100644 index 0000000..53d7541 Binary files /dev/null and b/researches/media/image4.png differ diff --git a/researches/media/image5.png b/researches/media/image5.png new file mode 100644 index 0000000..f743ba8 Binary files /dev/null and b/researches/media/image5.png differ diff --git a/researches/media/image6.png b/researches/media/image6.png new file mode 100644 index 0000000..bc3fa52 Binary files /dev/null and b/researches/media/image6.png differ diff --git a/researches/topoopt_report.md b/researches/topoopt_report.md new file mode 100644 index 0000000..7d0da78 --- /dev/null +++ b/researches/topoopt_report.md @@ -0,0 +1,80 @@ +--- +title: Топологическая оптимизация корпуса механического захвата Roboarm + Griptool +--- + +Конструкторские изыскания привели к созданию универсального +механического захвата следующего вида: + +![](./media/image1.png) + +Однако корпус данного изделия представляет собой чрезмерно громоздкую и +тяжелую конструкцию, которая существенно ограничивает возможности +манипулятора, а также -- требует больших затрат при изготовлении. + +По этой причине производились исследования в поле возможностей +оптимизации данной конструкции с целью уменьшения массы при сохранении +требуемых прочностных характеристик. + +Для данной работы использовался пакет Solidworks Simulation, позволяющий +производить анализ изделий методом конечных элементов, а также +производить топологическую оптимизацию. + +Стартовая масса корпуса и крышки -- 0.33 кг. + +Для запуска расчета и оптимизации была создана упрощенная модель +корпуса, лишенная всех мелких деталей. + +![](./media/image2.png) + +Рассматривается нагруженное состояние, получаемое при одновременном +воздействии двух шаговых двигателей, реакций опоры от обоих редукторов и +массы, приложенной к пальцам захвата. Схема приложения нагружения +отражена на следующем рисунке. + +Значения нагружений: + +\- Крутящие моменты двигателей -- 4 кгс/см + +\- Реакции опор редукторов -- 20 кгс/см + +\- Растягивающе-изгибающая нагрузка, направленная по осям x, y, z по 2.5 +кгс на каждое + +Участок крепления стыковочного модуля зафиксирован. + +![](./media/image3.png) + +Были заданы условия симметричности конструкции относительно продольной +оси, что позволило учесть и случай с противоположно приложенными +нагрузками. Предел прочности для материала был задан как 30 МПа. + +По результатам топологической оптимизации была получена следующая +геометрия: + +![](./media/image4.png) + +Масса модели -- 0.19 кг + +При этом модель возможно дополнительно облегчить за счет учета +внутренних пустот при 3д-печати. + +Полученная модель была приблизительно перерисована с помощью +твердотельных элементов в Solidworks. + +В итоге был получен следующий результат. + +![](./media/image5.png) + +Масса полученной детали -- 0.24 кг. + +Был произведен поверочный расчет, чтобы выяснить, насколько конструкция +соответствует требованиям и насколько большой запас прочности имеет. +Были приложены те же нагрузки, что использовались при оптимизации. + +![](./media/image6.png) + +Предел нагрузок не превышает 5МПа, что существенно ниже предела +прочности пластика АБС. Это говорит о том, что полученная конструкция +сохраняет требуемую прочность, а так же -- что она может быть +оптимизирована и дальше. diff --git a/src/_grip_tool.SLDASM b/src/_grip_tool.SLDASM index 0fd92ad..c2ba5c0 100644 Binary files a/src/_grip_tool.SLDASM and b/src/_grip_tool.SLDASM differ diff --git a/src/body.SLDPRT b/src/body.SLDPRT index dc15fdc..1c0122a 100644 Binary files a/src/body.SLDPRT and b/src/body.SLDPRT differ diff --git a/src/p red 1_5/_reductor_asm.SLDASM b/src/p red 1_5/_reductor_asm.SLDASM index e065e84..70ba508 100644 Binary files a/src/p red 1_5/_reductor_asm.SLDASM and b/src/p red 1_5/_reductor_asm.SLDASM differ