| dc.description.abstract | Στην παρούσα Διπλωματική Εργασία μελετήθηκε η κίνηση και η συμπεριφορά ενός απλού μηχανισμού στροφάλου, διωστήρα και εμβόλου, μέσω συστημάτων δυναμικής ανάλυσης πολλαπλών σωμάτων. Αρχικό βήμα της μελέτης είναι η τρισδιάστατη σχεδίαση των επιμέρους εξαρτημάτων που συνιστούν το μηχανισμό, με σκοπό τη δημιουργία του πλήρους τελικού συναρμολογήματος. Το δεύτερο και βασικότερο βήμα είναι η μοντελοποίηση του μηχανισμού σε λογισμικό ανάλυσης πολλαπλών σωμάτων. Εκεί τα σώματα συνδέονται με τους απαραίτητους συνδέσμους και τους επιβάλλονται κινήσεις ή τους εφαρμόζονται δυνάμεις, ώστε να προσομοιωθεί η λειτουργία ενός πραγματικού μηχανισμού με βέλτιστο τρόπο. Τα σώματα αντιμετωπίζονται τόσο σαν άκαμπτα, δηλαδή η προσέγγιση λαμβάνει υπόψη μόνο την κινηματική και κινητική τους συμπεριφορά, αλλά και σαν εύκαμπτα όπου η προσέγγιση λαμβάνει υπόψιν και τις παραμορφώσεις τους. Στην συνέχεια ακολουθεί η κατασκευή της πειραματικής διάταξης με όσο το δυνατόν μικρότερες αποκλίσεις από το μοντελοποιημένο σύστημα. Στην πειραματική διάταξη τοποθετούνται τα απαραίτητα αισθητήρια για τη μέτρηση των μεγεθών που μελετώνται, όπως και κατά την προσομοίωση του υπολογιστικού μοντέλου. Τα μεγέθη που μελετώνται είναι οι επιταχύνσεις, οι ταχύτητες και οι θέσεις, στο κέντρο μάζας του διωστήρα και σε σημείο της μετωπικής επιφάνειας του εμβόλου, καθώς και η δύναμη που ασκείται στη μετωπική επιφάνεια του εμβόλου. Τα σενάρια που εξετάζονται είναι τρία, για τρεις διαφορετικές γωνιακές ταχύτητες με τις οποίες περιστρέφεται ο στρόφαλος του συστήματος. Στο τέλος γίνεται σύγκριση των αποτελεσμάτων της δυναμικής ανάλυσης πολλαπλών σωμάτων και των πειραματικών αποτελεσμάτων.
In this dissertation the motion and dynamic behavior of a simple crank-slider mechanism is studied, through dynamic multibody analysis systems. The initial step of the study is the three-dimensional design of the individual components that constitute the mechanism, in order to create the complete assembly. The second and most important step is the modeling of the mechanism in multibody analysis software. In there, the bodies are connected with the necessary joints and are subjected to motions or forces are applied to them, to simulate the operation of such a mechanism in an optimal way. The bodies are treated as rigid, i.e. the approach only takes into account their kinematic and kinetic behavior, but also as flexible where the approach takes into account their deformations. The next step is the construction of the experimental device, which needs to have as small as possible deviations from the previously modeled system. In the experimental device the necessary sensors are placed, in order to measure the variables that are studied during the simulation of the computational model. The variables that are researched are the accelerations, speeds and positions in the center of gravity of the connecting rod and at a point of the frontal surface of the slider, as well as the force exerted also on the frontal face of the slider. The scenarios that are examined are three, for three different angular velocities by which the crank of the system rotates. Finally, the results of the dynamic multibody analysis and the results obtained during the operation of the experimental device are compared with the help of diagrammatic illustrations. | en_US |
