Análisis térmico y de desgaste combinado de guías lineales de rodillos sometidas a un escenario de movimiento de acoplamiento rígido-flexible
Autores: Su, Liyun; Zhang, Chunheng; Yang, Zhijun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Análisis térmico y de desgaste combinado de guías lineales de rodillos sometidas a un escenario de movimiento de acoplamiento rígido-flexible
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Fricción
Cambios de temperatura
Desgaste
Guía de rodillos lineales
Simulaciones térmicas
Mantenimiento de precisión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
El calor local y el desgaste generados por la fricción en un escenario de movimiento de precisión en equipos de empaquetado electrónico tienen un impacto significativo en su precisión de posicionamiento. En este artículo, estudiamos los cambios de temperatura a lo largo del tiempo y el desgaste de una guía lineal de rodillos (LRG) en un escenario de movimiento de acoplamiento rígido-flexible (RFCMS), tanto de manera analítica como experimental, y propusimos un método de evaluación para el desgaste de la LRG en un RFCMS. De acuerdo con la ley de Fourier y la ley de conservación de la energía, se estableció la ecuación diferencial de conducción de calor para la LRG y las condiciones de frontera térmica. Se llevaron a cabo simulaciones térmicas en estado estacionario y transitorio utilizando ANSYS Workbench para predecir el aumento de temperatura en la LRG debido a la fricción. Finalmente, se construyó un aparato de prueba para demostrar que un RFCMS redujo la temperatura de operación de la LRG, lo que también redujo el desgaste en la superficie de contacto. A través de la metodología de superficie de respuesta, se obtuvieron los niveles de influencia de diferentes grosores de bisagra de flexión, recorridos, velocidades y aceleraciones sobre la tasa de cambio de temperatura (TCR) de la LRG, así como la ecuación de regresión aproximada de cuatro variables del TCR. Esto proporcionó un nuevo método de investigación para el mantenimiento de precisión, el diseño de vida y la selección de parámetros operativos para escenarios de movimiento de alta precisión.
Descripción
El calor local y el desgaste generados por la fricción en un escenario de movimiento de precisión en equipos de empaquetado electrónico tienen un impacto significativo en su precisión de posicionamiento. En este artículo, estudiamos los cambios de temperatura a lo largo del tiempo y el desgaste de una guía lineal de rodillos (LRG) en un escenario de movimiento de acoplamiento rígido-flexible (RFCMS), tanto de manera analítica como experimental, y propusimos un método de evaluación para el desgaste de la LRG en un RFCMS. De acuerdo con la ley de Fourier y la ley de conservación de la energía, se estableció la ecuación diferencial de conducción de calor para la LRG y las condiciones de frontera térmica. Se llevaron a cabo simulaciones térmicas en estado estacionario y transitorio utilizando ANSYS Workbench para predecir el aumento de temperatura en la LRG debido a la fricción. Finalmente, se construyó un aparato de prueba para demostrar que un RFCMS redujo la temperatura de operación de la LRG, lo que también redujo el desgaste en la superficie de contacto. A través de la metodología de superficie de respuesta, se obtuvieron los niveles de influencia de diferentes grosores de bisagra de flexión, recorridos, velocidades y aceleraciones sobre la tasa de cambio de temperatura (TCR) de la LRG, así como la ecuación de regresión aproximada de cuatro variables del TCR. Esto proporcionó un nuevo método de investigación para el mantenimiento de precisión, el diseño de vida y la selección de parámetros operativos para escenarios de movimiento de alta precisión.