Optimización del diámetro exterior del gripper Bernoulli con boquilla cilíndrica
Autores: Mykhailyshyn, Roman; Ducho, Frantiek; Virgala, Ivan; Sinák, Peter Jan; Majewicz Fey, Ann
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Optimización del diámetro exterior del gripper Bernoulli con boquilla cilíndrica
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Tecnologías
Dispositivos de agarre de Bernoulli
Simulación numérica
Dinámica del flujo de aire
Parámetros geométricos
Robots industriales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
La sujeción y manipulación de objetos utilizando tecnologías de contacto y bajo contacto se está volviendo cada vez más necesaria en la fabricación. Una de las prometedoras tecnologías de sujeción sin contacto son los dispositivos de sujeción de Bernoulli para robots industriales. Tienen muchas ventajas, pero al cambiar la geometría de la boquilla, es difícil encontrar los parámetros óptimos del diámetro exterior del agarre y sus parámetros de funcionamiento. Por lo tanto, el artículo presenta un modelo para la simulación numérica de la dinámica del flujo de aire en la boquilla del dispositivo de sujeción de Bernoulli y en el espacio radial entre su superficie activa y la superficie del objeto de manipulación. Se utilizaron las ecuaciones de Navier-Stokes promediadas por Reynolds de la dinámica de gases viscosos, el modelo SST de turbulencia y el modelo de transición laminar-turbulenta para este propósito. Se determinan los requisitos técnicos para el diseño de la boquilla de las boquillas de sujeción de chorro de Bernoulli y se ofrecen variantes de su mejora constructiva. Según los resultados de la simulación numérica en el entorno de software Ansys-CFD, se determinó el diámetro óptimo del dispositivo de sujeción de Bernoulli y la influencia de los parámetros geométricos de la boquilla en la naturaleza de la distribución de presión en el espacio radial y su fuerza de elevación. Se determinaron los parámetros óptimos de la altura del espacio entre el objeto de manipulación y el dispositivo de sujeción de Bernoulli utilizando el C-Factor, lo que permitirá un funcionamiento eficiente de los dispositivos de sujeción de Bernoulli durante las operaciones de manipulación automatizadas utilizando robots industriales.
Descripción
La sujeción y manipulación de objetos utilizando tecnologías de contacto y bajo contacto se está volviendo cada vez más necesaria en la fabricación. Una de las prometedoras tecnologías de sujeción sin contacto son los dispositivos de sujeción de Bernoulli para robots industriales. Tienen muchas ventajas, pero al cambiar la geometría de la boquilla, es difícil encontrar los parámetros óptimos del diámetro exterior del agarre y sus parámetros de funcionamiento. Por lo tanto, el artículo presenta un modelo para la simulación numérica de la dinámica del flujo de aire en la boquilla del dispositivo de sujeción de Bernoulli y en el espacio radial entre su superficie activa y la superficie del objeto de manipulación. Se utilizaron las ecuaciones de Navier-Stokes promediadas por Reynolds de la dinámica de gases viscosos, el modelo SST de turbulencia y el modelo de transición laminar-turbulenta para este propósito. Se determinan los requisitos técnicos para el diseño de la boquilla de las boquillas de sujeción de chorro de Bernoulli y se ofrecen variantes de su mejora constructiva. Según los resultados de la simulación numérica en el entorno de software Ansys-CFD, se determinó el diámetro óptimo del dispositivo de sujeción de Bernoulli y la influencia de los parámetros geométricos de la boquilla en la naturaleza de la distribución de presión en el espacio radial y su fuerza de elevación. Se determinaron los parámetros óptimos de la altura del espacio entre el objeto de manipulación y el dispositivo de sujeción de Bernoulli utilizando el C-Factor, lo que permitirá un funcionamiento eficiente de los dispositivos de sujeción de Bernoulli durante las operaciones de manipulación automatizadas utilizando robots industriales.