Dinámica Multicuerpo para Evaluar los Efectos de Tolerancia en Anillos Soportados por Rodamientos de Rodillos
Autores: Konopada, Ulyana; Pascoletti, Giulia; Corrado, Mauro; Zanetti, Elisabetta Maria
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Dinámica Multicuerpo para Evaluar los Efectos de Tolerancia en Anillos Soportados por Rodamientos de Rodillos
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Diseño de procesos industriales
Palabras clave
Movimiento
Forma
Errores
Precisión
Simulación
Validación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
El movimiento preciso de los anillos soportados por rodamientos de rodillos está críticamente influenciado por las tolerancias de forma y posición, que a menudo se subestiman en los enfoques de modelado convencionales. El objetivo de este estudio es desarrollar y validar un marco dinámico de mult Cuerpos capaz de cuantificar el impacto de los errores de redondez y posición en la precisión del movimiento de los anillos soportados por rodamientos de rodillos. Los errores de forma se modelan utilizando series de Fourier e incorporan en un entorno de simulación mult Cuerpos de alta fidelidad. La validación experimental utilizando triangulación láser revela un error máximo de desalineación de 72.9 m, en comparación con un valor predicho numéricamente de 88.6 m, lo que resulta en una sobreestimación numérica cuantificada del 21.5%. Los estudios paramétricos investigaron los efectos del orden armónico, la amplitud del error y los escenarios de error combinados en métricas clave de rendimiento, incluyendo la desalineación de la trayectoria y el desplazamiento inicial. Los resultados revelan que los errores de trayectoria oscilan entre 0.29 mm y 0.63 mm para los órdenes de error de forma y pueden escalar hasta 2.84 mm para errores de alta amplitud, demostrando el papel crítico del orden y la amplitud del error. Además, las simulaciones combinadas muestran que los errores de posición del rodamiento ejercen un efecto más pronunciado en la precisión radial que las desviaciones de forma por sí solas. El enfoque propuesto permite la evaluación de diseño de precisión y la optimización de tolerancias en aplicaciones de alta precisión, incluyendo robótica, mecanismos aeroespaciales y sistemas de alineación óptica.
Descripción
El movimiento preciso de los anillos soportados por rodamientos de rodillos está críticamente influenciado por las tolerancias de forma y posición, que a menudo se subestiman en los enfoques de modelado convencionales. El objetivo de este estudio es desarrollar y validar un marco dinámico de mult Cuerpos capaz de cuantificar el impacto de los errores de redondez y posición en la precisión del movimiento de los anillos soportados por rodamientos de rodillos. Los errores de forma se modelan utilizando series de Fourier e incorporan en un entorno de simulación mult Cuerpos de alta fidelidad. La validación experimental utilizando triangulación láser revela un error máximo de desalineación de 72.9 m, en comparación con un valor predicho numéricamente de 88.6 m, lo que resulta en una sobreestimación numérica cuantificada del 21.5%. Los estudios paramétricos investigaron los efectos del orden armónico, la amplitud del error y los escenarios de error combinados en métricas clave de rendimiento, incluyendo la desalineación de la trayectoria y el desplazamiento inicial. Los resultados revelan que los errores de trayectoria oscilan entre 0.29 mm y 0.63 mm para los órdenes de error de forma y pueden escalar hasta 2.84 mm para errores de alta amplitud, demostrando el papel crítico del orden y la amplitud del error. Además, las simulaciones combinadas muestran que los errores de posición del rodamiento ejercen un efecto más pronunciado en la precisión radial que las desviaciones de forma por sí solas. El enfoque propuesto permite la evaluación de diseño de precisión y la optimización de tolerancias en aplicaciones de alta precisión, incluyendo robótica, mecanismos aeroespaciales y sistemas de alineación óptica.