تحلیل عددی و تجربی پدیده گیر در موقعیت ‌دهی قطعه‌کار با مقطع دایروی بر روی سطح افقی

وقوع گیر قطعه ‌کار در قید و بند می‌تواند منجر به عدم موقعیت‌ دهی صحیح قطعه‌کار، آسیب به قطعه‌کار و حتی اجزای قید و بند شود. هدف از اجرای پژوهش حاضر، بررسی عددی و تجربی وقوع گیر قطعه‌کار با مقطع دایروی در قید و بند با مطالعه مکانیزم قطعه‌کار با مقطع دایروی - اهرم است. برای این منظور، محاسبه مقدار پیمایش قطعه‌کار برای وقوع پدیده گیر و مقایسه نتایج تجربی با پیش‌بینی‌های عددی مدنظر است. لذا، تحلیل عددی پدیده گیر قطعه‌کار با مقطع دایروی بر روی سطح افقی با استفاده از نرم‌افزار آباکوس انجام شده است. برای صحت‌سنجی پیش‌بینی تحلیل‌های عددی، یک مجموعه آزمایشگاهی به همراه سه قطعه‌کار با مقاطع دایروی با قطرهای 40، 50 و 60 میلی‌متر طراحی و ساخته ‌شد. آزمایش‌های تجربی برای اندازه‌گیری ضریب اصطکاک بین قطعه‌کار دایروی، سطح پایه و اهرم انجام شد. پس از اندازه‌گیری ضرایب اصطکاک، مسافت پیمایش قطعه‌کار برای وقوع گیر، با استفاده از روش‌های تصویربرداری و خط‌کشِ مدرجِ نصب ‌شده روی مجموعه آزمایشگاهی و داده‌برداری به کمک انکودرِ زاویه‌ای، اندازه‌گیری شد. با مقایسه بین نتایج آزمایش‌های تجربی و پیش‌بینی تحلیل عددی، بیشینه مقدار خطای مسافت پیمایش‌ قطعه‌کار تا وقوع گیر، برای قطعه‌کار با قطر 40، 50 و 60 میلی‌متر، به ترتیب برابر با 12.4%، 6.18% و 8.53% بدست آمد.

numerical and experimental analysis of jamming phenomenon in positioning of circular-section workpiece on horizontal surface

workpiece jamming in a fixture may cause improper positioning, damage to the workpiece, and even the fixturing elements. the present study focuses on the numerical and experimental analysis of workpiece jamming with the circular cross-section in a fixture to calculate the jamming-in travel of the workpiece. for this purpose, numerical analysis of a circular workpiece on the horizontal surface was conducted using abaqus software. to validate the numerical predictions, an experimental setup was designed and fabricated with three circular cross-section workpieces with diameters of 40 mm, 50 mm, and 60 mm. experimental tests were conducted to measure the friction coefficient between the circular workpiece, base plate, and palm. after the measurement of the friction coefficients, the jamming-in travel of the workpiece was measured using image processing techniques, a calibrated ruler installed on the setup, and an angular encoder. by comparing the experimental results of jamming-in travel to the predictions of the numerical model, the worst-case error values were determined as 12.4%, 6.18%, and 8.53% for workpieces with diameters of 40 mm, 50 mm, and 60 mm, respectively.