Graph-based analysis of planetary gears
Title Alternative:Analiza przekładni planetarnych za pomocą metod grafowych
Loading...
Date
2011-01-01
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Technická univerzita v Liberci, Česká republika
Abstract
V předloženém příspěvku jsou diskutovány grafické modely planetových převodů založené na metodách lineárních (Hsu) grafů, křivkových (Marghitu) grafů a vazebních grafů. Původní pravidla využití grafických metod byla autory modifikována a připravena k větší využitelnosti. Byl proveden rozbor vybraného planetového převodu a představen výpočtový postup, který byl porovnán s výsledky získanými tradiční Willisovou metodou. Výhody grafických metod spočívají ve vytvoření soustavy algebraických rovnic převodu, který umožňuje aplikovat některé přístupy umělé inteligence (AI). Byl uveden model vazebního grafu dílčího převodu. Tento model umožňuje nejen vytvořit kinematické vazby, ale také řešit silové a výkonové poměry.
W niniejszej pracy omawiane są modele grafowe przekładni planetarnych. Rozważa się następujące metody: grafów linowych (Hsu), grafów konturowych (Marghitu) oraz grafów wiązań tzw. bondgrafów. Oryginalne zasady przyporządkowywania grafów zostały w pewnym zakresie zmodyfikowane przez autorów (niniejszej pracy) – co powoduje, że są one bardziej przydatne. Przykładowa przekładnia planetarna jest analizowana przede wszystkim dla przedstawienia przebiegu modelowania oraz obliczeń. Ponadto wyniki porównano z tradycyjną metodą Willisa. Zalety metod grafowych (modelowania przekładni) polegają na tym, że uzyskuje się algebraiczne zakodowanie (poprez wybrane struktury) przekładni planetarnej – co z kolei umożliwia zastosowanie wybranych metod sztucznej inteligencji (AI). Zamieszczono także bondgrafowy model wybranego podsystemu w rozważanej przekładni planetarnej. Ten model umożliwia także algorytmiczne generowanie równań kinematyki, a dodatkowo także zależności dla sił, przyspieszeń czy mocy.
In this paper, the graph-based models of planetary gears are discussed. The considered methods are as follows: linear (Hsu’s) graph, contour (Marghitu’s) graphs and bondgraphs. The original rules for the use of graph based methods were modified by the authors making them more adequate and more useful. The selected planetary gear was analyzed to show a course of calculations for the proposed methods in comparison with the traditional Willis method. The advantages of the graph based method consist in submission of an algebraic structure of a gear – which allows for an application of some AI approaches. Bondgraphs models of a subgear were presented. It additionally allows for algorithmic generation not only kinematical equations but also for relationships according to forces and accelerations or power.
In der vorliegenden Arbeit werden die graphen-basierten Modelle von Planetengetrieben diskutiert. Die betrachteten Verfahren sind folgende: lineare Graphen (Hsu’s), Konturengraphen (Marghitu’s) und Bondgraphen. Die original zugeordneten Grafik-Regeln wurden von den Autoren angepasst und anwendungsbereiter gemacht. Ein beispielhaftes Planetengetriebe wird analysiert, um den Berechnungsgang zu zeigen für die vorgeschlagenen Methoden sowie durch die traditionelle Willis-Methode (zum Vergleich). Vorteile der graphenbasierten Methoden sind die Erstellung einer algebraischen Struktur eines Getriebes – welche eine Anwendung einiger AI-Ansätze ermöglichen. Bondgraph-Modelle eines Subsystems werden vorgestellt. Es erlaubt zusätzlich zu den algorithmischen Ansätzen nicht nur kinematische Gleichungen, sondern auch solche für die Beziehungen von Kräften und Beschleunigungen oder Leistung.
W niniejszej pracy omawiane są modele grafowe przekładni planetarnych. Rozważa się następujące metody: grafów linowych (Hsu), grafów konturowych (Marghitu) oraz grafów wiązań tzw. bondgrafów. Oryginalne zasady przyporządkowywania grafów zostały w pewnym zakresie zmodyfikowane przez autorów (niniejszej pracy) – co powoduje, że są one bardziej przydatne. Przykładowa przekładnia planetarna jest analizowana przede wszystkim dla przedstawienia przebiegu modelowania oraz obliczeń. Ponadto wyniki porównano z tradycyjną metodą Willisa. Zalety metod grafowych (modelowania przekładni) polegają na tym, że uzyskuje się algebraiczne zakodowanie (poprez wybrane struktury) przekładni planetarnej – co z kolei umożliwia zastosowanie wybranych metod sztucznej inteligencji (AI). Zamieszczono także bondgrafowy model wybranego podsystemu w rozważanej przekładni planetarnej. Ten model umożliwia także algorytmiczne generowanie równań kinematyki, a dodatkowo także zależności dla sił, przyspieszeń czy mocy.
In this paper, the graph-based models of planetary gears are discussed. The considered methods are as follows: linear (Hsu’s) graph, contour (Marghitu’s) graphs and bondgraphs. The original rules for the use of graph based methods were modified by the authors making them more adequate and more useful. The selected planetary gear was analyzed to show a course of calculations for the proposed methods in comparison with the traditional Willis method. The advantages of the graph based method consist in submission of an algebraic structure of a gear – which allows for an application of some AI approaches. Bondgraphs models of a subgear were presented. It additionally allows for algorithmic generation not only kinematical equations but also for relationships according to forces and accelerations or power.
In der vorliegenden Arbeit werden die graphen-basierten Modelle von Planetengetrieben diskutiert. Die betrachteten Verfahren sind folgende: lineare Graphen (Hsu’s), Konturengraphen (Marghitu’s) und Bondgraphen. Die original zugeordneten Grafik-Regeln wurden von den Autoren angepasst und anwendungsbereiter gemacht. Ein beispielhaftes Planetengetriebe wird analysiert, um den Berechnungsgang zu zeigen für die vorgeschlagenen Methoden sowie durch die traditionelle Willis-Methode (zum Vergleich). Vorteile der graphenbasierten Methoden sind die Erstellung einer algebraischen Struktur eines Getriebes – welche eine Anwendung einiger AI-Ansätze ermöglichen. Bondgraph-Modelle eines Subsystems werden vorgestellt. Es erlaubt zusätzlich zu den algorithmischen Ansätzen nicht nur kinematische Gleichungen, sondern auch solche für die Beziehungen von Kräften und Beschleunigungen oder Leistung.
Description
Subject(s)
Citation
Item identifier
ISSN
1803-9782