به طور کلی، یاتاقان‌های مهر و موم شده در شرایطی استفاده می‌شوند که روغن‌کاری مجدد مکرر غیرعملی است، یا آلودگی گرد و غبار/ کثیفی یکی از نکات اصلی است..

یاتاقان های مهر و موم شده در مقابل یاتاقان های باز: چه زمانی از بلبرینگ های مهر و موم شده استفاده کنیم

مزیت اصلی طرح های بلبرینگ باز هزینه و سهولت دسترسی برای نگهداری است.

اگر تعمیر و نگهداری مکرر برنامه ریزی شده باشد، هزینه های اضافی یک طرح مهر و موم شده ممکن است ارزشمند نباشد.

با این حال، در محیط‌های دیگر، مانند محیط‌های پر از ذرات معلق ناشی از عملیات تولید، استفاده از آب‌بند (یا بلبرینگ‌های خود روان‌شونده) ممکن است یک ضرورت مجازی باشد.

بلبرینگ های مهر و موم شده فلزی

یاتاقان‌های مهر و موم شده فلزی معمولاً ارزان‌ترین گزینه‌های بلبرینگ مهر و موم شده هستند، اما دسترسی به آنها برای نگهداری سخت‌تر است.

بلبرینگ های مهر و موم شده لاستیکی

یاتاقان های مهر و موم شده لاستیکی معمولاً گرانتر از آب بندی فلزی هستند اما می توان آنها را برای روغن کاری مجدد راحت تر باز کرد. با این حال، آنها نمی توانند در دماهای بالا کار کنند.

بلبرینگ پلیمری مهر و موم شده

مانند خود یاتاقان ها، پلیمرهای پلاستیکی (به ویژه PTFE) مرزهای جدیدی را برای مهر و موم هایی با ویژگی های عملکرد برتر باز می کنند.

به عنوان مثال، درزگیرهای پلیمری می توانند در برابر گرمای بیشتری نسبت به درزگیرهای لاستیکی مقاومت کنند و در عین حال مقاومت در برابر خوردگی و شیمیایی بهتری نسبت به مهر و موم های فلزی ارائه می دهند (این در هر کاربردی که در آن مواد شیمیایی تمیزکننده خشن خطر آسیب رساندن به کیفیت آب بند، تأثیر بر عملکرد و عملکرد آن مهم است، مهم است. طول عمر).

چرا بلبرینگ ها خراب می شوند؟

برای درک واقعی انتخاب بلبرینگ، مهم است که ابتدا درک کنیم که چگونه آنها می توانند شکست بخورند. در حالی که عملکرد زیربنایی همیشه مشابه است، انواع مختلف یاتاقان ها تکثیر می شوند زیرا کاربردهای مختلف و محیط های عملیاتی استرس های بسیار متفاوتی را بر یاتاقان ها وارد می کنند.

یاتاقان ها به دلیل آسیب ناشی از مشکلات رایج مانند روغن کاری ناکافی، آلودگی ذرات یا خورنده، اضافه بار و نصب نامناسب، زودتر از موعد از کار می افتند. دلایل دقیق این مسائل بسته به مواد مورد استفاده و محیط عملیاتی می تواند بسیار متفاوت باشد.

در همین حال، پیامدهای عملیاتی و هزینه‌ای ناشی از خرابی/نگه‌داری/تعویض یاتاقان‌ها می‌تواند بین برنامه‌های کاربردی بسیار متفاوت باشد. به عنوان مثال، برای یک قطعه از تجهیزات تولیدی که باید روزانه برای بازرسی متوقف شود، روغن کاری مکرر یا تعویض گاه به گاه بلبرینگ ممکن است مشکلی نباشد. در این شرایط، هزینه اضافی راه حل های پیشرفته تر ممکن است مزایای کمی داشته باشد. اما برای کاربردهای دیگر (مانند یاتاقان برای ماهواره ها) ممکن است نیاز به موفقیت در شرایطی باشد که هرگز حفظ نشوند.

در زیر با جزئیات بیشتری به عوامل کلیدی که می‌توانند باعث خرابی یاتاقان شوند، می‌پردازیم.

عوامل اصلی خرابی بلبرینگ:

مواد خارجی: ذرات خارجی از جمله خاک، شن، پرز، گرد و غبار و براده های فلزی همگی می توانند باعث سایش یاتاقان ها شوند. مواد خارجی یک واقعیت کار در برخی از محیط‌های عملیاتی است و آب‌بندی نامناسب می‌تواند به سطوح غیرضروری ذرات ساینده کمک کند.

نصب نامناسب:

نصب با استفاده از فشار به قسمت بیرونی می تواند باعث ایجاد دندانه شود.

شل شدن شفت می تواند باعث چرخش شفت در داخل حلقه داخلی شود. این چرخش نامطلوب گرما و ذرات معلق تولید می کند که یاتاقان ها را فرسوده می کند. مسکن شل می تواند باعث مشکلات مشابه شود.

شفت‌ها/محفظه‌هایی که خیلی محکم نصب شده‌اند می‌توانند باعث ترک خوردن حلقه‌ها، ایجاد پیش‌بارگیری داخلی و ایجاد دمای عملیاتی بیش از حد شوند.

یک روکش ناهموار روی صندلی بلبرینگ در نهایت منجر به خرابی می شود که منجر به مشکل شل بودن آن می شود که در بالا توضیح داده شد.

ناهماهنگی: مسائلی مانند شفت های خم شده و شانه های شفت خارج از مربع / مهره های گیره باعث دماهای بالا و خرابی جداکننده می شود.

برینلینگ ارتعاشی: ارتعاش باعث ایجاد فرورفتگی هایی نیز می شود (که به عنوان "برینلینگ کاذب" شناخته می شود) که از چرخش طبیعی یاتاقان جلوگیری می کند. این عدم چرخش مانع از رسیدن روانکار تازه به این فرورفتگی ها می شود و باعث فرسودگی مواد می شود. برخلاف «برینینگ واقعی»، بلبرینگی که در اثر ارتعاشات آسیب دیده است، لزوماً تحت بار بیش از حد نیست.

آسیب الکتریکی: عبور برق از یک یاتاقان منجر به ایجاد قوس و سوختگی می شود. در صورتی که جریان به اندازه کافی بزرگ باشد، آسیب هایی مانند حفره و دهانه ایجاد می شود. حتی یک جریان کم می تواند سوختگی های کوچکی ایجاد کند که به مرور زمان از هر جایی که جریان عبور می کند، فلوت ایجاد می کند. این فلوتینگ می تواند باعث ذوب شدن، پوسته شدن زود هنگام و سر و صدای زیاد شود.

روغن کاری ضعیف: روانکاری ناکافی می تواند باعث گرم شدن بیش از حد و سایش بیش از حد شود. نگهداری نامناسب، نشت، اکسیداسیون و محیط جوی همگی می توانند به عدم روانکاری مناسب کمک کنند.

خستگی بلبرینگ: بار بیش از حد تکرار شده در طول زمان می تواند باعث خستگی فلز شود. عناصر نورد هنگام غلتش موجی را در تماس با مواد ایجاد می کنند. این بار غلتشی مداوم، مواد را در تنش و فشرده سازی متناوب سریع قرار می دهد، که در طول زمان باعث آسیب می شود، از جمله آب نمک.

خوردگی بلبرینگ: بلبرینگ ها می توانند در اثر آلودگی هایی مانند آب و اسید خورده شوند و در طول زمان باعث آسیب سایشی شوند.

دمای بالا: یک نگرانی خاص برای یاتاقان های پلاستیکی، دمای بالا می تواند باعث ذوب شدن و تغییر شکل یاتاقان ها در طول زمان شود.

شرایط نگهداری نامناسب: شرایط نگهداری نامناسب می تواند به بلبرینگ ها قبل از استفاده آسیب برساند - مانند شرایط نگهداری مرطوب که باعث زنگ زدگی می شود.

هنگامی که در مورد خرابی یاتاقان فکر می کنید، همچنین ارزش این را دارد که به دنبال چه علائمی باشید تا نشان دهند که یک یاتاقان در حال آماده شدن برای شکست است.

تاثیر محیطی بر یاتاقان ها

اهمیت نسبی حالت های خرابی که در بالا مورد بحث قرار گرفت می تواند بسته به محل استفاده از یاتاقان و اینکه چند وقت یکبار می توان به طور مقرون به صرفه آن را جایگزین کرد یا برای تعمیر و نگهداری به آن دسترسی داشت، بسیار متفاوت است.

اثرات زیست محیطی می تواند طول عمر مورد انتظار بلبرینگ را تا 90 درصد تغییر دهد. با این بزرگی تفاوت طول عمر محیطی، انتخاب بلبرینگ مناسب برای محیط مناسب برای عملکرد نهایی و قابلیت اطمینان یک طرح بسیار مفید است.

چند مثال مختصر در زیر نشان می‌دهد که چگونه بلبرینگ‌ها باید به دقت انتخاب شوند تا شرایطی را که انتظار می‌رود در آنجا کار کنند، منعکس کنند.

مشابه مواد ناخالص که داربست در کرج محلول‌های آب با روش‌های اختلاط مناسب تهیه می‌شوند، سلول‌ها و مولکول‌های زیستی (FGF-2) در محلول‌های بافر معلق شدند تا (i) سلول‌ها در یک زیرسیستم روغن در آب و (ii) FGF- به دست آید. 2 در فاز حلال بافر 25. این توزیع مرتب شده (i) و (ii) سپس تحت یک روش انجماد فوری توسط نیتروژن مایع قرار گرفت تا قالب یخی تشکیل شود و از انتقال جرم بالقوه در حالت ناپایدار و یک نتیجه نامطلوب از اختلاط (i) و (ii) جلوگیری شود. ). پس از تهیه الگوی یخی، مرحله دوم و نهایی ساخت، تصعید و رسوب پلی پی زایللن برای به دست آوردن داربست متخلخل نهایی متشکل از ماتریس متخلخل پلی پی زایللن با سلول های hASCs از پیش بارگذاری شده و بیومولکول های زیستی FGF-2 بود. همان مکان های مرتب شده ساخت یک فرآیند وابسته به زمان برای تولید حجم متناسبی از محصول داربست است و 60 دقیقه برای نمونه‌ای به اندازه 5 سانتی‌متر مکعب نیاز دارد و از نظر تئوری، اندازه ماژول داربست ساخته‌شده به قالب‌های یخی محدود می‌شود که می‌تواند توسط موجود تولید شود. تکنیک‌ها، و می‌توانند بر اساس کنترل مرحله‌ای و زمان‌بندی فرآیندهای تصعید و رسوب‌گذاری درگیر تنظیم شوند. با ویژگی‌های مکانیکی قابل تنظیم برای ساخت ماژول‌های داربست25، ویژگی‌های ثابتی از جمله ~35.7 ± 8.2μm در اندازه منافذ، 63.4% ± 6.3 تخلخل و 150 ± 21.5 kPa در مطالعات فعلی یانگ مورد استفاده قرار گرفت. برای اطمینان از زنده ماندن سلول برای نمونه های مملو از سلول، غوطه ور کردن نمونه ها در محیط کشت بلافاصله پس از بازیابی نمونه ها از محفظه رسوب انجام شد. سلول های موضعی در سیستم روغن در آب آماده شده در محلول بافر در شکل 1c نشان داده شده است. زنده بودن این سلول ها پس از فرآیند رسوب بخار در ماژول های ساخته شده توسط خصوصیات ترکیبی با استفاده از رنگ آمیزی LIVE/DEAD، برچسب زدن فلورسانس، و تصاویر گرفته شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، همانطور که در شکل 1d-f نشان داده شده است، تایید شد. بر اساس نتایج کشف شده قبلی، انتظار می رفت که روغن از سیستم داربست حذف شود. نرخ کلی بیش از 80 درصد سلول‌های زنده بر اساس مقایسه سیگنال‌های زنده/مرده، از جمله 98.2 درصد سلول‌های زنده در سوسپانسیون روغن در آب، 96.1 درصد پس از انجماد در قالب‌های یخ، و 80.8 درصد پس از ساخت در قالب تخمین زده شد. سازه های داربست نهایی داده های اضافی برای تجزیه و تحلیل زنده ماندن سلول نیز در شکل تکمیلی 1 گنجانده شده است. انتظار می رود قابلیت حیات و سازگاری سلول با استفاده از فرآیند ساخت و داربست پلی پی- زایللن (و مشتقات) به انواع مختلف سلول و سیستم سلول های بنیادی قابل گسترش باشد. مواد بر اساس مطالعات سازگاری گزارش شده در جاهای دیگر

تعدیل عملکردهای بیولوژیکی و فعالیتهای هدایت سلولی داربست در کردان

سوال مهم این بود که آیا عملکردهای داربست مدوله شده و مرتب شده را می توان با زنده ماندن سلول، اتصال سلول های در حال رشد و تکثیر سلولی هدایت شده با توجه به FGF-2 اجرا کرد. پاسخ به این سؤالات با کشت داربست های از پیش بارگذاری شده در شرایط مناسب تأیید شد. همانطور که در شکل 2a نشان داده شد، تکثیر القا شده hASCها از نظر توانایی رشد آنها در روزهای 1 و 4 مورد ارزیابی قرار گرفت و با آزمایش کنترل مقایسه شد، که در آن سلول‌های از پیش بارگذاری شده بدون پروتئین‌های فاکتور رشد مرکب کشت داده شدند. خصوصیات SEM افزایش خوشه‌های سلولی را در روز چهارم شناسایی کرد، که چسبندگی، گسترش و رشد hASCها را بر روی ساختارهای متخلخل نشان داد. علاوه بر این، پروپیدیوم یدید برای رنگ‌آمیزی هسته سلول و Alexa Fluor™ 488 فالویدین برای رنگ‌آمیزی رشته‌های اکتین و میکروسکوپ فلورسانس برای مشخص کردن فعالیت‌های رشد hASCهای رنگ‌آمیزی در سیستم‌های پلیمری ترکیبی FGF-2 استفاده شد. شرایط تعداد سلول و توزیع تصاویر فلورسانس به‌دست‌آمده نتایج قابل مقایسه را از نظر رشد سلولی با تفاوت‌های جزئی در تعداد سلول نشان می‌دهند و سلول‌هایی با توزیع خوب در همه گروه‌های نمونه مورد مطالعه کشف شدند. نتایج همچنین نشان‌دهنده توزیع و گنجاندن همگن hASCها با روش ساخت پیشنهادی در روز اول بود، اما هیچ فعالیت تکثیر یافت نشد. در مقابل، فعالیت‌های رشد سلولی در روز 4 تکثیر پیش‌بینی‌شده را نشان داد، و تعداد سلول‌های همگن پخش‌شده در گروه ترکیب‌شده FGF-2 در مقایسه با گروه بدون FGF-2 به‌شدت افزایش یافت. آزمایش ها و خصوصیات جداگانه با استفاده از روش MTT (3-(4،5-دی متیل تیازول-2-ایل)-2،5-دی فنیل تترازولیوم بروماید) علاوه بر این نتایج از نظر آماری معنی دار و ثابتی را نشان داد نصب داربست.

کل پلاستیک تولید شده در 60 سال گذشته بالغ بر 8 میلیارد تن است. صنعت سیمان هر دو سال بیش از آن را پمپاژ می کند. اما اگرچه این مشکل بزرگتر از پلاستیک است، اما عموماً با شدت کمتری دیده می شود. بتن از سوخت های فسیلی به دست نمی آید. در معده نهنگ ها و مرغ های دریایی یافت نمی شود. پزشکان اثری از آن را در خون ما کشف نمی کنند. همچنین ما آن را در درختان بلوط درهم نمی بینیم یا در ایجاد چربی های زیرزمینی نقش دارد. ما می دانیم که با بتن کجا هستیم. یا به عبارت دقیق تر، می دانیم به کجا می رود: هیچ کجا. دقیقاً به همین دلیل است که ما به آن تکیه کرده ایم.

این استحکام، البته، همان چیزی است که بشر آرزویش را دارد. بتن به دلیل وزن و استقامت بسیار محبوب است. به همین دلیل است که به عنوان پایه و اساس زندگی مدرن عمل می کند و زمان، طبیعت، عناصر و آنتروپی را در کنار خود نگه می دارد. وقتی با فولاد ترکیب می‌شود، این ماده است که تضمین می‌کند سدهای ما نمی‌ترکند، بلوک‌های برج ما سقوط نمی‌کنند، جاده‌های ما کمانش نمی‌شوند و شبکه برق ما متصل باقی می‌ماند.

استحکام بتن یک کیفیت خاص جذاب در زمان تغییرات سرگردان است. اما - مانند هر چیز خوب بیش از حد - می تواند مشکلات بیشتری ایجاد کند تا حل کند.

بتن گاهی یک متحد تسلیم ناپذیر، گاهی یک دوست دروغین، می تواند دهه ها در برابر طبیعت مقاومت کند و سپس به طور ناگهانی تاثیر آن را تقویت کند. سیل‌های نیواورلئان پس از طوفان کاترینا و هیوستون پس از هاروی را در نظر بگیرید، که شدیدتر بودند زیرا خیابان‌های شهری و حومه‌ای نمی‌توانستند باران را مانند دشت سیلابی جذب کنند و زه‌کشی‌های طوفان به طرز تاسف‌باری برای شرایط شدید جدید آب و هوای آشفته ناکافی بودند.

همچنین آب و هوای شدیدی را که ما را از آن پناه می‌دهد، بزرگ‌نمایی می‌کند. گفته می شود که در تمام مراحل تولید، بتن مسئول 4 تا 8 درصد از CO2 جهان است. در بین مواد، تنها زغال سنگ، نفت و گاز منبع بیشتری برای گازهای گلخانه ای هستند. نیمی از انتشار CO2 بتن در طول ساخت کلینکر، پر انرژی ترین بخش فرآیند ساخت سیمان، ایجاد می شود.

اما سایر اثرات زیست محیطی به مراتب کمتر شناخته شده است.  تکنیک کاران بتن غول پیکر تشنه ای است که تقریباً یک دهم مصرف آب صنعتی جهان را می خورد. این اغلب منابع مورد نیاز برای شرب و آبیاری را تحت فشار قرار می دهد، زیرا 75 درصد از این مصرف در مناطق خشکسالی و دارای تنش آبی است. در شهرها، بتن همچنین با جذب گرمای خورشید و به دام انداختن گازهای خروجی اگزوز خودروها و واحدهای تهویه مطبوع بر اثر جزیره گرمایی می افزاید – هرچند که حداقل بهتر از آسفالت تیره تر است.

همچنین مشکل سیلیکوزیس و سایر بیماری های تنفسی را بدتر می کند. گرد و غبار ناشی از ذخایر و میکسرهای باد به اندازه 10 درصد ذرات درشتی را که دهلی را خفه می کند، تشکیل می دهد، جایی که محققان در سال 2015 دریافتند که شاخص آلودگی هوا در 19 بزرگترین سایت ساخت و ساز حداقل سه برابر از سطح ایمن فراتر رفته است. . معادن سنگ آهک و کارخانه های سیمان نیز اغلب منابع آلودگی هستند، همراه با کامیون هایی که مواد را بین آنها و محل های ساختمانی حمل می کنند. در این مقیاس، حتی به دست آوردن شن و ماسه نیز می تواند فاجعه بار باشد - بسیاری از سواحل و رودخانه های جهان را از بین می برد که این شکل از استخراج معادن اکنون به طور فزاینده ای توسط باندهای جنایتکار سازمان یافته اداره می شود و با خشونت های مرگبار همراه است.

سخت افزار موجود در حلقه جایگزینی دستگاه های کنترل حرکت مکانیکی معمولی با دستگاه های دیجیتال را تسهیل می کند. سیستم‌های مکانیکی به طور فزاینده‌ای توسط درایوهای موتور الکتریکی پیچیده کنترل می‌شوند که هوش دیجیتالی خود را از نرم‌افزاری که روی یک پردازنده تعبیه‌شده اجرا می‌شود، دریافت می‌کنند. درست کردن طرح های الکترومکانیکی نیازمند کار تیمی چند رشته ای و ارتباط عالی بین اعضای تیم است. تصمیمی مانند انتخاب ویژگی‌های یک محرک سربی اسکرو اثر موجی در سراسر طراحی دارد و می‌تواند بر عملکرد سیستم‌های دیگر تأثیر بگذارد. برای کمک به تسهیل فرآیند طراحی یکپارچه‌تر، باید قابلیت‌های شبیه‌سازی حرکت را به محیط‌های CAD اضافه کنیم تا گردش کار مکاترونیک یکپارچه‌تر ایجاد کنیم. ادغام شبیه سازی حرکت با CAD طراحی را ساده می کند زیرا شبیه سازی از اطلاعاتی استفاده می کند که از قبل در مدل CAD وجود دارد، مانند جفت های مونتاژ، کوپلینگ ها و خواص جرم مواد. افزودن یک زبان بلوک تابع سطح بالا برای برنامه‌نویسی پروفایل‌های حرکتی، دسترسی آسان‌تری را برای کنترل آن مجموعه‌ها فراهم می‌کند. این مفهوم به عنوان «نمونه سازی ماشین مجازی» [31] شناخته می شود. این نرم افزار کنترل حرکت و ابزارهای شبیه سازی را برای ایجاد یک مدل مجازی از یک ماشین الکترومکانیکی در حال کار گرد هم می آورد. نمونه‌سازی مجازی به طراحان کمک می‌کند تا با مکان‌یابی مشکلات در سطح سیستم، یافتن وابستگی‌های متقابل و ارزیابی مبادلات عملکرد، ریسک را کاهش دهند. این در شکل 9 نشان داده شده است که تجزیه و تحلیل حرکت عناصر سبز رنگ را نشان می دهد.

شبیه‌سازی‌ها همه را قادر می‌سازد تا قبل از تکمیل اولین نمونه اولیه، روی توسعه کار کنند. مهندسان می‌توانند از داده‌های نیرو و گشتاور حاصل از شبیه‌سازی برای تحلیل تنش و کرنش استفاده کنند تا تأیید کنند که آیا اجزای مکانیکی به اندازه کافی سفت هستند تا بتوانند بار را در حین کار تحمل کنند یا خیر. آنها همچنین می توانند کل چرخه عملیاتی دستگاه را با اجرای شبیه سازی با منطق سیستم کنترل و زمان بندی تأیید کنند. آنها می توانند یک برآورد واقعی برای عملکرد زمان چرخه محاسبه کنند، که معمولاً شاخص عملکرد برتر برای طراحی ماشین است و داده های نیرو و گشتاور را با محدودیت های واقعی اجزای انتقال و موتور مقایسه می کنند. این اطلاعات می‌تواند به شناسایی نقص‌ها و ایجاد تکرارهای طراحی از داخل محیط CAD کمک کند. شبیه‌سازی‌ها همچنین ارزیابی مبادلات مهندسی بین طرح‌های مفهومی مختلف را ساده می‌کنند. به عنوان مثال، آیا ربات SCARA نسبت به سیستم دروازه ای 4 محوره دکارتی ارجحیت دارد؟ شبیه‌سازی‌ها سریع‌تر هستند و می‌توانند هر زمان که تغییراتی در طراحی ایجاد کنید، دوباره اجرا شوند. تحلیلی از بار گشتاور برای محرک پیچ سرب پایینی در نظر بگیرید. اگر محدودیت‌های تعیین‌شده توسط سازنده را نقض کنید، ممکن است قطعات گیربکس مکانیکی برای چرخه عمر رتبه‌بندی‌شده خود دوام نیاورند. با استفاده از نرم افزار شبیه سازی، می توانید با ایجاد یک سیستم مختصات مرجع واقع در مرکز جدول سرب اسکرو و محاسبه خواص جرم با توجه به آن مختصات، جرم تمام اجزای نصب شده بر روی پیچ سرب را پیدا کنید و مرکز جرم حاصل را تعیین کنید. سیستم. با این اطلاعات می توانید گشتاور استاتیکی روی پیچ سرب به دلیل گرانش ناشی از بار اضافه را محاسبه کنید. ارزیابی گشتاور دینامیکی ناشی از حرکت بسیار مهم است زیرا تمایل دارد بسیار بزرگتر از بار گشتاور استاتیکی باشد. پروفایل های حرکت واقعی به ما کمک می کند تا دینامیک معکوس خودرو را شبیه سازی کنیم. این می تواند نیازهای گشتاور و سرعت دقیق تری را بر اساس پروفیل های حرکتی و خواص جرم، اصطکاک و نسبت دنده گیربکس فراهم کند.

سخت افزار موجود در حلقه جایگزینی دستگاه های کنترل حرکت مکانیکی معمولی با دستگاه های دیجیتال را تسهیل می کند. سیستم‌های مکانیکی به طور فزاینده‌ای توسط درایوهای موتور الکتریکی پیچیده کنترل می‌شوند که هوش دیجیتالی خود را از نرم‌افزاری که روی یک پردازنده تعبیه‌شده اجرا می‌شود، دریافت می‌کنند. درست کردن طرح های الکترومکانیکی نیازمند کار تیمی چند رشته ای و ارتباط عالی بین اعضای تیم است. تصمیمی مانند انتخاب ویژگی‌های یک محرک سربی اسکرو اثر موجی در سراسر طراحی دارد و می‌تواند بر عملکرد سیستم‌های دیگر تأثیر بگذارد. برای کمک به تسهیل فرآیند طراحی یکپارچه‌تر، باید قابلیت‌های شبیه‌سازی حرکت را به محیط‌های CAD اضافه کنیم تا گردش کار مکاترونیک یکپارچه‌تر ایجاد کنیم. ادغام شبیه سازی حرکت با CAD طراحی را ساده می کند زیرا شبیه سازی از اطلاعاتی استفاده می کند که از قبل در مدل CAD وجود دارد، مانند جفت های مونتاژ، کوپلینگ ها و خواص جرم مواد. افزودن یک زبان بلوک تابع سطح بالا برای برنامه‌نویسی پروفایل‌های حرکتی، دسترسی آسان‌تری را برای کنترل آن مجموعه‌ها فراهم می‌کند. این مفهوم به عنوان «نمونه سازی ماشین مجازی» [31] شناخته می شود. این نرم افزار کنترل حرکت و ابزارهای شبیه سازی را برای ایجاد یک مدل مجازی از یک ماشین الکترومکانیکی در حال کار گرد هم می آورد. نمونه‌سازی مجازی به طراحان کمک می‌کند تا با مکان‌یابی مشکلات در سطح سیستم، یافتن وابستگی‌های متقابل و ارزیابی مبادلات عملکرد، ریسک را کاهش دهند. این در شکل 9 نشان داده شده است که تجزیه و تحلیل حرکت عناصر سبز رنگ را نشان می دهد.

شبیه‌سازی‌ها همه را قادر می‌سازد تا قبل از تکمیل اولین نمونه اولیه، روی توسعه کار کنند. مهندسان می‌توانند از داده‌های نیرو و گشتاور حاصل از شبیه‌سازی برای تحلیل تنش و کرنش استفاده کنند تا تأیید کنند که آیا اجزای مکانیکی به اندازه کافی سفت هستند تا بتوانند بار را در حین کار تحمل کنند یا خیر. آنها همچنین می توانند کل چرخه عملیاتی دستگاه را با اجرای شبیه سازی با منطق سیستم کنترل و زمان بندی تأیید کنند. آنها می توانند یک برآورد واقعی برای عملکرد زمان چرخه محاسبه کنند، که معمولاً شاخص عملکرد برتر برای طراحی ماشین است و داده های نیرو و گشتاور را با محدودیت های واقعی اجزای انتقال و موتور مقایسه می کنند. این اطلاعات می‌تواند به شناسایی نقص‌ها و ایجاد تکرارهای طراحی از داخل محیط CAD کمک کند. شبیه‌سازی‌ها همچنین ارزیابی مبادلات مهندسی بین طرح‌های مفهومی مختلف را ساده می‌کنند. به عنوان مثال، آیا ربات SCARA نسبت به سیستم دروازه ای 4 محوره دکارتی ارجحیت دارد؟ شبیه‌سازی‌ها سریع‌تر هستند و می‌توانند هر زمان که تغییراتی در طراحی ایجاد کنید، دوباره اجرا شوند. تحلیلی از بار گشتاور برای محرک پیچ سرب پایینی در نظر بگیرید. اگر محدودیت‌های تعیین‌شده توسط سازنده را نقض کنید، ممکن است قطعات گیربکس مکانیکی برای چرخه عمر رتبه‌بندی‌شده خود دوام نیاورند. با استفاده از نرم افزار شبیه سازی، می توانید با ایجاد یک سیستم مختصات مرجع واقع در مرکز جدول سرب اسکرو و محاسبه خواص جرم با توجه به آن مختصات، جرم تمام اجزای نصب شده بر روی پیچ سرب را پیدا کنید و مرکز جرم حاصل را تعیین کنید. سیستم. با این اطلاعات می توانید گشتاور استاتیکی روی پیچ سرب به دلیل گرانش ناشی از بار اضافه را محاسبه کنید. ارزیابی گشتاور دینامیکی ناشی از حرکت بسیار مهم است زیرا تمایل دارد بسیار بزرگتر از بار گشتاور استاتیکی باشد. پروفایل های حرکت واقعی به ما کمک می کند تا دینامیک معکوس خودرو را شبیه سازی کنیم. این می تواند نیازهای گشتاور و سرعت دقیق تری را بر اساس پروفیل های حرکتی و خواص جرم، اصطکاک و نسبت دنده گیربکس فراهم کند.