Cascade Drives develops electromechanical actuators using a rack and pinion configuration to achieve a combination of high load and high-speed operation. A patented load distribution mechanism enables the use of multiple pinions on a single rack, resulting in a compact unit with high positional accuracy capable of absorbing shock loads. The key to the invention lies in the load distribution mechanism. This can be realized in several ways, using an elastically deformable element. These deformable elements could be subjected to large deformation without there being any internal energy dissipation and such materials are classified under hyperelastic material models. Experimentation of these rubber elements was conducted along with developing a mathematical and analytical model to investigate different geometry and material hardness. A MATLAB code using the Mooney-Rivlin equation was generated and ANSYS was utilized to produce the analytical model, these models were then verified with the experimental results. It is concluded from the results that, the material with medium hardness has the perfect match between the three models. Along with this, a method was investigated to analyze the behavior of rubber after it had been aged. The outcome of this method didn’t derive any conclusion. / Cascade Drives utvecklar elektromekaniska ställdon som använder en rack-och-pinjong-princip för att uppnå en kombination av hög kraft och hög hastighet. En patenterad lastfördelningsmekanism möjliggör användning av flera kugghjul på en kuggstång, vilket ger en kompakt lösning med hög positionsnoggrannhet som kan absorbera stötbelastningar. Nyckeln till uppfinningen ligger i lastfördelningsmekanismen. Detta kan realiseras på flera sätt med hjälp av elastiskt deformerbara element. Dessa deformerbara element ska kunna utsättas för stor deformation utan intern energiförlust och sådana material klassificeras under hyperelastiska materialmodeller. Experimentering av sådana gummielement genomfördes tillsammans med framtagande av en matematisk och analytisk modell föratt undersöka olika geometrier och materialhårdheter. En MATLAB-kod med MooneyRivlin-ekvationen genererades och ANSYS användes för att producera den analytiska modellen. Dessa modeller verifierades sedan med experimentresultaten. Av resultaten dras slutsatsen att materialet med medelhårdhet har den bästa matchningen mellan de tre modellerna. Tillsammans med detta undersöktes en metod för att analysera beteendet hos gummi efter att det åldrats. Resultatet av denna metod drog inte någon slutsats
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-310186 |
| Date | January 2022 |
| Creators | Karmungikar, Rohit |
| Publisher | KTH, Skolan för industriell teknik och management (ITM) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-ITM-EX ; 2022:23 |
Page generated in 0.0023 seconds